力纷争减缓组件、舵面驱动系统、舵面驱动方法和舵面调零方法与流程

    技术2025-03-03  42


    本发明涉及一种用于飞机的舵面驱动系统的力纷争减缓组件,可以缓解舵面力纷争现象,控制舵面力纷争对舵面结构的影响,属于飞行器的舵面机构设计领域。本发明还涉及舵面驱动系统、舵面驱动方法以及用于舵面驱动系统的调零方法。


    背景技术:

    1、飞机的舵面通常通过两个或以上的作动器共同驱动来运动。每一个作动器和提供其控制的控制器构成相应的作动回路。

    2、飞机的飞行控制系统根据飞机位姿、空速等,经由控制律来计算并且生成作动器位置指令,每个作动器的控制器都接收相同的作动器位置指令,并且根据该指令分别建立位置闭环。每个作动器都通过传感器感测该作动器的当前位置,通过将该当前位置与作动器位置指令的期望位置之间的差值实时调节该作动器的位移。

    3、但是作动回路之间存在安装公差、传感器精度等差异,这些差异都可能导致该两个或以上的作动器存在实际输出位置/输出力的差异,导致在舵面结构上形成扭转力。这种现象称之为舵面力纷争,舵面力纷争越大则对舵面结构造成的疲劳损伤越大。为了控制舵面力纷争对舵面结构的影响,通常需要设计有舵面力纷争缓解装置。

    4、现有技术中,飞机通过飞行控制系统的控制电子来采集和比较同一舵面的各个作动器的输出力,在输出力之差超过预定的门限时,即,此时发生舵面力纷争过大的情况,通过主动地对相应的作动回路增加偏置指令,使各作动器之间的输出力趋于一致,实现舵面力纷争的主动缓解。

    5、需要通过设置传感器采集各个作动器的输出力,并通过控制电子来计算和控制各个作动器之间的输出力之差。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种新的力纷争减缓方法,具体涉及一种力纷争减缓组件,用于飞机的舵面驱动系统。

    2、在该力纷争减缓组件的第一示例中,该力纷争减缓组件包括:第一液压装置,第一液压装置设置在舵面驱动系统的第一作动器与飞机的舵面之间并且固定到舵面,第一液压装置包括第一液压腔体;第二液压装置,第二液压装置设置在舵面驱动系统的第二作动器与舵面之间并且固定到舵面,第二液压装置包括第二液压腔体;第一液压管路,第一液压管路将第一液压腔体与第二液压腔体流体连接;第一卸荷阀,第一卸荷阀设置在第一液压管路中阻挡第一液压管路,并且仅在第一卸荷阀上的压差大于等于门限值时连通第一液压管路并且允许第一液压腔体的液体流到第二液压腔体中;第二液压管路,第二液压管路将第一液压腔体与第二液压腔体流体连接;以及第二卸荷阀,第二卸荷阀设置在第二液压管路中阻挡第二液压管路,并且仅在第二卸荷阀上的压差大于等于门限值时连通第一液压管路并且允许第二液压腔体的液体流到第一液压腔体中。

    3、在该力纷争减缓组件的第二示例中,可选地包括第一示例,第一卸荷阀是双向连通阀,并且在连通第一液压管路时允许第二液压腔体与第一液压腔体的液体双向流动,并且力纷争减缓组件不设置第二液压管路和第二卸荷阀。

    4、在该力纷争减缓组件的第三示例中,可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个,该力纷争减缓组件还包括:第三液压装置,第三液压装置设置在舵面驱动系统的第三作动器与舵面之间并且固定到舵面,第三液压装置包括第三液压腔体;第三液压管路,第三液压管路将第二液压腔体与第三液压腔体流体连接;第三卸荷阀,第三卸荷阀设置在第三液压管路中阻挡第三液压管路,并且仅在第三卸荷阀上的压差大于等于门限值时连通第三液压管路并且允许第二液压腔体的液体流到第三液压腔体中;第四液压管路,第四液压管路将第二液压腔体与第三液压腔体流体连接;以及第四卸荷阀,第四卸荷阀设置在第四液压管路中阻挡第四液压管路,并且仅在第四卸荷阀上的压差大于等于门限值时连通第四液压管路并且允许第三液压腔体的液体流到第二液压腔体中。

    5、根据本发明的一种舵面驱动系统,其中,该舵面驱动系统包括根据本发明的一个方面的力纷争减缓组件;第一作动器,第一作动器力传递地联接到力纷争减缓组件的第一液压装置,并且第一液压装置力传递地联接到舵面;第二作动器,第二作动器力传递地联接到力纷争减缓组件的第二液压装置,并且第二液压装置力传递地联接到舵面。

    6、在该舵面驱动系统的第二示例中,可选地包括第一示例,第一作动器的第一作动头与力纷争减缓组件的第一液压装置形状配合,以及第二作动器的第二作动头与力纷争减缓组件的第二液压装置形状配合。

    7、根据本发明的一种舵面驱动方法,用于飞机的舵面,其中,该舵面驱动方法包括:飞机的飞行控制系统命令舵面驱动系统的第一作动器和第二作动器以主动-主动工作模式共同驱动舵面运动,其中该舵面驱动系统包括根据本发明的一个方面的力纷争减缓组件;如果第一卸荷阀上的压差大于等于门限值,则开启第一卸荷阀,和/或如果第二卸荷阀上的压差大于等于门限值,则开启第二卸荷阀;在第一卸荷阀、第二卸荷阀上的压差小于门限值时,第一卸荷阀和第二卸荷阀关闭,以阻挡第一液压管路和第二液压管路。

    8、根据本发明的一种舵面调零方法,用于飞机的舵面,其中,该舵面调零方法包括:飞机的飞行控制系统将零位置指令发送到舵面驱动系统的第一作动器和第二作动器对应的控制器,该舵面驱动系统包括根据本发明的一个方面的力纷争减缓组件;将第一卸荷阀导通,允许第一液压管路不受限地导通,以及等待第一液压装置和第二液压装置的液压平衡后,启用第一卸荷阀;或者将第二卸荷阀导通,允许第二液压管路不受限地导通,以及等待第一液压装置和第二液压装置的液压平衡后,第二卸荷阀;或者将第一卸荷阀和第二卸荷阀同时导通,允许第一液压管路和第二液压管路不受限地导通;以及等待第一液压装置和第二液压装置的液压平衡后,启用第一卸荷阀和第二卸荷阀。

    9、本发明的力纷争减缓组件,通过在每个作动器输出结构/接头与其相连的舵面结构之间增加液压装置,沟通两个作动回路之间的油液,平衡输出力,利用液压特性实现基于力纷争的实时被动位置补偿,从而缓解舵面力纷争水平。

    10、1)为舵面主-主工作下影响舵回路结构疲劳和强度的舵面力纷争提供了缓解,有助于保护舵回路结构和剩余强度。

    11、2)利用液压原理,通过简单的液压装置实现舵面力纷争水平的被动缓解,无需增加软件/硬件资源实现监控逻辑/监控器/响应逻辑等;

    12、3)可以简化舵面调零过程,进行舵面调零时,对舵面下的两个/多个作动器发送零位指令,导通卸荷阀使两边作动器通过液压装置的液压平衡使得输出位置一致,拓展性强。



    技术特征:

    1.一种力纷争减缓组件,用于飞机的舵面驱动系统,所述力纷争减缓组件(100)包括:

    2.根据权利要求1所述的力纷争减缓组件,其特征在于,

    3.根据权利要求1所述的力纷争减缓组件,其特征在于,

    4.一种舵面驱动系统,其特征在于,所述舵面驱动系统包括:

    5.根据权利要求4所述的舵面驱动系统,其特征在于,

    6.一种舵面驱动方法,用于飞机的舵面,其特征在于,所述舵面驱动方法包括:

    7.一种舵面调零方法,用于飞机的舵面,其特征在于,所述舵面调零方法包括:


    技术总结
    本发明涉及一种力纷争减缓组件、舵面驱动系统、舵面驱动方法和舵面调零方法。力纷争减缓组件包括第一液压装置,其设置在舵面驱动系统的第一作动器与飞机的舵面之间并且固定到舵面,包括第一液压腔体;第二液压装置,其设置在舵面驱动系统的第二作动器与舵面之间并且固定到舵面,包括第二液压腔体;第一液压管路,其将第一液压腔体与第二液压腔体流体连接;第一卸荷阀,其阻挡第一液压管路,并且仅在第一卸荷阀上的压差大于等于门限值时连通第一液压管路;第二液压管路,其将第一液压腔体与第二液压腔体流体连接;以及第二卸荷阀,其阻挡第二液压管路,并且仅在第二卸荷阀上的压差大于等于门限值时连通第一液压管路。

    技术研发人员:俞雪暘,黄健,赵政
    受保护的技术使用者:中国商用飞机有限责任公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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