用于測(cè)試飛行器的高升力系統(tǒng)中的部件的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于測(cè)試飛行器的高升力系統(tǒng)中的部件的方法、飛行器的高升力系統(tǒng)以及具有機(jī)翼、液壓網(wǎng)和至少一個(gè)這樣的高升力系統(tǒng)的飛行器。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，商用飛行器和軍用飛行器的高升力系統(tǒng)由安裝在機(jī)身的中心區(qū)域中并且能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)化控制來(lái)控制的中央驅(qū)動(dòng)器來(lái)提供動(dòng)力，中央驅(qū)動(dòng)器也被稱為動(dòng)力控制單元(PCU) ICU與扭矩軸系統(tǒng)耦接，扭矩軸系統(tǒng)也被稱為傳動(dòng)軸，其取決于所需的高升力表面的類型來(lái)將機(jī)械動(dòng)力傳遞至沿機(jī)翼的后緣或前緣分布的襟翼面板驅(qū)動(dòng)站或縫翼(Slat)面板驅(qū)動(dòng)站處的齒輪傳動(dòng)致動(dòng)器。與傳動(dòng)軸耦接的并且特別是放置在傳動(dòng)軸的外區(qū)域和/或放置在相應(yīng)機(jī)翼的尖端區(qū)域中的翼尖制動(dòng)器能夠使傳動(dòng)軸停止(arrest)并保持在某些狀況下。PCU的控制通常通過(guò)諸如縫翼襟翼控制計(jì)算機(jī)(SFCC)的控制計(jì)算機(jī)來(lái)執(zhí)行，該SFCC通常被實(shí)現(xiàn)成不僅能夠控制高升力系統(tǒng)的操作而且還能夠監(jiān)測(cè)高升力系統(tǒng)的操作的兩個(gè)獨(dú)立SFCC的冗余布置。
[0003]P⑶通常包括兩個(gè)獨(dú)立的馬達(dá)，該兩個(gè)獨(dú)立的馬達(dá)借助于速度加法差動(dòng)齒輪而與輸出軸耦接。每個(gè)馬達(dá)設(shè)置有用于使馬達(dá)停止在命令位置的動(dòng)力關(guān)斷制動(dòng)器(POB)。當(dāng)兩個(gè)馬達(dá)中的至少一個(gè)通常是液壓馬達(dá)時(shí)，第二馬達(dá)可以被實(shí)現(xiàn)為另一液壓馬達(dá)，但也可以被實(shí)現(xiàn)為電動(dòng)馬達(dá)，從而形成混合式PCU ο優(yōu)選地，液壓馬達(dá)可以由包括可移動(dòng)旋轉(zhuǎn)斜盤的軸向柱塞馬達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，旋轉(zhuǎn)斜盤的取向尤其確定馬達(dá)的最終速度。螺線管閥可以被布置在飛行器的液壓網(wǎng)和相應(yīng)的液壓馬達(dá)之間，引起液壓馬達(dá)增壓，并且當(dāng)旋轉(zhuǎn)斜盤處于期望位置時(shí)螺線管閥使馬達(dá)能夠旋轉(zhuǎn)。
[0004]更進(jìn)一步，高升力系統(tǒng)通常包括扭矩限制器，該扭矩限制器適于限制要導(dǎo)入到傳動(dòng)系統(tǒng)中的扭矩。扭矩限制器可以是機(jī)械扭矩限制器或電子扭矩限制器，其中，電子扭矩限制器依賴于不斷監(jiān)測(cè)所導(dǎo)入的扭矩、接管控制PCU的馬達(dá)并且在扭矩超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)啟動(dòng)反轉(zhuǎn)。
[0005]EP I 685 026 BI公開(kāi)了一種用于限制飛行器高升力系統(tǒng)中的負(fù)載的裝置，所述系統(tǒng)包括著陸襟翼系統(tǒng)和縫翼襟翼系統(tǒng)的各個(gè)部分以及驅(qū)動(dòng)單元，其中，測(cè)量來(lái)自至少兩個(gè)位置傳感器的信號(hào)，根據(jù)所測(cè)量的信號(hào)來(lái)計(jì)算參考變量并將該參考變量與根據(jù)最大允許負(fù)載而預(yù)先確定的相應(yīng)閾值進(jìn)行比較，以及當(dāng)參考變量中至少一個(gè)達(dá)到或超過(guò)閾值時(shí)生成控制信號(hào)以用于限制驅(qū)動(dòng)動(dòng)力。
[0006]EP 2 727 831 Al公開(kāi)了一種用于在飛行器中的至少兩個(gè)液壓系統(tǒng)之間傳遞液壓動(dòng)力的方法，該方法包括以下步驟:將兩個(gè)液壓排量機(jī)連接至具有公共機(jī)械輸出的差動(dòng)齒輪單兀;使公共機(jī)械輸出停止;在第一液壓系統(tǒng)的液壓動(dòng)力的消耗下使第一液壓排量機(jī)在馬達(dá)模式下操作，以使得第二液壓排量機(jī)在栗模式下機(jī)械地旋轉(zhuǎn)并且向第二液壓系統(tǒng)提供液壓動(dòng)力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有效地限制由PCU導(dǎo)入的扭矩的裝置是當(dāng)前發(fā)展?fàn)顩r。此外，在不執(zhí)行另外的部件的情況下增加用于PCU的部件的新功能是已知的。以下可能是又一優(yōu)點(diǎn):PCU驅(qū)動(dòng)高升力系統(tǒng)在無(wú)需另外的部件的情況下又進(jìn)一步增加安全性和可靠性并且同時(shí)保持以上扭矩限制功能。
[0008]因此，目的可以是提出一種高升力系統(tǒng)，該高升力系統(tǒng)優(yōu)選地在伴有最小重量或甚至不增加重量的情況下具有進(jìn)一步增加的安全性和可靠性。
[0009]該目的通過(guò)具有本發(fā)明的特征的用于測(cè)試飛行器的高升力系統(tǒng)中的部件的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。有利實(shí)施方式和進(jìn)一步改進(jìn)可以從從屬權(quán)利求和以下描述中得到。
[0010]提出了一種用于測(cè)試高升力系統(tǒng)中的部件的方法，該高升力系統(tǒng)包括中央動(dòng)力控制單元，該中央動(dòng)力控制單元用于通過(guò)借助于傳動(dòng)軸向與布置在機(jī)翼處的高升力表面耦接的多個(gè)驅(qū)動(dòng)站提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，來(lái)移動(dòng)高升力表面，其中，動(dòng)力控制單元包括與能夠選擇性激活的制動(dòng)器耦接的至少一個(gè)液壓馬達(dá)，該方法具有以下步驟:激活制動(dòng)器;命令至少一個(gè)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)預(yù)定時(shí)間段，其中制動(dòng)器保持被激活;在至少一個(gè)液壓馬達(dá)的被命令旋轉(zhuǎn)期間獲取與中央動(dòng)力控制單元耦接的運(yùn)動(dòng)傳感器的傳感器輸出；根據(jù)所獲取的傳感器輸出來(lái)確定動(dòng)力控制單元的運(yùn)動(dòng);將所確定的運(yùn)動(dòng)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較；以及在所確定的運(yùn)動(dòng)超過(guò)預(yù)定運(yùn)動(dòng)閾值的情況下生成制動(dòng)器指示信號(hào)。
[0011]在一般情況下，根據(jù)本發(fā)明的方法構(gòu)成測(cè)試序列，該測(cè)試序列使能夠利用上述設(shè)置來(lái)確定高升力系統(tǒng)中可能會(huì)出現(xiàn)的任何潛在隱匿的不期望狀況。下面對(duì)該測(cè)試序列進(jìn)行說(shuō)明。
[0012]高升力系統(tǒng)包括一組共用的部件。以上提到的制動(dòng)器將被認(rèn)為是與至少一個(gè)液壓馬達(dá)耦接的動(dòng)力關(guān)斷制動(dòng)器。術(shù)語(yǔ)“能夠選擇性激活”包括使能夠激活和釋放這樣的動(dòng)力關(guān)斷制動(dòng)器的所有可能的方法、過(guò)程、設(shè)計(jì)和設(shè)置。然而，常見(jiàn)的是使用下述壓力關(guān)斷制動(dòng)器:除非該壓力關(guān)斷制動(dòng)器的出液口存在某一液壓壓力，否則該制動(dòng)器被激活。這意味著相應(yīng)的制動(dòng)器能夠與多支路、液壓線、閥或另外的液壓部件耦接，以便在液壓壓力下降至某一限制以下時(shí)使相應(yīng)的液壓馬達(dá)停止。
[0013]在測(cè)試序列期間，激活制動(dòng)器。這意味著要被測(cè)試的相應(yīng)的液壓馬達(dá)應(yīng)當(dāng)無(wú)法將任何旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引入高升力系統(tǒng)。通過(guò)釋放液壓壓力來(lái)激活制動(dòng)器。
[0014]然后，命令至少一個(gè)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)預(yù)定時(shí)間段，其中致動(dòng)器保持被激活。如上所述，當(dāng)制動(dòng)器保持被激活時(shí)，至少一個(gè)液壓馬達(dá)應(yīng)當(dāng)無(wú)法提供任何旋轉(zhuǎn)。同時(shí)，通過(guò)PCU處(例如公共輸出軸處)的運(yùn)動(dòng)傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)PCU的運(yùn)動(dòng)。在所有部件根據(jù)需要工作時(shí)，傳感器輸出應(yīng)當(dāng)大約為零并且可以僅指示任何齒輪游動(dòng)或相應(yīng)傳感器的不準(zhǔn)確。
[0015]通過(guò)考慮某一幾何或物理因素，可以根據(jù)來(lái)自獲取的傳感器輸出來(lái)確定動(dòng)力控制單元的運(yùn)動(dòng)或表示運(yùn)動(dòng)的值?？梢詫⑺_定的運(yùn)動(dòng)與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，該預(yù)定閾值應(yīng)當(dāng)被選擇成使得可以補(bǔ)償以上提到的影響。然而，清楚的是，如果從所獲取的傳感器輸出確定出動(dòng)力控制單元的顯著運(yùn)動(dòng)，則生成制動(dòng)器指示信號(hào)。該信號(hào)專用于指示相應(yīng)液壓馬達(dá)處的制動(dòng)器經(jīng)歷異常狀況。通過(guò)在飛行器的控制單元中接收制動(dòng)器指示信號(hào)，通過(guò)駕駛艙中的指示或可以進(jìn)入依賴于制動(dòng)器指示信號(hào)的狀態(tài)的任何其他處理，可以啟動(dòng)維護(hù)動(dòng)作。
[0016]總而言之，根據(jù)本發(fā)明的方法提供了以下優(yōu)異的能力:在無(wú)需增加任何另外的部件、傳感器、布線、機(jī)械裝置等的情況下識(shí)別飛行器的高升力系統(tǒng)的部件中的任何隱匿不期望狀況，同時(shí)明顯地增加了安全性和可靠性。
[0017]在有利的實(shí)施方式中，在前步驟可以被包括在上述方法中，該在前步驟包括:在激活制動(dòng)器之前通過(guò)使動(dòng)力控制單元旋轉(zhuǎn)來(lái)將高升力系統(tǒng)表面移動(dòng)至空擋位置。因此，可以在緊接在飛行器著陸后將高升力表面移動(dòng)回空擋位置之后，簡(jiǎn)單地執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的測(cè)試序列。甚至可以在飛行器滑行期間執(zhí)行該測(cè)試序列，同時(shí)還可以在到達(dá)停放位置之后在地面上執(zhí)行該測(cè)試序列。更進(jìn)一步地，將高升力表面移動(dòng)至空擋位置包括使至少一個(gè)液壓馬達(dá)在第一旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)，并且命令至少一個(gè)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)包括使至少一個(gè)液壓馬達(dá)在第二旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。在高升力表面被移動(dòng)至引起清理機(jī)翼配置的空擋位置的情況下，命令至少一個(gè)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)以進(jìn)入延伸方向是可行的。因此，由于結(jié)束停止或類似情況而引起在測(cè)試序列期間導(dǎo)入高升系統(tǒng)中的機(jī)械應(yīng)力明顯地降低。
[0018]在另一有利的實(shí)施方式中，在將高升力表面移動(dòng)至空擋位置與命令使至少一個(gè)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)之間，液壓網(wǎng)與至少一個(gè)液壓馬達(dá)之間的螺線管閥保持被激活。因此，可以在將高升力表面移動(dòng)至空擋位置之后直接地執(zhí)行測(cè)試序列。測(cè)試序列可以是除公共收回序列之外的標(biāo)準(zhǔn)，并且同時(shí)甚至允許刪除對(duì)相應(yīng)螺線管閥的兩個(gè)另外的致動(dòng)。
[0019]可能可行且有利的是向與至少一個(gè)液壓馬達(dá)耦接的速度控制單元發(fā)送速度命令以用于命令至少一個(gè)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。例如，可以使用數(shù)字控制過(guò)中心可變排量馬達(dá)，其中，馬達(dá)控制通過(guò)閉環(huán)布局來(lái)建立以保持速度和扭矩命令輸入?？刂扑惴ㄔ谒俣瓤刂茊卧袑?shí)現(xiàn)，該速度控制單元被提供有用于控制液壓馬達(dá)的所有所需數(shù)據(jù)。因此，在測(cè)試序列期間可以使用常用的信號(hào)路徑來(lái)進(jìn)行液壓馬達(dá)的操作，而無(wú)需包括用于至少一個(gè)液壓馬達(dá)的單獨(dú)的控制邏輯。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法的要點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)可以通過(guò)對(duì)控制單元例如SFCC中的軟件的修改來(lái)進(jìn)行。
[0020]如上所述，制動(dòng)器可以是壓力關(guān)斷制動(dòng)器，其中激活制動(dòng)器包括使制動(dòng)器與液壓網(wǎng)斷開(kāi)耦接。因此，常用的制動(dòng)器可以保持在高升力系統(tǒng)中。在測(cè)試序列中，可以僅通過(guò)在高升力表面收縮之后覆蓋通常激活來(lái)執(zhí)行對(duì)壓力關(guān)斷制