一种飞机起落装置系统的制作方法

文档序号:17871406发布日期:2019-06-11 23:47阅读:220来源:国知局

本申请属于飞机起落架装置控制设计技术领域,特别涉及一种飞机起落装置系统。



背景技术:

飞机起落装置系统被设计用来控制飞机起落装置进行相关动作,包括刹车、转弯及收放等,其在飞机滑行、起飞、着陆过程中控制起落装置实现相关功能,关系飞机的安全。当前,飞机起落装置系统的设计以机械控制为主,辅以少量的电气控制,或是部分机械控制、部分模拟电子/数字控制,上述控制方式存在以下缺点:

1)机械系统结构复杂、体积大、重量大、非线性大;

2)信息综合困难,不易实现复杂控制规律;

3)无法实现操纵边界保护功能,飞行员操纵负担重;

4)安全性较低。

因此,希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。



技术实现要素:

本申请的目的是提供了一种飞机起落装置系统,以克服或减轻上述至少一方面的问题。

本申请的技术方案是:一种飞机起落装置系统,包括:

指令输出装置,用以输出控制信号,其具有主模态输出状态及应急模态输出状态两个状态;

主模态控制系统;

应急模态控制系统;

执行机构,与起落装置连接;其中,

指令输出装置处于主模态输出状态时,主模态控制系统接收控制信号,并根据其接收的控制信号生成主模态控制指令,且将主模态控制指令输出;

指令输出装置处于应急模态输出状态时,应急模态控制系统接收控制信号,并根据其接收的控制信号生成应急模态控制指令,且将应急模态控制指令输出;

执行机构,接收主模态控制指令,并根据其接收的主模态控制指令进行动作,或者接收应急模态控制指令,并根据其接收的应急模态控制指令进行动作,从而带动起落装置进行运动。

可选地,主模态控制系统包括:

指令传感器,接收控制信号,并将其接收的控制信号转化为相应的电信号输出,其输出的电信号称为控制电信号;

控制器,接收控制电信号,并根据其接收的控制电信号生成主模态控制指令,且将主模态控制指令输出。

可选地,控制信号包括:刹车控制信号、转弯控制信号以及收放控制信号;

指令传感器有多个,包括:

刹车指令传感器,接收刹车控制信号,并输出相应的控制电信号,其输出的控制电信号称为刹车控制电信号;

转弯指令传感器,接收转弯控制信号,并输出相应的控制电信号,其输出的控制电信号称为转弯控制电信号;

收放指令传感器,接收收放控制信号,并输出相应的控制电信号,其输出的控制电信号称为收放控制电信号;

控制器有多个,包括:

刹车控制器,接收刹车控制电信号,并输出相应的主模态控制指令,其输出的主模态控制指令称为主模态刹车控制指令;

转弯控制器,接收转弯控制电信号,并输出相应的主模态控制指令,其输出的主模态控制指令称为主模态转弯控制指令;

收放控制器,接收收放控制电信号,并输出相应的主模态控制指令,其输出的主模态控制指令称为主模态收放控制指令。

可选地,主模态控制系统还包括有:

轮速反馈传感器,采集起落装置的轮速状态信息,并将其采集的起落装置的轮速状态信息输出;

飞机速度反馈传感器,采集飞机的速度状态信息,并将其采集的飞机的速度状态信息输出;

位置锁反馈传感器,采集起落装置的位置状态信息,并将其采集的所起落装置的述位置状态信息输出;

刹车控制器接收刹车控制电信号及起落装置的轮速状态信息,并根据其接收的刹车控制电信号及起落装置的轮速状态信息输出主模态刹车控制指令;

转弯控制器接收转弯控制电信号及飞机的速度状态信息,并根据转弯控制电信号及飞机的速度状态信息输出主模态转弯控制指令;

收放控制器接收收放控制电信号及起落装置的位置状态信息,并根据收放控制电信号及起落装置的位置状态信息输出主模态收放控制指令。

可选地,刹车指令传感器有多个,每个刹车指令传感器具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个刹车指令传感器处于工作状态,其能够接收刹车控制信号,并输出刹车控制电信号,其余刹车指令传感器处于备用状态;

转弯指令传感器有多个,每个转弯指令传感器具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个转弯指令传感器处于工作状态,其能够接收转弯控制信号,并输出转弯控制电信号,其余转弯指令传感器处于备用状态;

收放指令传感器有多个,每个收放指令传感器具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个收放指令传感器处于工作状态,其能够接收刹车控制信号,并输出刹车控制电信号,其余收放指令传感器处于备用状态。

可选地,刹车控制器有两个,每个刹车控制器具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个刹车控制处于工作状态,其能够接收刹车控制电信号及起落装置的轮速状态信息,并输出主模态刹车控制指令,另一个刹车控制器处于备用状态;

转弯控制器有两个,每个转弯控制器具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个转弯控制器处于工作状态,其能够接收转弯控制电信号及飞机的速度状态信息,并输出主模态转弯控制指令,另一个转弯控制器处于备用状态;

收放控制器有两个,每个收放控制器具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个收放控制器处于工作状态,其能够接收收放控制电信号及起落装置的位置状态信息,并输出主模态收放控制指令,另一个收放控制器处于备用状态。

可选地,轮速反馈传感器有多个,每个轮速反馈传感器具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个轮速反馈传感器处于工作状态,其能够采集起落装置的轮速状态信息,并将其采集的起落装置的轮速状态信息输出,其余轮速反馈传感器处于备用状态;

飞机速度反馈传感器有多个,每个飞机速度反馈传感器具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个飞机速度反馈传感器处于工作状态,其能够采集飞机的速度状态信息,并将其采集的飞机的速度状态信息输出,其余轮速反馈传感器处于备用状态;

位置锁反馈传感器有多个,每个位置锁反馈传感器具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个位置锁反馈传感器处于工作状态,其能够采集并输出起落装置的位置状态信息,并将其采集的起落装置的位置状态信息输出,其余位置锁反馈传感器处于备用状态。

可选地,应急模态控制系统包括:

应急模态刹车控制系统,接收刹车控制信号,并根据其接收的刹车控制信号生成相应的应急模态控制指令,且将其生成的应急模态控制指令输出,其输出的应急模态控制指令称为应急模态刹车控制指令;

应急模态转弯控制系统,接收转弯控制信号,并根据其接收的转弯控制信号生成相应的应急模态控制指令,且将其生成的应急模态控制指令输出,其输出的应急模态控制指令称为应急模态转弯控制指令;

应急模态转弯控制系统,接收收放控制信号,并根据其接收的收放控制信号生成相应的应急模态控制指令,且将其生成的应急模态控制指令输出,其输出的应急模态控制指令称为应急模态收放控制指令。

可选地,执行机构有多个,包括:

刹车执行机构,接收主模态刹车控制指令,并根据其接收的主模态刹车控制指令进行动作,或者接收应急模态刹车控制指令,并根据其接收的应急模态刹车控制指令进行动作,从而带动起落装置进行运动,使起落装置实现刹车功能;

转弯执行机构,接收主模态转弯控制指令,并根据其接收的主模态转弯控制指令进行动作,或者接收应急模态转弯控制指令,并根据其接收的应急模态转弯控制指令进行动作,从而带动起落装置进行运动,使起落装置实现转弯功能;

收放执行机构,接收主模态收放控制指令,并根据其接收的主模态收放控制指令进行动作,或者接收应急模态收放控制指令,并根据其接收的应急模态收放控制指令进行动作,从而带动起落装置进行运动,使起落装置实现收放功能。

可选地,刹车执行机构有多个,每个刹车执行机构具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个刹车执行机构处于工作状态,其能够接收并根据主模态刹车控制指令或接受并根据应急模态刹车控制指令进行动作,其余刹车执行机构处于备用状态;

转弯执行机构有多个,每个转弯执行机构具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个转弯执行机构处于工作状态,其能够接收并根据主模态转弯控制指令或接收并根据应急模态转弯控制指令进行动作,其余转弯执行机构处于备用状态;

收放执行机构有多个,每个收放执行机构具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个收放执行机构处于工作状态,其能够接收并根据主模态收放控制指令或接收并根据应急模态收放控制指令进行动作,其余收放执行机构处于备用状态。

本申请至少存在以下有益技术效果:提供了一种飞机起落装置系统,其中指令输出装置,用以输出控制信号,具有主模态输出状态及应急模态输出状态两个状态,且两种状态之间可以切换,具备一定的安全余量,从而提高控制系统的安全性。

附图说明

图1是本申请飞机起落装置系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

下面结合附图1对本申请做进一步详细说明。

一种飞机起落装置系统,包括:

指令输出装置1,用以输出控制信号,其具有主模态输出状态及应急模态输出状态两个状态;

主模态控制系统;

应急模态控制系统;

执行机构5,与起落装置连接;其中,

指令输出装置1处于主模态输出状态时,主模态控制系统接收控制信号,并根据其接收的控制信号生成主模态控制指令,且将主模态控制指令输出;

指令输出装置1处于应急模态输出状态时,应急模态控制系统接收控制信号,并根据其接收的控制信号生成应急模态控制指令,且将应急模态控制指令输出;

执行机构5,接收主模态控制指令,并根据其接收的主模态控制指令进行动作,或者接收应急模态控制指令,并根据其接收的应急模态控制指令进行动作,从而带动起落装置进行运动。

进一步地,主模态控制系统包括:指令传感器2,接收控制信号,并将其接收的控制信号转化为相应的电信号输出,其输出的电信号称为控制电信号;控制器4,接收控制电信号,并根据其接收的控制电信号生成主模态控制指令,且将主模态控制指令输出。

进一步地,控制信号包括:刹车控制信号、转弯控制信号以及收放控制信号;指令传感器2有多个,包括:刹车指令传感器21,接收刹车控制信号,并输出相应的控制电信号,其输出的控制电信号称为刹车控制电信号;转弯指令传感器22,接收转弯控制信号,并输出相应的控制电信号,其输出的控制电信号称为转弯控制电信号;收放指令传感器23,接收收放控制信号,并输出相应的控制电信号,其输出的控制电信号称为收放控制电信号;控制器4有多个,包括:刹车控制器41,接收刹车控制电信号,并输出相应的主模态控制指令,其输出的主模态控制指令称为主模态刹车控制指令;转弯控制器42,接收转弯控制电信号,并输出相应的主模态控制指令,其输出的主模态控制指令称为主模态转弯控制指令;收放控制器43,接收收放控制电信号,并输出相应的主模态控制指令,其输出的主模态控制指令称为主模态收放控制指令。

进一步地,主模态控制系统还包括有:轮速反馈传感器31,采集起落装置的轮速状态信息,并将其采集的起落装置的轮速状态信息输出;飞机速度反馈传感器32,采集飞机的速度状态信息,并将其采集的飞机的速度状态信息输出;位置锁反馈传感器33,采集起落装置的位置状态信息,并将其采集的所起落装置的述位置状态信息输出;刹车控制器41接收刹车控制电信号及起落装置的轮速状态信息,并根据其接收的刹车控制电信号及起落装置的轮速状态信息输出主模态刹车控制指令;转弯控制器42接收转弯控制电信号及飞机的速度状态信息,并根据转弯控制电信号及飞机的速度状态信息输出主模态转弯控制指令;收放控制器43接收收放控制电信号及起落装置的位置状态信息,并根据收放控制电信号及起落装置的位置状态信息输出主模态收放控制指令。

进一步地,刹车指令传感器21有多个,每个刹车指令传感器21具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个刹车指令传感器21处于工作状态,其能够接收刹车控制信号,并输出刹车控制电信号,其余刹车指令传感器22处于备用状态;转弯指令传感器22有多个,每个转弯指令传感器22具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个转弯指令传感器22处于工作状态,其能够接收转弯控制信号,并输出转弯控制电信号,其余转弯指令传感器22处于备用状态;收放指令传感器23有多个,每个收放指令传感器23具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个收放指令传感器23处于工作状态,其能够接收刹车控制信号,并输出刹车控制电信号,其余收放指令传感器22处于备用状态。

进一步地,刹车控制器41有两个,每个刹车控制器41具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个刹车控制41处于工作状态,其能够接收刹车控制电信号及起落装置的轮速状态信息,并输出主模态刹车控制指令,另一个刹车控制器41处于备用状态;转弯控制器42有两个,每个转弯控制器42具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个转弯控制器42处于工作状态,其能够接收转弯控制电信号及飞机的速度状态信息,并输出主模态转弯控制指令,另一个转弯控制器42处于备用状态;收放控制器43有两个,每个收放控制器42具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个收放控制器43处于工作状态,其能够接收收放控制电信号及起落装置的位置状态信息,并输出主模态收放控制指令,另一个收放控制器43处于备用状态。

进一步地,轮速反馈传感器31有多个,每个轮速反馈传感器31具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个轮速反馈传感器31处于工作状态,其能够采集起落装置的轮速状态信息,并将其采集的起落装置的轮速状态信息输出,其余轮速反馈传感器31处于备用状态;飞机速度反馈传感器32有多个,每个飞机速度反馈传感器32具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个飞机速度反馈传感器32处于工作状态,其能够采集飞机的速度状态信息,并将其采集的飞机的速度状态信息输出,其余轮速反馈传感器31处于备用状态;位置锁反馈传感器33有多个,每个位置锁反馈传感器33具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个位置锁反馈传感器33处于工作状态,其能够采集并输出起落装置的位置状态信息,并将其采集的起落装置的位置状态信息输出,其余位置锁反馈传感器33处于备用状态。

以上属于对主模态控制系统的冗余配置,当其一个通道发生故障时,能够自动切换至另一个通道工作,以此提高控制系统的安全性能,此外,针对起落装置的刹车、转弯、收放三方面的功能分别设置了相对独立的控制通道,降低了相互之间的影响,保证了控制系统的控制性能。

进一步地,应急模态控制系统包括:应急模态刹车控制系统61,接收刹车控制信号,并根据其接收的刹车控制信号生成相应的应急模态控制指令,且将其生成的应急模态控制指令输出,其输出的应急模态控制指令称为应急模态刹车控制指令;应急模态转弯控制系统62,接收转弯控制信号,并根据其接收的转弯控制信号生成相应的应急模态控制指令,且将其生成的应急模态控制指令输出,其输出的应急模态控制指令称为应急模态转弯控制指令;应急模态转弯控制系统62,接收收放控制信号,并根据其接收的收放控制信号生成相应的应急模态控制指令,且将其生成的应急模态控制指令输出,其输出的应急模态控制指令称为应急模态收放控制指令。

设计应急模态控制系统的控制回路与主模态的控制回路相互独立,且能够在主模态控制系统出现故障时切换至应急模态控制系统。对于本领域技术人员可以理解的是,应急模态控制系统属于保障性控制系统,其可以选用简单、直接的控制,例如在背景技术中提到的控制方式,其采用直接机械链的设计。

进一步地,执行机构5有多个,包括:刹车执行机构51,接收主模态刹车控制指令,并根据其接收的主模态刹车控制指令进行动作,或者接收应急模态刹车控制指令,并根据其接收的应急模态刹车控制指令进行动作,从而带动起落装置进行运动,使起落装置实现刹车功能;转弯执行机构52,接收主模态转弯控制指令,并根据其接收的主模态转弯控制指令进行动作,或者接收应急模态转弯控制指令,并根据其接收的应急模态转弯控制指令进行动作,从而带动起落装置进行运动,使起落装置实现转弯功能;收放执行机构53,接收主模态收放控制指令,并根据其接收的主模态收放控制指令进行动作,或者接收应急模态收放控制指令,并根据其接收的应急模态收放控制指令进行动作,从而带动起落装置进行运动,使起落装置实现收放功能。

进一步地,刹车执行机构51有多个,每个刹车执行机构具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个刹车执行机构51处于工作状态,其能够接收并根据主模态刹车控制指令或接受并根据应急模态刹车控制指令进行动作,其余刹车执行机构51处于备用状态;转弯执行机构52有多个,每个转弯执行机构具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个转弯执行机构52处于工作状态,其能够接收并根据主模态转弯控制指令或接收并根据应急模态转弯控制指令进行动作,其余转弯执行机构52处于备用状态;收放执行机构53有多个,每个收放执行机构具有工作状态及备用状态两个状态;其中,一个收放执行机构53处于工作状态,其能够接收并根据主模态收放控制指令或接收并根据应急模态收放控制指令进行动作,其余收放执行机构53处于备用状态。

本实施例所述公开的控制系统总体采用“主模态控制系统+应急模态控制系统”的控制构型,其中,主模态控制系统的各个回路相互独立并采用“电信号传输+数字控制+冗余配置”控制方法。

上述“主模态控制系统+应急模态控制系统”的控制构型主要是为了保证高安全性,其包括两层含义:一,主模态的控制系统只需具备适当高的安全性即可,本实施例中对其进行了适当的冗余设计;二,应急模态控制系统只需保证基本功能,不要求高性能,本实施例中对其选用简单的直接机械链设计。

“电信号传输+数字控制+冗余配置”控制方法是为了充分发挥电信号传输便捷、数字解算可靠、易于综合的优势,以保证主模态控制系统的优良性能;冗余配置是为了保证适当的安全性和任务可靠度。为了保证起落装置控制系统的优良性能,上述控制构型和控制方式的运用是全面的,本实施例中对起落装置的分系统:刹车系统、转弯系统、收放系统都采用了上述方案,与现有技术相比,收益是显而易见的,主要体现在以下方面:

1)冗余配置方式使得安全性和任务可靠度更高,生存力亦更高;

2)由于数字控制的优势,易于实现复杂控制规律且不受控制对象的限制,此外,数字信号不受干扰、不存在非线性、解算可靠,易于实现更先进的功能和更优良的性能;

3)能够实现操纵边界保护功能,有效降低飞行员操纵负担,更利于飞机安全。

4)体积小、重量轻、功重比高、安装布置更方便,有利于提高飞机综合性能。

以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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