起落装置的温度特性的制作方法

文档序号:18795648发布日期:2019-09-29 19:35阅读:195来源:国知局
起落装置的温度特性的制作方法

本发明涉及确定飞行器起落装置(aircraftlandinggear)的特定位置处的温度特性(temperaturecharacteristic)。具体地但非排他性地,该位置可以是飞行器起落装置的轮或制动器组件的位置。



背景技术:

飞行器起落装置的轮可以设置有熔断塞(fuseplug)。熔断塞是可以用于封闭腔中以在达到高温时释放压力的安全装置。飞行器轮可以具有熔断塞,以减轻由轮的轮胎内部的高温引起的非常高的气体压力的影响。



技术实现要素:

本发明的第一方面提供了一种用于确定飞行器起落装置的轮或制动器组件上的第一位置处的温度特性的设备,该设备包括处理器,处理器配置成使用基于飞行器起落装置的轮或制动器组件的第二位置处的第一温度的关系信息(relationshipinformation)来确定第一位置处的温度特性,关系信息表示第一位置处的温度特性与第一温度之间的关系。

可选地,第一位置是飞行器起落装置的轮的熔断塞的位置,第二位置是飞行器起落装置的制动器组件的制动盘的位置。

可选地,温度特性包括第一位置处的确定第二温度;并且关系信息包括对第一位置处的温度与第二位置处的温度之间的关系的指示。

可选地,温度特性包括在不会导致第一位置处的温度达到预定温度阈值的情况下第二位置能够承受的超出第一温度的确定温度增加。

可选地,处理器配置成基于确定温度增加和与一个或更多个制动应用对应的预定的温度增加来确定能够在当前的制动周期的剩余部分中发生的良好制动应用(goodbrakingapplication)的数目。

可选地,温度特性包括在不会导致第一位置处的温度达到温度阈值的情况下制动器组件可以吸收的除与第一温度对应的吸收能量之外的确定能量量值——其使用制动器组件的物理性能来确定。

可选地,处理器配置成基于确定能量量值和与一个或更多个制动应用对应的预定的能量值来确定能够在当前的制动周期的剩余部分中发生的良好制动应用的数目。

可选地,温度特性包括在第二位置处出现第一温度与在第一位置处出现第二温度之间的确定时间延迟,并且关系信息包括对确定时间延迟与第一温度之间的关系的指示。

可选地,温度特性包括第一位置处的温度的确定温度变化信息;关系信息包括对确定温度变化信息与第一温度之间的关系的指示;并且处理器配置成基于温度特性和环境温度来确定第一位置的相对于时间的温度分布。

可选地,确定温度变化信息包括加热时间常数和冷却时间常数。

可选地,处理器配置成基于温度分布来确定第一位置处的温度下降至低于参考温度极限的冷却时间。

可选地,处理器配置成基于第一位置处的温度特性来提供指示。

可选地,处理器配置成在继第一温度之后发生制动事件之后重新计算温度特性。

本发明的第二方面提供了一种用于确定飞行器起落装置的轮或制动器组件上的第一位置处的温度特性的方法,该方法包括:输入飞行器起落装置的轮或制动器组件的第二位置处的第一温度;以及使用基于第一温度的关系信息来确定第一位置处的温度特性,关系信息表示第一位置处的温度特性与第一温度之间的关系。

可选地,在根据第二方面的方法中,温度特性包括第一位置处的确定第二温度;并且关系信息包括对第一位置处的温度与第二位置处的温度之间的关系的指示。

可选地,在根据第二方面的方法中,温度特性还包括:第二位置能够承受的超出第一温度而不会导致第一位置处的温度达到温度阈值的确定温度增加。

可选地,根据第二方面的方法包括基于确定温度增加和与一个或更多个制动应用对应的预定的温度增加来确定能够在当前的制动周期的剩余部分中发生的良好制动应用的数目。

可选地,在根据第二方面的方法中,温度特性包括在不会导致第一位置处的温度达到温度阈值的情况下制动器组件可以吸收的除与第一温度对应的吸收能量之外的确定能量量值——其使用制动器组件的物理性能来确定。

可选地,根据第二方面的方法包括基于确定能量量值和与一个或更多个制动应用对应的预定的能量值来确定能够在当前的制动周期的剩余部分中发生的良好制动应用的数目。

可选地,在根据第二方面的方法中,温度特性包括在第二位置处出现第一温度与在第一位置处出现第二温度之间的确定时间延迟;并且关系信息包括对确定时间延迟与第一温度之间的关系的指示。

可选地,在根据第二方面的方法中,温度特性包括第一位置处的温度的确定温度变化信息;关系信息包括对确定温度变化信息与第一温度之间的关系的指示;并且该方法包括基于温度特性和环境温度来确定第一位置的相对于时间的温度分布。

可选地,根据第二方面的方法包括基于温度分布来确定第一位置处的温度下降至低于参考温度极限的冷却时间。

可选地,根据第二方面的方法包括在继第一温度之后发生制动事件之后重新计算温度特性。

本发明的第三方面提供了一种方法,该方法包括确定飞行器起落装置的轮或制动器组件的第一位置处的温度特性与飞行器起落装置的轮或制动器组件的第二位置处的温度之间的关系信息。

本发明的第四方面提供了一种用于确定用于飞行器起落装置的轮或制动器组件上的第一位置的多个温度参数的设备,该设备包括处理器,处理器配置成使用基于起落装置的轮或制动器组件的第二位置处的第一温度的相关性信息来确定第一位置处的多个温度参数,相关性信息指示第一位置处的多个温度参数与第一温度的相关性。

附图说明

现在将参照附图仅以示例的方式对本发明的实施方式进行描述,在附图中:

图1是可以部署本发明的示例的飞行器的示意图;

图2是可以部署本发明的示例的飞行器起落装置的一些部件的示意图;

图3是根据示例的确定飞行器起落装置的轮或制动器组件上的第一位置处的温度特性的示例方法的流程图;

图4a是根据示例的飞行器起落装置的轮或制动器组件的第一位置和第二位置处的温度相对于时间的第一曲线图;

图4b是根据示例的飞行器起落装置的轮或制动器组件的第一位置处的温度相对于时间的第二曲线图;以及

图5是用于执行本发明的方法示例的计算设备的示意图。

具体实施方式

图1是飞行器100的简化示意图。飞行器100包括多个起落装置组件102。起落装置组件102可以包括主起落装置和前起落装置,主起落装置和前起落装置可以在起飞和着陆期间伸展。每个起落装置组件102包括轮、比如轮104。飞行器100还包括计算系统106,计算系统106包括一个或更多个处理器和一个或更多个计算机可读存储介质。飞行器100还包括一组传感器108,传感器108可以包括用于测量环境特征的传感器以及与飞行器100的各种部件相关联的传感器,并且传感器108测量相应部件的各种物理性能的值。尽管传感器108在图1的示意图中由单个框表示,但是应当理解的是,传感器108可以位于飞行器100上的各个不同的位置处。飞行器100还可以包括用于提供与飞行器100和环境条件相关的各种指示的一组指示装置110。指示装置可以包括显示文本和/或图形的屏幕、刻度盘、光指示器、发出声音以提供指示的声音指示器等。

图2是起落装置组件102的相关联的制动器组件200的示例和轮104的简化示意图。轮104包括被轮胎204围绕的轮本体202。制动器组件200包括多个制动盘206。制动盘206包括压力板208、反力板210以及位于压力板208与反力板210之间的许多转子和定子、比如转子212和定子214。在其他示例中,可以有与图2中所示的数目不同的任何数目的转子和定子。转子212随着轮104旋转而旋转,而定子214在轮104旋转时保持静止。应当理解的是,飞行器起落装置中使用的制动器的类型取决于所讨论的飞行器的特性比如尺寸、承载能力等。可以有与任何一个起落装置组件相关联的多于一个的轮。

当由起落装置组件102支承的飞行器100沿着地面行进时,转子与轮104一起旋转,而定子、压力板208和反力板210不与轮104一起旋转。当施加制动时,压力板208被朝向反力板210迫压,使得制动盘206彼此接触(如图2的方框216中所示),并且摩擦用于抑制转子的旋转运动,因而产生制动力。

制动器组件200的一个或更多个应用可以被称为制动事件(brakingevent)。例如,在由飞行器100的驾驶员应用制动器组件200时可能发生制动事件。飞行器100在可能发生一个或更多个制动事件期间的使用阶段可以被称为制动周期。例如,包括若干制动事件的着陆阶段和着陆后的后续滑行阶段可以是制动周期。

在施加制动时,制动器组件的温度可能升高。为了监测制动盘206的温度,可以设置温度传感器218。例如,温度传感器218可以设置在制动盘206中的一个制动盘上。温度传感器218可以以与在制动期间可能达到最高温度或已知达到最高温度的制动盘热接触的方式设置。在图2的示例中,温度传感器218设置在定子214上。温度传感器218可以是适用于飞行器制动器组件的任何类型的温度传感器。例如,温度传感器218能够在由制动盘206可能达到的温度范围内正常工作。例如,温度传感器218可以是热电偶、表面声波(saw)传感器、涡流传感器、电阻热传感器、应变仪等。

例如,温度传感器218可以在预期使用制动器组件200的时间段期间以给定测量间隔测量定子214的温度。例如,给定测量间隔的长度可以变化。给定测量间隔可以是规则的、不规则的、或一个时间段规则且另一时间段不规则。例如,计算系统106的处理器可以基于存储在计算系统106的计算机可读存储介质中的指令来控制温度传感器218的操作。由温度传感器218获取的温度测量值例如可以与相关联的时间数据一起存储在计算系统108的计算机可读存储介质中。

由于制动应用,制动器组件200可能变得非常热。例如,制动器组件200的温度可能超过400℃。在一些情况下,制动器组件200的温度可能超过750℃。例如,制动器组件200在飞行器100着陆时可以应用于高能量制动应用。高能量制动应用是制动器组件200的下述应用:该应用致使大量的能量由制动器吸收,使得制动器组件200经历较大的温度变化。例如,高能量制动应用可以是致使制动器组件200的温度升高几百摄氏度的制动应用。起落装置组件102的靠近制动器组件200的部件也可能由于制动器组件200的温度升高而变热。例如,热能可以从制动器组件200传递至轮104。轮胎204温度的升高会导致轮胎204内部气体压力的升高。

为了避免轮104的轮胎204中的气体压力由于温度的这种升高而变得过高,轮104可以设置有安全装置220。安全装置220可以是用于封闭容器中的装置,该装置在达到高温时释放气体压力。安全装置220例如可以是熔断塞220,熔断塞220在常规操作中将轮本体202中位于轮胎的内部与轮胎的外部之间的开口堵塞。熔断塞220可以被设计成在熔断塞位置220a处的温度增加至温度阈值以上时释放轮胎204内部的气体压力。这例如可以避免对轮胎204的损坏。

例如,熔断塞220可以由共晶系统(eutecticsystem)制成。共晶系统是均质的材料混合物,该材料混合物具有比每种单独材料的熔化温度低的熔化温度。共晶系统需要特定量的每种组分材料。共晶系统在低于共晶系统的共晶温度的温度处可以处于其固态。然而,在共晶温度处,共晶系统变成液体。用于与轮104一起使用的熔断塞220可以被设计成使得熔断塞220的共晶温度是期望轮胎204内部的气体压力被释放时的温度阈值。例如,熔断塞220可以在温度阈值处熔化,由此不堵塞轮中的开口并允许气体从轮胎204逸出。当熔断塞位置220a处的温度达到温度阈值时,这可以允许气体从轮胎204逸出。

熔断塞220可以被设置成防止由于在使用飞行器100时的过大的气体压力对轮胎的损坏。然而,由于熔断塞220的熔化可以导致轮胎漏气,因此这种安全措施在不能避免熔断塞位置220a处的温度达到温度阈值时是有用的。例如,在需要高能量制动(这将致使熔断塞220熔化)的情况下,可能不期望将熔断塞位置220a处的温度保持低于温度阈值,并且减小飞行器100的速度优先于轮胎204漏气。

然而,在不需要这种高能量制动的情况下,期望熔断塞位置220a处的温度保持低于温度阈值。例如,可能期望飞行器100的飞行员调整他们的制动行为以在熔断塞位置220a处保持低于温度阈值。例如,在与制动器组件200相关联的熔断塞位置220a接近温度阈值时,可能期望由不同的制动器提供制动。

图3是图示了用于确定例如飞行器起落装置102的轮104或制动器组件200上的第一位置处的温度特性的方法300的流程图。方法300包括使用基于起落装置102的轮104或制动器组件200的第二位置处的第一温度的关系信息来确定第一位置处的温度特性。关系信息表示第一位置处的温度特性与第二位置处的第一温度之间的关系。温度特性可以包括对于第一位置而言的多个温度参数。关系信息也可以被称为相关性信息,该相关性信息指示第一位置处的多个温度参数对第一温度的相关性。因此,方法300是用于例如基于轮104的另一不同位置或制动器组件200上的位置处的温度来确定轮104或制动器组件200的例如给定位置处的温度特性的方法。

第一位置例如可以是轮104或制动器组件200上的任何位置。方法300可以例如用于确定轮基部202上的位置处的温度特性。方法300可以例如用于确定熔断塞位置220a处的温度特性。在其他示例中,方法300可以用于确定轮104或制动器组件200的另一位置比如反力板208、压缩板210等处的温度特性。在下文中,第一位置指的是熔断塞位置220a。

在方法300的框302处,输入第二位置处的第一温度。第二位置可以是轮104或制动器组件200上除第一位置之外的任何位置,即在该特定示例中除熔断塞位置220a之外的任何位置。例如,第二位置可以是制动器组件200的定子位置214a。在其他示例中,第二位置可以位于制动器组件200的不同部分比如压力板208、反力板210等处。在一些示例中,第二位置可以位于除制动盘202处之外的位置处,比如位于轮基部202的除熔断塞位置220a之外的部分处。例如,第二位置可以是轮基部202上的位置,并且用于确定温度特性的第一位置可以是制动盘206中的一个制动盘。更一般地,在其他示例中,该方法可以用于基于第二给定位置处的温度来确定第一给定位置处的温度特性,其中,可以建立本文中描述的这种类型的温度关系信息。

根据本示例的第二位置处的第一温度是相对于环境温度的温度。第一温度可以是第二位置处的温度与环境温度之间的差。例如,第一温度可以是第二位置峰值温度与环境温度之间的差。第一温度例如可以反映第二位置处的温度相对于环境温度的增加。在下文中,根据本示例,第二位置指的是定子位置214a。

例如,熔断塞位置220a处的温度特性可以基于定子位置214a处的第一温度来确定。在定子214是达到最高温度的制动盘的示例中,定子位置峰值温度可以对应于制动器组件200峰值温度。

例如,第一温度可以基于由温度传感器218采集的温度测量值。例如,温度传感器218可以在制动事件期间测量定子214的温度(即定子位置214a处的温度)。温度测量值可以具有相关联的时间数据。例如,定子位置214a处产生特定温度的时间可以是已知的。

在其他示例中,第一温度可以基于在引起第一温度的制动事件期间由制动器吸收的能量量值来确定。例如,飞行器100的给定比例的动能可以由制动器组件200吸收以减少飞行器100的动能。例如,应当理解的是,在使用制动器组件200时,飞行器100的一些动能被吸收到制动器组件200中以减缓飞行器的运动,从而致使制动器组件200的温度升高。例如,基于所吸收的能量量值确定第一温度可以考虑由制动器组件200在先前制动事件期间吸收的能量和制动器组件200的预期冷却速率。例如,定子位置214a处的初始温度可以基于先前制动事件期间吸收的能量量值和预期冷却速率来确定。定子位置峰值温度可以通过确定由于在引起第一温度的制动事件期间由制动器吸收的能量引起的自初始温度起的温度升高来确定。第一温度然后可以被确定为以这种方式确定的定子位置峰值温度与环境温度之间的差。例如,飞形器100的仪器108可以包括与轮104相关联的转速计,制动器组件200与轮104相关联。在这样的示例中,转速计测量轮104的旋转速度,并且由制动器组件200吸收的能量可以使用旋转速度相对于时间的变化来确定。在这些示例中,如果制动器组件200的质量和其他物理性能(比如比热)是已知的,则可以确定制动器组件200由于由制动器组件200吸收的能量而经历的温度变化。应当理解的是,如果制动器组件200的质量、比热和制动器组件200处的温度变化是已知的,则也可以计算由制动器组件200吸收的能量。

在一些示例中,第一温度可以基于与飞行器100相关的其他特征或参数来确定。例如,由于制动事件致使的飞行器100的速度的减小可以被用于确定第一温度。本领域技术人员将理解的是,根据速度的变化,可以确定由制动器组件200吸收的能量。这是因为,当飞行器100的速度减小时,飞行器100的一些动能由制动器组件200吸收。在这样的示例中,一旦已经确定由制动器组件200吸收的能量,就可以如上所述确定第一温度。

在一些示例中,可以在框302处输入预定的第一温度。例如,第一温度可以由计算系统106的处理器基于存储在计算系统106的计算机可读存储介质中的信息指定。例如,第一温度的预定值可以存储在计算系统106的计算机可读存储介质中,以用作用于方法300的输入。第一温度的预定值可以使用制动温度模型确定,该模型指示定子位置214a处的预期温度变化。第一温度的预定值可以使用飞行器100外部的计算系统或计算设备确定,并随后存储在计算系统106的计算机可读存储介质中。在一些示例中,第一温度的预定值可以由计算系统106确定。

在框304处,使用基于第一温度的关系信息确定熔断塞位置220a处的温度特性。例如,关系信息表示定子位置214a处的第一温度与熔断塞位置220a处的温度特性之间的关系。

温度特性可以例如包括所确定的在熔断塞位置220a处的第二温度。根据本示例的所确定的在第一位置处的第二温度是相对于环境温度的温度。根据本示例的所确定的第二温度是第一位置处的温度与环境温度之间的差。所确定的第二温度可以例如是熔断塞位置220a处的峰值温度(即熔断塞位置峰值温度)与环境温度之间的差。因此,所确定的第二温度可以是熔断塞位置220a处的温度相对于环境温度的升高。如上所述,起落装置组件102的靠近制动器组件200的部件也可能由于制动器组件200的温度升高而变热。因此,所确定的第二温度可以例如由因制动而在定子214处产生的第一温度引起。

图4a是温度相对于时间的图。竖向轴线表示温度,并且水平轴线表示时间。在该示例中,曲线402是由温度传感器218测量的定子位置214a处的温度相对于时间的示例,并且曲线404是已经根据本文中的示例确定的在熔断塞位置220a处的温度相对于时间的示例。曲线404也可以被称为熔断塞位置220a的相对于时间的温度分布。曲线402可以是由制动事件引起的定子位置214a处的温度变化的示例,并且温度分布404可以是熔断塞位置220a处的温度的随之发生的变化。曲线402示出了定子位置214a处的温度从温度406增加至温度408。在该示例中,温度406是环境温度。在该示例中,环境温度406与定子位置214a处的温度408之间的差是第一温度δs。在该示例中,温度408是定子位置峰值温度。

在该示例中,由于从定子位置214a至熔断塞位置220a的热传递,熔断塞位置220a处的温度从环境温度406增加至温度410。在该示例中,温度410是熔断塞位置峰值温度。在该示例中,环境温度406与熔断塞位置220a处的温度410之间的差是所确定的第二温度δfp。在该特定示例中,如从图4a中的曲线402和温度分布404可以看出,定子位置214a和熔断塞位置220a处的初始温度是环境温度406。例如,这可以在不使用制动器组件200从而允许定子位置214a温度和熔断塞位置220a温度变得类似于环境温度期间的长时间段之后执行制动事件时发生。在一些示例中,定子位置214a和熔断塞位置220a处相应的初始温度可以彼此不相同和/或可以与环境温度406不相同。然而,为了当前的目的,应当理解的是,在这样的示例中,第一温度δs仍然是定子位置峰值温度408与环境温度406之间的差,并且所确定的第二温度δfp仍然是熔断塞位置峰值温度410与环境温度406之间的差。

关系信息可以包括熔断塞位置220a处的温度与定子位置214a处的温度之间的关系的指示。在温度特性包括所确定的第二温度δfp的示例中,关系信息可以指示所确定的第二温度δfp与第一温度δs之间的关系。例如,关系信息可以包括第一温度δs与所确定的第二温度δfp之间的数学关系。例如,第一温度与第二温度之间的关系可以表示为代数表达式。例如,第一温度与第二温度之间的关系可以表示为线性函数、二次函数、多项式函数、幂函数、有理函数、指数函数、对数函数、指数函数或这些函数的任何组合。在一个示例中,关系信息指示第一温度与第二温度之间的关系,如下面的等式1中所示。

δfp=aδs2+bδs+c(1)

在上面的等式1中,δs是如图4a的示例中的第一温度,δfp是如图4a的示例中的第二温度,并且a、b和c是常数。因此,等式1是表示第一温度δs与第二温度δfp之间的关系的二次函数。第一温度δs与第二温度δfp之间的关系式(即构成该关系的函数的组合)的确定以及常数a、b和c的值的确定将在下面进一步详细描述。

常数a、b和c的值可以例如根据制动器组件200的磨损状态而变化。制动器组件200的磨损状态可以被表示为两个或更多个不同的制动器磨损程度。制动器组件200可以设置有用于冷却制动器组件200的制动器冷却风扇222。常数a、b和c的值还可以根据制动器冷却风扇222是打开还是关闭而变化。例如,对于制动器组件200的磨损状态和制动器冷却风扇222是打开或关闭的各个组合,可以有不同组的相应的常数a、b和c的值。

在温度特性包括所确定的第二温度δfp的示例中,所确定的第二温度δfp可以在框304处使用基于在框302处输入的第一温度δs的等式1确定。

温度特性可以例如包括在定子位置214a处产生第一温度δs与在熔断塞位置220a处产生所确定的第二温度δfp之间的确定的时间延迟。所确定的时间延迟可以指示在定子位置214a达到定子位置峰值温度408之后熔断塞位置220a花费了多长时间达到熔断塞位置峰值温度410。在图4a的示例中,示出了所确定的时间延迟t延迟。

在温度特性包括所确定的时间延迟t延迟的示例中,关系信息包括所确定的时间延迟t延迟与第一温度δs之间的关系的指示。例如,关系信息可以包括第一温度δs与所确定的时间延迟t延迟之间的数学关系。第一温度δs与所确定的时间延迟t延迟之间的关系可以例如表示为如在上述第一温度与第二温度之间的关系的情况下的代数表达式。例如,第一温度δs与所确定的时间延迟t延迟之间的关系可以表示为线性函数、二次函数、多项式函数、幂函数、有理函数、指数函数、对数函数和/或指数函数。在一个示例中,关系信息指示第一温度δs与所确定的时间延迟t延迟之间的关系,如下面的等式2中所示。

t延迟=dee×δs(2)

在上面的等式2中,d和e是常数,并且e是指数常数。可以确定常数d和e以及第一温度δs与所确定的时间延迟t延迟之间的关系式的方法将在下面进行进一步描述。如同上述常数a、b和c,常数d和e的值可以例如根据制动器组件200的磨损状态以及根据制动器冷却风扇222是打开还是关闭而变化。例如,对于制动器组件200的磨损状态和制动器冷却风扇222是打开或关闭的各个组合,可以有不同组的相应的常数d和e的值。将清楚的是,在温度特性包括所确定的时间延迟t延迟的示例中,所确定的时间延迟t延迟可以在框304处使用基于在框302处输入的第一温度δs的等式2确定。

温度特性可以例如包括所确定的在熔断塞位置220a处的温度的温度变化信息。温度特性可以例如包括加热时间常数αh和/或冷却时间常数αc。在温度特性包括比如加热时间常数αh和/或冷却时间常数αc的所确定的温度变化信息的示例中,关系信息可以包括所确定的温度变化信息与第一温度δs之间的关系的指示。第一温度δs与所确定的温度变化信息之间的关系可以例如表示为如在上述示例中的代数表达式。例如,第一温度δs与所确定的温度变化信息之间的关系可以表示为线性函数、二次函数、多项式函数、幂函数、有理函数、指数函数、对数函数、指数函数或这些函数的任何组合。在所确定的温度变化信息包括加热时间常数αh和冷却时间常数αc的示例中,关系信息可以指示如下面的等式3和等式4中所示的关系。

αh=fh×δs+gh(3)

αc=fc×δs+gc(4)

在上面的等式3中,αh表示加热时间常数。参数fh和gh是常数,可以确定参数fh和gh的方式将在下面进行进一步描述。类似于上述示例,常数fh和gh的值可以例如根据制动器组件200的磨损状态以及根据制动器冷却风扇222是打开还是关闭而变化。例如,对于制动器组件200的磨损状态和制动器冷却风扇222是打开或关闭的各个组合,可以有不同组的相应的常数fh和gh的值。等式3可以用于基于在框302处输入的第一温度δs而在框304处确定加热时间常数αh。

在上面的等式4中,αc表示冷却时间常数。参数fc和gc是常数,可以确定参数fc和gc的方式将在下面进行进一步描述。类似于上述示例,常数fc和gc的值可以例如根据制动器组件200的磨损状态以及根据制动器冷却风扇222是打开还是关闭而变化。例如,对于制动器组件200的磨损状态和制动器冷却风扇222是打开或关闭的各个组合,可以有不同组的相应的常数fc和gc的值。等式4可以用于基于在框302处输入的第一温度δs而在框304处确定冷却时间常数αc。

在温度特性包括所确定的温度变化信息的一些示例中,熔断塞位置220a的相对于时间的温度分布404可以基于温度特性和环境温度406确定。例如,温度分布404可以被确定为方法300的框304的一部分。如上所述,图4a的曲线404是熔断塞位置220a处的温度分布的示例。在一些示例中,熔断塞位置220a处的温度相对于时间的变化可以使用牛顿加热定律进行描述。熔断塞位置220a处的温度变化可以例如如下面的等式5和6中所表示的。

在上面的等式5中,th(t)表示当熔断塞位置220a处的温度增加时熔断塞位置220a处的相对于时间(即作为时间的函数)的温度。tmax是根据所确定的第二温度δfp而确定的熔断塞位置峰值温度410的值,t0是熔断塞位置220a处的初始温度,并且t是时间。如上所述,αh表示加热时间常数。在最近没有使用制动器组件200使得定子214自任何先前的制动应用以来已经有足够的时间冷却至环境温度406的示例中,初始温度t0可以等于环境温度406。在一些示例中,初始温度t0可以不等于环境温度406,并且可以根据由先前制动事件导致的熔断塞位置220a处的温度分布确定。等式5可以例如用于确定在达到熔断塞位置峰值温度410(即温度值tmax)之前的时间处的温度分布404。例如,等式5可以用于根据所确定的时间延迟t延迟确定直到达到预期的熔断塞位置峰值温度410的时间为止的温度。

在上面的等式6中,tc(t)表示当熔断塞位置220a处的温度在达到熔断塞位置峰值温度410之后降低时熔断塞位置220a处的相对于时间(即作为时间的函数)的温度。tenv是环境温度406。如上所述,αc表示冷却时间常数。等式6可以例如用于确定在达到熔断塞位置峰值温度410(即等式5和6中的tmax)之后的时间处的温度分布404。例如,等式6可以用于根据所确定的时间延迟t延迟确定在达到预期的熔断塞位置峰值温度410的时间之后的温度。

因此,在温度特性包括所确定的温度变化信息以及所确定的第二温度δfp和所确定的时间延迟t延迟的示例中,可以确定温度分布404。

如上所述,在某些情况下,可能期望熔断塞位置220a处的温度保持低于温度阈值,使得熔断塞220不会熔化而释放轮胎204中的气体压力。例如可以基于熔断塞位置220a处的温度特性提供指示。例如,可以使用飞行器100的指示装置110中的一个指示装置提供指示。例如,如果作为所确定的第二温度δfp的结果的熔断塞位置峰值温度410接近温度阈值,则可以向飞行器100的飞行员提供指示。例如,计算系统106的处理器可以使用指示装置110中的一个指示装置向飞行员提供指示。该指示可以通知飞行员熔断塞位置220a处的温度已经接近温度阈值。作为响应,飞行员可以改变他们的制动行为以保持熔断塞位置低于温度阈值。

在一些示例中,响应于计算系统106的处理器确定熔断塞位置峰值温度410已经接近温度阈值,处理器可以自动地使与制动器组件200不同的制动器用于制动。这可以使得在熔断塞位置220a的温度已经变得过于接近温度阈值的情况下不再使用制动器组件200。

如果熔断塞位置峰值温度410在一定的温度阈值裕度(margin)内,则熔断塞位置220a处的温度可以被认为接近温度阈值。图4b是温度分布404的示例的曲线图。在该示例中,温度阈值是温度418。例如,如果熔断塞位置峰值温度410达到低于温度阈值418的限定百分比的温度420,则可以提供上述指示,或者计算系统106的处理器可以致使使用不同的制动器。温度420可以是足够低于温度阈值420以使得避免熔断塞220熔化的明显风险的温度。例如,温度420可以比温度阈值418低3%至5%。温度420可以例如比温度阈值418低至少6℃。如果熔断塞位置220a处的温度超过温度420,则由于存在熔断塞220熔化的明显风险而可以认为达到了温度阈值418。

如上所述,在一些示例中,温度特性包括所确定的温度变化信息,并且熔断塞位置220a处的温度分布404可以被确定。在这样的示例中,基于温度分布404,可以确定熔断塞位置220a处的温度下降至低于参考温度例如可接受的调度温度极限(dispatchtemperaturelimit)的第一冷却时间。在飞行器100的使用周期之后允许飞行器100飞行之前,熔断塞位置220a处的温度例如可能需要在调度温度极限之下。飞行器100的使用周期可以例如从飞行器100在飞行前位于登机口时到飞行器100在飞行后位于下机口时进行。

在图4a的示例中,温度422是调度温度极限。因此,在该示例中,第一冷却时间t冷却是根据温度分布404的在定子位置214a处于定子位置峰值温度408与熔断塞位置220a冷却至调度温度极限422之间的时间量。例如,冷却时间t冷却可以通过将所确定的时间延迟t延迟添加至熔断塞位置220a根据温度分布404从熔断塞位置峰值温度410冷却至调度温度极限422的时间量来确定。

温度特性可以包括定子位置214a可以承受的超出第一温度δs而不会导致熔断塞位置220的温度超过温度420的所确定的温度增加。所确定的温度增加可以基于关系信息来确定。所确定的温度增加可以是定子位置214a处的假设的温度增加。在一些示例中,可以确定温度420与熔断塞位置峰值温度410之间的差。基于该差,可以确定定子位置可以承受的超出第一温度δs而不会导致熔断塞位置220a的温度超过温度420的温度增加。例如,定子位置214a处的超出定子位置峰值温度408的温度增加——该温度增加将对应于熔断塞位置220处的温度从熔断塞峰值温度410至温度420的增加——可以被确定为上述确定的温度增加。这种确定例如可以使用等式1的关系信息来执行。

在一些示例中,可以基于所确定的温度增加和与一个或更多个制动应用对应的预定的温度增加来确定可以在当前制动周期的剩余部分中进行的“良好”制动应用的数目。良好制动应用的数目可以是预期不会导致熔断塞位置220a处的温度超过温度420(即,达到温度阈值418)的制动应用的数目。因此,根据本示例,良好制动应用的数目是在给定温度分布404的情况下制动器组件200可以被部署以制动而没有熔断塞熔化的明显风险的次数。例如,所确定的温度增加可以与预定的温度增加进行比较。

预定的温度增加可以例如是在飞行器100的常规操作期间根据制动器组件200的单次应用所预期的定子位置214a处的最大的温度增加。例如,在着陆后的滑行阶段期间,预定温度可以是在着陆后的滑行阶段期间根据由制动器组件200单次施用制动所预期的最大的温度增加。例如,可以确定在定子位置214a处的确定的温度增加内可以出现多少预定的温度增量,并且可以基于数目(例如,如该预定的温度增量的数目)来确定相关联的良好制动应用的数目。

在一些示例中,预定的温度增加可以对应于多于一个的制动应用。例如,预定的温度增加可以是在多个(例如,五个)制动应用中预期的平均温度增加。例如,在所确定的温度变化大于预定的温度增加的情况下,可以确定良好制动应用的数目是至少五个。

在所确定的温度增加低于预定温度的情况下,可以提供制动器组件200的进一步的制动应用可能导致熔断塞220熔化的指示。这可能是因为例如制动器组件200的单次应用可能导致定子位置214a处的大于假设的确定的温度增加的温度增加。例如,计算系统106的处理器可以使用指示装置110中的一个指示装置来提供这种指示。替代性地或另外地,计算系统106的处理器可以使得与制动器组件200不同的一个或更多个制动器用于制动以避免熔断塞220熔化的明显风险。在一些示例中,第一温度δs已经使得熔断塞位置处的温度超过温度420。在该示例中,熔断塞220可能处于即将熔化的风险。

温度特性还可以包括制动器组件200可以吸收而不会导致熔断塞位置220a的温度超过温度420(即,达到温度阈值418)的除与第一温度δs对应的吸收能量之外的所确定的能量量值。所确定的能量量值可以使用制动器组件200的物理性能来确定。如上所述,可以使用由制动器组件200吸收的能量量值来确定定子位置214a处的相对于环境温度的温度。应当理解的是,这种确定也可以反过来执行。根据上述所确定的温度增加,可以使用制动器组件200的质量和比热来确定所确定的能量量值。

在一些示例中,可以基于所确定的能量量值和对应于一个或更多个制动应用的预定能量值来确定可以在当前的制动周期的剩余部分中发生的良好制动应用的数目。可以确定额外的能量量值并将其与预定能量值进行比较。例如,预定能量值可以是在飞行器100的常规操作期间的单次制动应用期间预期由制动器组件200吸收的能量量值。例如,在着陆之后的滑行阶段期间,预定能量值可以是在着陆之后的滑行阶段期间根据制动器组件200的单次应用预期由制动器组件200吸收的最大能量值。可以基于所确定的能量量值与预定能量值之间的比较来确定良好制动应用的数目。例如,可以确定在所确定的能量量值内存在多少预定能量值,并且可以将良好制动应用的数目确定为该预定能量值的数目。

在一些示例中,预定能量值可以对应于多于一个的制动应用。例如,预定能量值可以是多个制动应用(例如,五个制动应用)中预期的平均温度增加。例如,在所确定的能量量值大于预定能量值的情况下,可以确定良好制动应用的数目是至少五个。

在所确定的能量量值低于预定能量值的情况下,可以提供制动器组件200的进一步的制动应用可能导致熔断塞220熔化的指示。这是因为例如制动器组件200的单次应用可能导致由制动器组件200吸收的能量会致使熔断塞220熔化的明显风险。例如,计算系统106的处理器可以使用指示装置110中的一个指示装置来提供这种指示。

替代性地或另外地,计算系统106的处理器可以使得与制动器组件200不同的一个或更多个制动器用于制动以避免熔断塞220熔化的明显风险。

在一些示例中,为了确定定子位置214a处的不会导致熔断塞位置220a的温度超过温度420的温度增加(温度增加可以被包括在温度特性中),可以确定定子位置214a处的第三温度。第三温度可以是相对于环境温度的温度。例如,第三温度可以是假设温度,该假设温度是定子位置214a处的不会导致熔断塞220熔化的明显风险的温度与环境温度之间的差。换句话说,第三温度是定子位置的温度增加,这种温度增加不会导致熔断塞位置220a处的温度达到温度阈值418(或者通过达到温度420而基本上达到温度阈值418)。

在一些示例中,为了确定第三温度,可以确定熔断塞位置220a处的第四温度δfp阈值。第四温度δfp阈值可以是低于温度阈值418的温度420与环境温度406之间的差。第三温度的值例如可以使用指示熔断塞位置220a处的温度与定子位置214a处的温度之间的关系的关系信息、比如等式1的关系信息来确定。例如,应当理解的是,上面的等式1通常可以用作熔断塞位置220a处的温度与定子位置214a处的温度之间的关系。因此,第四温度δfp阈值可以代替第一温度δfp而输入到等式1中,以确定定子位置214a处的第三温度。由于在没有熔断塞220熔化的明显风险的情况下第四温度δfp阈值上升到峰值温度,因此以这种方式确定的在定子位置214a处的第三温度是定子位置214a处的不会导致熔断塞220熔化的明显风险的温度。可以将第三温度与第一温度δs之间的差确定为包括在温度特性中的确定的温度增加。在第三温度低于第一温度δs的情况下,熔断塞220可能处于即将熔化的风险。应当理解的是,可以在定子位置214a处出现第一温度之前确定第三温度。这是因为可以基于温度420、环境温度406和关系信息来确定第三温度。

例如,可以基于所确定的温度增加来确定良好制动应用的数目,该温度增加使用第三温度来确定。可以基于使用第三温度确定的所确定的温度增加来确定制动器组件可以吸收的不会导致熔断塞位置220a的温度超过温度420的确定的能量量值。例如,导致第三温度与第一温度δs之间的差的能量量值可以被确定为所确定的能量量值。例如,可以基于使用第三温度确定的所确定的能量量值来确定良好制动应用的数目。

计算系统106的处理器可以例如使用包括在指示装置110中的指示装置提供关于飞行器100的飞行员采用的良好制动应用的数目的指示。因此,飞行员可以调整他们的制动行为。计算系统106的处理器可以例如使得使用各种不同的制动器组,使得由制动器组件200施用的制动应用的数目不超过良好制动应用的数目。

在一些示例中,可以基于温度分布来确定熔断塞位置220a处的温度下降至低于参考温度(例如,调度温度极限)的第二冷却时间。在该示例中,可以更新温度分布以解释所确定的温度增加/所确定的吸收的能量量值。例如,在要出现第三温度的情况下,可以将温度分布更新为熔断塞位置220a处的预测的温度分布。因此,在要出现所确定的温度增加的情况下,第二冷却时间可以是熔断塞位置的温度减小至调度温度极限422的时间。例如,第二冷却时间可以是根据预测的温度分布从发生第三次温度变化到熔断塞位置的温度减小到调度温度极限422的时间。

现在将对一种确定飞行器起落装置102的轮104或制动器组件200的第一位置处的温度特性与飞行器起落装置102的轮104或制动器组件200的第二位置处的温度之间的关系信息的方法进行描述。关系信息可以使用制动器组件200和轮104的二维或三维计算流体动力学(cfd)模型来确定。例如,使用cfd模型,可以确定定子位置214a和熔断塞位置220a处的成组的温度与相应的时间数据。例如,使用cfd模型,可以针对不同的制动能量确定定子位置214a处的温度随时间的变化、以及熔断塞位置220a处的温度随时间的相应变化。cfd模型可以例如用于模拟各种类型的制动事件以确定相应的温度变化。关系信息可以根据来自cfd模型的相应的温度变化来确定。例如,可以使用cfd模拟数据来确定等式1至等式4的函数形式以及可能出现在那些等式中的常数值。例如,在关系的函数形式如由等式1、2、3和4描述的情况下,常数a、b、c、d、e、fh、gh、fc和gc的值也可以使用来自cfd模型的相应的温度变化来确定。例如,可以针对制动器磨损状态和制动器冷却风扇222是打开或关闭的一个或更多个组合来确定常数中的每个常数的值。本领域技术人员将理解的是,给定两个不同参数的一组对应值,可以确定呈数学表达式形式的那些参数之间的关系以及任何常数的值。

在一些示例中,可以使用定子位置214a和熔断塞位置220a处的温度随时间变化的实际数据来确定关系信息。例如,实际数据可以是在飞行器比如飞行器100的使用期间收集的数据。在一些示例中,实际数据可以在对制动器组件200和轮104执行测试期间获取。例如,定子位置214a处的温度变化可以使用温度传感器比如温度传感器218来测量。另外,第二温度传感器可以靠近熔断塞位置220a定位或定位在熔断塞位置220a处,以测量熔断塞位置220a处的温度变化。相应的温度变化的这种实际数据可以用于确定关系信息。例如,可以使用实际数据确定等式1、2、3和4的函数形式以及可能出现在那些等式中的常数值。例如,在关系的函数形式如由等式1、2、3和4描述的情况下,常数a、b、c、d、e、fh、gh、fc和gc的值也可以使用来自实际数据的相应的温度变化来确定。例如,可以针对制动器磨损状态和制动器冷却风扇222是打开或关闭的一个或更多个组合来确定每个常数的值。

在一些示例中,可以使用解析模型(analyticalmodel)来确定关系信息。例如,可以以解析的方式求解出熔断塞位置220a处的温度变化与定子位置214a处的温度变化的相关性。使用来自解析模型的结果,可以确定上述关系信息的每个示例的表达式(例如,等式1至等式4)。例如,针对制动器磨损状态和制动器冷却风扇222是打开或关闭的一个或更多个组合也可以使用解析模型的结果来确定那些表达式中出现的任何常数的值。

在继第一温度δs之后发生制动事件之后也可以执行上述任何方法中的全部或部分以重新计算温度特性。例如,可以判定继第一温度δs之后是否已经发生制动事件。例如,随后的制动事件可以引起图4a的定子位置峰值温度408之后的定子位置214a处的随后的温度峰值。例如,可以确定与随后的温度峰值对应的相对于环境温度的温度,并且可以基于该相对温度使用关系信息来重新计算温度特性。例如,可以更新温度分布404来解释随后的温度,其中,定子位置214a处的温度由于制动而增加。

全部或部分上述方法或其任何变型可以由飞行器100的计算系统106的处理器例如基于存储在计算系统106的计算机可读存储介质中的指令来执行。例如,方法300可以由飞行器100的计算系统106执行,其中,温度特性包括确定的第二温度δfp、确定的时间延迟t延迟和用于熔断塞位置220a的确定的温度变化信息。计算系统106还可以确定熔断塞位置220a处的温度分布404。计算系统106的处理器还可以执行上述任何其他示例中的一个或更多个示例。如上所述,计算系统106的处理器可以使用指示装置110中的一个或更多个指示装置提供指示、例如向飞行器100的飞行员提供指示。在熔断塞220处于熔化的明显风险的情况下,如果继续使用制动器组件200,则计算系统106可以替代性地或另外地自动引起使用不同的致动器或制动器组来代替制动器组件200。

例如,如上所述使用cfd模型、实际数据、解析计算等确定关系信息也可以由计算系统106执行。

例如,可以由计算设备比如图5中所示的计算设备500来执行上述方法的全部或部分或其任何变型。计算设备500可以位于飞行器100的外部。计算设备500可以包括处理器502和计算机可读存储介质504。处理器502可以配置成执行存储在存储介质504上的指令。存储介质504可以存储用于执行任何上述方法的全部或部分的指令。例如,方法300的任何上述示例可以由计算设备500执行。例如,定子位置214a的温度变化数据可以从飞行器100提供给计算设备。计算设备500例如可以根据来自飞行器100的数据来判定熔断塞在任何点处是否处于明显的熔化风险。例如,计算设备500可以判定熔断塞位置处的温度是否达到或超过温度420。计算设备例如可以使用如上所述的cfd模型、实际数据、解析模型等来执行关系信息的确定。在一些示例中,关系信息可以由计算设备500确定,然后存储在计算系统106的计算机可读存储单元中。以这种方式,计算系统106可以使用由计算设备500确定的关系信息来实现任何上述方法以确定温度特性。

在一些示例中,计算系统106的计算机可读存储单元可以存储将第一温度与温度特性相关联的查找表。在这些示例中,可以使用查找表而不是直接使用上述关系信息来确定温度特性。例如,可以针对制动器磨损状态、制动器冷却风扇222是打开或关闭的一个或更多个组合、以及针对包括在上述温度特性中的信息的一个或更多个示例存储查找表。例如,针对给定的制动器磨损状态和制动器冷却风扇222的给定的打开/关闭状态,查找表可以包含包括在温度特性中的信息的示例的多个对应的成对值。在具体示例中,对于指示为零制动器磨损的制动器磨损状态以及制动器冷却风扇22关闭而言,查找表可以包含多个对应的成对的第二温度值和第一温度值。例如,当要确定温度特性时,可以根据制动器磨损状态和制动器冷却风扇222的状态选择查找表。然后,包括在温度特性中的信息的所论述的示例的值对应于第一温度(基于来自温度传感器218的测量值来确定)。

上述查找表可以根据上述关系信息的示例生成。查找表可以例如由计算系统106的处理器生成。在一些示例中,查找表可以由计算设备500生成。

使用任何适合的软件或软件组合可以生成用于执行上述方法的全部或部分指令和/或可以执行这些方法。在一个示例中,“matlab”可以用于为处理器比如处理器502或计算系统104的处理器生成全部或部分指令,以执行任何上述方法。在其他示例中,可以使用其他软件包。例如,可以使用任何适合的编程语言、开发环境、软件包等。编程语言的其他示例包括python、c++、c、javascript、fortran等。

应注意的是,除非另有明确说明,否则本文所使用的术语“或”应被解释为意为“和/或”。应当理解的是,根据上述方法确定的温度特性可以是根据用来确定关系信息的模型所预期的预期的温度特性。

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