CN104085528A - 飞机前轮转弯控制***和飞机前轮转弯控制方法 - Google Patents
飞机前轮转弯控制***和飞机前轮转弯控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104085528A CN104085528A CN201410326575.2A CN201410326575A CN104085528A CN 104085528 A CN104085528 A CN 104085528A CN 201410326575 A CN201410326575 A CN 201410326575A CN 104085528 A CN104085528 A CN 104085528A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- turning control
- wheel
- aircraft
- angle
- deflection angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- IWEDIXLBFLAXBO-UHFFFAOYSA-N dicamba Chemical compound COC1=C(Cl)C=CC(Cl)=C1C(O)=O IWEDIXLBFLAXBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 7
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本发明提供一种飞机前轮转弯控制***,包括:转弯控制单元,其通过传感器或总线读取飞机当前状态参数并计算为达到目标转弯角度所需的前轮偏转角度;转弯控制阀,其从所述转弯控制单元接收指令;以及转弯作动筒,所述转弯控制阀根据从所述转弯控制单元接收的指令作相应移动,以向所述转弯作动筒输出相应压力完成前轮偏转。本发明还提供一种飞机前轮转弯控制方法,其使用前述飞机前轮转弯控制***。
Description
技术领域
本发明属于飞机前轮转弯控制技术领域,更具体地,本发明涉及一种飞机前轮转弯控制***和飞机前轮转弯控制方法。
背景技术
前轮转弯***是飞机地面操控的主要***之一,在实现飞机地面转弯控制、减少飞机起降事故方面发挥着非常重要的作用。
目前飞机高速滑行时的转弯控制流程基本如图1所示,根据目标转弯角度,飞行员用脚蹬通过转弯控制单元SCU来控制方向舵偏转角度,即主要依赖方向舵受力对飞机整体的作用进行偏转。
现有飞机转弯控制律不够完善,在地面高速滑行情况下,飞机转弯时,方向舵与前轮配合较差,转弯效率较低,前轮与地面磨损严重,轮胎寿命因此降低,从经济性角度而言,增加了飞机的使用维护成本,降低了飞机的竞争力。
当前,世界航空业竞争激烈,经济性已经成为航空公司选择产品的重要指标,因此迫切需要一种高效、优化的飞机前轮转弯控制***及其方法来降低飞机使用维护成本,提高产品的市场竞争力。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供一种飞机前轮转弯控制***和飞机前轮转弯控制方法。
飞机在地面低速滑行时,可以通过手轮进行纠偏和方向偏转运动,高速滑行时,不能通过手轮进行纠偏,必须通过脚蹬控制方向舵进行方向调整,在这种状态下,促使飞机偏转的作用主要是来自方向舵的气动力对飞机重心的力矩,飞机在以上作用下偏转,前轮被动随飞机偏转,此时轮胎和地面间存在较大摩擦,对轮胎寿命以及维护性有较大影响。
本发明主要是在高速滑行时,脚蹬同时控制方向舵偏转角度及前轮偏转角度,使方向舵偏转时,前轮偏转角度已经同时到达最优配合位置,最大程度减小轮胎与地面摩擦,提高转弯效率。
根据本发明的第一个方面,提供一种飞机前轮转弯控制***,包括:
转弯控制单元,其通过传感器或总线读取飞机当前状态参数并计算为达到目标转弯角度所需的前轮偏转角度;
转弯控制阀,其从所述转弯控制单元接收指令;以及
转弯作动筒,所述转弯控制阀根据从所述转弯控制单元接收的指令作相应移动,以向所述转弯作动筒输出相应压力完成前轮偏转。
其中,所述飞机前轮转弯控制***通过脚蹬同时控制方向舵和前轮。
根据本发明的第二个方面,提供一种飞机前轮转弯控制方法,包括步骤:
a.转弯控制单元通过传感器或总线读取飞机当前状态参数,包括侧滑角β,飞行员脚蹬指令作用下的方向舵偏转角度δr、当前前轮偏转角度α和空速v;
b.所述转弯控制单元根据CN=0.0022*β-0.0020*δr得出飞机的偏航力矩系数CN;
根据得出飞机的偏航力矩Nrudder,
其中,ρ为空气密度,A为机翼面积,W为机翼展长;
并根据Nrudder=J*ε得出飞机此时的航向偏转的角加速度ε,其中,J为飞机已有的转动惯量;
通过所述转弯控制单元运用积分的方法得到在当前状态下的飞机航向偏转角度σ,再根据飞机航向偏转角度与前轮偏转角度之间的几何关系α’f(σ)得出为达到目标转弯角度所需的前轮偏转角度α’;
c.比较当前前轮转角α和为达到目标转弯角度所需的前轮偏转角度α’,通过所述转弯控制单元根据运算结果向转弯控制阀发出相应指令,使得所述转弯控制阀根据指令作相应移动,并向转弯作动筒输出相应压力完成前轮偏转。
进一步,根据本发明的飞机前轮转弯控制方法还包括步骤:
d.当飞机前轮实际偏转角度未达到目标偏转角度要求时,根据飞行员脚蹬指令重复执行步骤a、步骤b和步骤c。
进一步,在所述步骤c中,同时控制方向舵的偏转角度与前轮偏转角度。
本发明的目的是提高特定状态下飞机地面滑行时的转弯效率,根据不同风速、轮速、方向舵偏度以及当前飞机当前的转弯需求,综合确定最佳前轮偏转角度与方向舵偏转角度的配合,实现飞机高效转弯。根据本发明的飞机前轮转弯控制***和方法无需对飞机机械结构或硬件进行更改,只需在飞机控制软件中增加若干控制条件即可,易于使用和维护。
附图说明
本发明的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的优选实施方式更好地理解,其中:
图1示出了目前飞机高速滑行时的转弯控制流程示意图;以及
图2示出了根据本发明的飞机前轮转弯控制方法的转弯控制流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的具体实施例的实施和使用。然而,应当理解,所描述的具体实施例仅示范性地说明实施和使用本发明的特定方式,而非限制本发明的范围。
根据本发明的飞机前轮转弯控制***,包括:
转弯控制单元,其通过传感器或总线读取飞机当前状态参数并计算为达到目标转弯角度所需的前轮偏转角度;
转弯控制阀,其从所述转弯控制单元接收指令;以及
转弯作动筒,所述转弯控制阀根据从所述转弯控制单元接收的指令作相应移动,以向所述转弯作动筒输出相应压力完成前轮偏转。
其中,所述飞机前轮转弯控制***通过脚蹬同时控制方向舵和前轮。
根据本发明的飞机前轮转弯控制方法,其特征在于,包括步骤:
a.转弯控制单元通过传感器或总线读取飞机当前状态参数,包括侧滑角β,飞行员脚蹬指令作用下的方向舵偏转角度δr、当前前轮偏转角度α和空速v;
b.所述转弯控制单元根据CN=0.0022*β-0.0020*δr得出飞机的偏航力矩系数CN;
根据得出飞机的偏航力矩Nrudder,
其中,ρ为空气密度,A为机翼面积,W为机翼展长;
并根据Nrudder=J*ε得出飞机此时的航向偏转的角加速度ε,其中,J为飞机已有的转动惯量;
通过所述转弯控制单元运用积分的方法得到飞机在当前状态下航向偏转角度σ,再根据飞机航向偏角与前轮偏转角度之间的几何关系α’f(σ)得出为达到目标转弯角度所需的前轮偏转角度α’;
c.比较当前前轮转角α和为达到目标转弯角度所需的前轮偏转角度α’,通过所述转弯控制单元根据运算结果向转弯控制阀发出相应指令,使得所述转弯控制阀根据指令作相应移动,并向转弯作动筒输出相应压力完成前轮偏转,其中同时控制方向舵偏转角度与前轮偏转角度;
d.当飞机前轮实际偏转角度未达到目标偏转角度要求时,根据飞行员脚蹬指令重复执行步骤a、步骤b和步骤c。
本发明根据目标机型的具体参数,确定适合当前机型在地面高速滑行状态下的优化转弯控制律,将其增加到飞机已有的转弯控制方法当中,并更新相应软件。根据本发明的控制方法不需要更改飞机任何机械部件或电子硬件,唯一需要更改的软件是飞机转弯控制单元中对应地面转弯控制部分。
本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已,并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰,都属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种飞机前轮转弯控制***,其特征在于,包括:
转弯控制单元,其通过传感器或总线读取飞机当前状态参数并计算为达到目标转弯角度所需的前轮偏转角度;
转弯控制阀,其从所述转弯控制单元接收指令;以及
转弯作动筒,所述转弯控制阀根据从所述转弯控制单元接收的指令作相应移动,以向所述转弯作动筒输出相应压力完成前轮偏转。
2.根据权利要求1所述的飞机前轮转弯控制***,其特征在于,所述飞机前轮转弯控制***通过脚蹬同时控制方向舵和前轮。
3.一种飞机前轮转弯控制方法,其特征在于,包括步骤:
a.转弯控制单元通过传感器或总线读取飞机当前状态参数,包括侧滑角β,飞行员脚蹬指令作用下的方向舵偏转角度δr、当前前轮偏转角度α和空速v;
b.所述转弯控制单元根据CN=0.0022*β-0.0020*δr得出飞机的偏航力矩系数CN;
根据得出飞机的偏航力矩Nrudder,
其中,ρ为空气密度,A为机翼面积,W为机翼展长;
并根据Nrudder=J*ε得出飞机此时的航向偏转的角加速度ε,其中,J为飞机已有的转动惯量;
通过所述转弯控制单元运用积分的方法得到在当前状态下的飞机航向偏转角度σ,再根据飞机航向偏转角度与前轮偏转角度之间的几何关系α’f(σ)得出为达到目标转弯角度所需的前轮偏转角度α’;
c.比较当前前轮偏转角度α和为达到目标转弯角度所需的前轮偏转角度α’,通过所述转弯控制单元根据运算结果向转弯控制阀发出相应指令,使得所述转弯控制阀根据指令作相应移动,并向转弯作动筒输出相应压力完成前轮偏转。
4.根据权利要求3所述的飞机前轮转弯控制方法,其特征在于,还包括步骤:
d.当飞机前轮实际偏转角度未达到目标偏转角度要求时,根据飞行员脚蹬指令重复执行步骤a、步骤b和步骤c。
5.根据权利要求3或4所述的飞机前轮转弯控制方法,其特征在于,在所述步骤c中,同时控制方向舵偏转角度与前轮偏转角度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410326575.2A CN104085528B (zh) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | 飞机前轮转弯控制***和飞机前轮转弯控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410326575.2A CN104085528B (zh) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | 飞机前轮转弯控制***和飞机前轮转弯控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104085528A true CN104085528A (zh) | 2014-10-08 |
CN104085528B CN104085528B (zh) | 2016-08-24 |
Family
ID=51633330
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410326575.2A Active CN104085528B (zh) | 2014-07-10 | 2014-07-10 | 飞机前轮转弯控制***和飞机前轮转弯控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104085528B (zh) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106125573A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-16 | 陕西宝成航空仪表有限责任公司 | 基于图形化模型的飞机前轮转弯控制盒设计方法 |
CN107544530A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-01-05 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种无人机自主驶入驶出控制方法 |
CN110550233A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-10 | 中国商用飞机有限责任公司 | 飞机前轮转弯自动调校方法和*** |
CN110606192A (zh) * | 2019-10-24 | 2019-12-24 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种飞机前轮转弯控制方法 |
CN112572827A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-30 | 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所 | 一种飞机前轮转弯零位校正方法 |
CN113386951A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-09-14 | 中国商用飞机有限责任公司 | 用于飞行器的转弯控制***、方法和计算机可读存储介质 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2335855C2 (de) * | 1972-07-14 | 1986-12-18 | Sperry Corp., New York, N.Y. | Automatisches Flugsteuersystem |
RU2337856C1 (ru) * | 2007-02-16 | 2008-11-10 | Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД"-ОАО "ПМЗ ВОСХОД" | Комбинированный привод |
TWI302895B (zh) * | 2006-10-03 | 2008-11-11 | Chang Huei Wu | |
CN101434295A (zh) * | 2008-11-28 | 2009-05-20 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种适用于无人机的前轮转向结构 |
CN102849208A (zh) * | 2011-06-27 | 2013-01-02 | 梅西耶-布加蒂-道提公司 | 飞机起落架的可转向部分的转向控制方法 |
CN102923300A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-02-13 | 南京航空航天大学 | 电驱动双蜗杆式飞机前轮转弯*** |
CN103523217A (zh) * | 2012-07-06 | 2014-01-22 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | 飞机前轮转弯*** |
CN103562065A (zh) * | 2010-10-08 | 2014-02-05 | 本田专利技术北美有限责任公司 | 可变增益控制前轮转向*** |
-
2014
- 2014-07-10 CN CN201410326575.2A patent/CN104085528B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2335855C2 (de) * | 1972-07-14 | 1986-12-18 | Sperry Corp., New York, N.Y. | Automatisches Flugsteuersystem |
TWI302895B (zh) * | 2006-10-03 | 2008-11-11 | Chang Huei Wu | |
RU2337856C1 (ru) * | 2007-02-16 | 2008-11-10 | Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД"-ОАО "ПМЗ ВОСХОД" | Комбинированный привод |
CN101434295A (zh) * | 2008-11-28 | 2009-05-20 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种适用于无人机的前轮转向结构 |
CN103562065A (zh) * | 2010-10-08 | 2014-02-05 | 本田专利技术北美有限责任公司 | 可变增益控制前轮转向*** |
CN102849208A (zh) * | 2011-06-27 | 2013-01-02 | 梅西耶-布加蒂-道提公司 | 飞机起落架的可转向部分的转向控制方法 |
CN103523217A (zh) * | 2012-07-06 | 2014-01-22 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | 飞机前轮转弯*** |
CN102923300A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-02-13 | 南京航空航天大学 | 电驱动双蜗杆式飞机前轮转弯*** |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106125573A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-16 | 陕西宝成航空仪表有限责任公司 | 基于图形化模型的飞机前轮转弯控制盒设计方法 |
CN106125573B (zh) * | 2016-06-22 | 2019-05-10 | 陕西宝成航空仪表有限责任公司 | 基于图形化模型的飞机前轮转弯控制盒设计方法 |
CN107544530A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-01-05 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种无人机自主驶入驶出控制方法 |
CN110550233A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-10 | 中国商用飞机有限责任公司 | 飞机前轮转弯自动调校方法和*** |
CN110606192A (zh) * | 2019-10-24 | 2019-12-24 | 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 | 一种飞机前轮转弯控制方法 |
CN112572827A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-30 | 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所 | 一种飞机前轮转弯零位校正方法 |
CN112572827B (zh) * | 2020-12-04 | 2023-04-14 | 中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所 | 一种飞机前轮转弯零位校正方法 |
CN113386951A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-09-14 | 中国商用飞机有限责任公司 | 用于飞行器的转弯控制***、方法和计算机可读存储介质 |
CN113386951B (zh) * | 2021-08-17 | 2024-04-02 | 中国商用飞机有限责任公司 | 用于飞行器的转弯控制***、方法和计算机可读存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104085528B (zh) | 2016-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104085528A (zh) | 飞机前轮转弯控制***和飞机前轮转弯控制方法 | |
US9446838B2 (en) | Systems for inceptor control in fly-by-wire aircraft systems | |
CN103558857A (zh) | 一种btt飞行器的分布式复合抗干扰姿态控制方法 | |
US9272770B2 (en) | Method and apparatus for improved lateral control of an aircraft on the ground during takeoff | |
CN103926837A (zh) | 多种耦合作用下飞行器综合解耦方法 | |
CN208530833U (zh) | 一种无人机飞行操纵*** | |
CN105905284A (zh) | 具有中速纠偏功能的前轮转弯防摆*** | |
US20140209739A1 (en) | Method and device for lateral control of a taxiing aircraft | |
CN109711008A (zh) | 一种飞机重心包线计算方法 | |
EP2408667A2 (en) | An aircraft comprising a device for influencing the directional stability of the aircraft, and a method for influencing the directional stability of the aircraft | |
CN103649863B (zh) | 一种旋翼飞机及用于该飞机的飞行控制***和方法 | |
CN104477376A (zh) | 一种高超声速飞行器气动舵/反作用控制***复合气动控制方法 | |
CN106873615B (zh) | 应急返场着陆速度指令集设计方法 | |
CN104809271B (zh) | 一种升力式飞行器的再入轨迹的计算方法 | |
CN105129072A (zh) | 一种飞机机尾 | |
CN106444793B (zh) | 一种基于标称速度补偿思想的rlv进场着陆段速度控制方法 | |
JP2017077882A (ja) | ロール姿勢依存ロールレート制限 | |
CN110471454B (zh) | 一种连接式无人机编队及其控制方法 | |
CN105094144A (zh) | 一种无人飞艇自适应抗风路径跟踪控制方法 | |
CN101879944A (zh) | 一种新型转弯控制律实现方法 | |
CN202120126U (zh) | 无人飞行载具及其遥控器 | |
CN102346488B (zh) | 一种大型飞机滚转通道控制指令计算方法 | |
CN203937856U (zh) | 一种融合式机翼翼尖天线罩外形 | |
CN102689687B (zh) | 一种平衡螺旋桨后气动旋转力矩的方法 | |
CN110361984A (zh) | 一种增加阻力的交叉舵耗能方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190809 Address after: 200120 Zhang Yang Road, Shanghai, Pudong New Area, No. 25 Co-patentee after: Shanghai Aircraft Design Research Institute Co.,Ltd. Patentee after: COMMERCIAL AIRCRAFT CORPORATION OF CHINA, Ltd. Address before: 200120 Zhang Yang Road, Shanghai, Pudong New Area, No. 25 Co-patentee before: COMAC SHANGHAI AIRCRAFT DESIGN & Research Institute Patentee before: Commercial Aircraft Corporation of China, Ltd. |