JP5699021B2 - 飛行体の降着装置 - Google Patents
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Description
そのために、飛行体は操向機能をもった降着装置を持っている。
例えば、商用大型飛行機は、主車輪と操向可能な首車輪とをもつ。首車輪が飛行機の首部に設けられ、主車輪が翼部分に設けられる。
場合によっては、翼または胴体中央に設けられた主車輪が操向機能をもつこともある。
操縦機器は、舵べダルまたはステアリングハンドルであり、パイロットにより操作される。
ステアリングハンドルは、パイロットの横に設けられ、パイロットの手により回転される。舵べダルは、パイロットの足元に設けられ、パイロットの足により操作される。
通常、舵ペダルは、尾翼の方向舵の操作にも用いられる。
操向機器は、油圧アクチエータと上部ケーブルと下部ケーブルとで構成される。
脚構造体は、飛行体の本体に支持され車輪を回転自在に支持する構造体である。脚構造体は、伸縮可能である。脚構造体が伸び切った状態では、内蔵するカムが、車輪を飛行機の前後方向に転動する状態に固定する。
油圧アクチエータは、車輪を垂直軸の周りに揺動させるアクチエータである。
上部ケーブルと下部ケーブルとは、操縦機器の操作量を油圧アクチエータに伝える機械要素である。
パイロットが舵べダルを踏むと、上部ケーブルをケーブルの長手方向に沿って一方へ引っ張る。上部ケーブルが一方へ引っ張られると、下部ケーブルをケーブルの長手方向に沿って一方へ引っ張る。
油圧アクチエータは、下部ケーブルの動きに追従して伸縮し、車輪を揺動させる。
例えば、ステアリングハンドルをフルに動かすと、車輪は78度の範囲で揺動する。
車輪が接地している時は、上部ケーブルの動きを下部ケーブルに伝達する。
着陸工程時に、車輪が接地する前は、パイロットが舵ペダルを操作すると、尾翼の方向舵のみが動く。車輪が接地した後は、パイロットが舵べダルを操作すると、車輪が揺動する。
飛行機が、滑走路から外れて、移動する場合は、パイロットは、ステアリングハンドルを操作する。
離陸工程時には、車輪が接地している間は、パイロットが舵べダルを操作すると、車輪が揺動する。車輪が地面から離れると、パイロットが舵ペダルを操作すると、尾翼の方向舵のみが動く。
降着装置の操向機能をステアバイワイヤ化する例として、上部ケーブルと下部ケーブルとを排し、舵べダルまたはステアリングハンドの動きを電子コントローラに入力し、電子コントローラが油圧アクチエータを制御するコントロールバルブで駆動する様にする。
上記本発明の構成により、前記第二限界速度値が飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度より小さいので、車輪が接地しているか否かを確実に判断できる。
上記本発明の構成により、前記第一限界速度値が飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度であるので、車輪が接地しているか否かを確実に判断できる。
上記実施形態の構成により、前記脚構造体が、飛行体の支持点と車輪の支持点との距離を伸縮することをでき、前記距離が伸びるとカム機構が車輪の転動する向きを飛行体の前後方向に機械的に強制する。前記操向機器が、電子コントローラと油圧アクチエータと油圧制御バルブとシャットオフバルブとで構成される。電子コントローラが前記操作量を受けてバルブ駆動信号を出力する。油圧アクチエータが車輪を垂直軸の周りに揺動させる。油圧制御バブルが前記バルブ駆動信号を受けて該油圧アクチエータに作動油を供給して車輪の揺動角を制御する。シャットオフバルブが油圧制御バルブに供給する作動油を遮断できる。前記操向機器が前記操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向けるために、前記シャットオフバルブを作動させて作動油の供給を遮断し、前記電子コントローラが車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向く様にする前記バルブ駆動信号を前記油圧制御バルブに出力する。その結果、前記シャットオフバルブまたは電子コントローラの一方が誤作動しても、飛行しているときに、車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向けることをできる。
上記本発明の構成により、WOWセンサが誤作動しても、的確に車輪の向きを飛行機の状態に適応させることができる。
操縦機器が操作された物理量に対応する操作量を出力し、脚構造体が飛行体の本体に支持され車輪を回転自在に支持し、操向機器が前記車輪を前記操作量を指令値として操向でき、検知センサが飛行体が空中に浮いていると検知信号を出力せず飛行体が接地していると検知信号を出力する構成を持った降着装置において、前記検知センサが前記検知信号を出力しないとき、又は、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きいときに、前記操向機器が前記操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向ける様にしたので、操縦機器を操作して車輪を操向でき、飛行しているときに、操縦機器の操作を無視して、車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向けることをできる。
複数の検知センサを備えた上記降着装置において、複数個の検知センサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より大きいときに、前記操向機器が前記操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向ける様にしたので、操縦機器を操作して車輪を操向でき、飛行しているときに、操縦機器の操作を無視して、車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向けることをできる。
複数の検知センサを備えた上記降着装置において、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きいときに、又は、複数個の検知センサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より大きいときに、前記操向機器が前記操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向ける様にしたので、操縦機器を操作して車輪を操向でき、飛行しているときに、操縦機器の操作を無視して、車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向けることをできる。
複数の検知センサを備えた上記降着装置において、複数個の前記検知センサが前記検知信号を出力しないとき、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きいとき、又は、複数個の検知センサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より大きいときに、前記操向機器が前記操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向ける様にしたので、操縦機器を操作して車輪を操向でき、飛行しているときに、操縦機器の操作を無視して、車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向けることをできる。
また、操縦機器が操作された物理量に対応する操作量を出力し、脚構造体が飛行体の本体に支持され車輪を回転自在に支持し、操向機器が前記操作量を無視して前記車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向けらることをでき、複数個の検知センサが飛行体が空中に浮いていると検知信号を出力せず飛行体が接地していると検知信号を出力する構成を持った降着装置において、複数個の前記検知センサが前記検知信号を出力するとき、又は、複数個の検知センサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より小さいときに、前記操向機器が前記操作量を指令値として前記車輪を操向する様にしたので、車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向けて、飛行していないときに、操縦機器を操作して車輪を操向できる。
さらに、前記第二限界速度値が飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度より小さい様にしたので、車輪が接地しているか否かを確実に判断できる。
さらに前記第一限界速度値が飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度である様にしたので、車輪が接地しているか否かを確実に判断できる。
さらに、前記脚構造体が、飛行体の支持点と車輪の支持点との距離を伸縮することをでき、その距離が伸びると、車輪の転動する向きが飛行体の前後方向に機械的に強制され、操向機器が、上記電子コントローラと上記油圧アクチエータと上記油圧制御バルブと上記シャットオフバルブとで構成され、前記シャットオフバルブを作動させて作動油の供給を遮断し、前記電子コントローラが車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向く様にする前記バルブ駆動信号を前記油圧制御バルブに出力する様にしたので、前記シャットオフバルブまたは電子コントローラの一方が誤作動しても、飛行しているときに、車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向けることをできる。
また、検知センサとして前記車輪に飛行体の荷重が作用しないと検知信号を出力せず前記車輪に飛行体の荷重が作用すると検知信号を出力するWOWセンサを用いるので、WOWセンサが誤作動しても、的確に車輪の向きを飛行機の状態に適応させることができる。
従って、簡易な構成で、信頼性を高い飛行体の降着装置を提供できる。
図1は、本発明の第一の実施形態に係る降着装置の概念図である。図2は、本発明の第一の実施形態に係る降着装置のライン系統図である。
以下では、説明の容易のために、降着装置が飛行機の首部に設けられる降着装置である場合を例にとり、説明する。
第一の実施形態に係る降着装置の形式は、ステア・バイ・メカ方式と呼称する。
飛行体の降着装置は、着陸時に飛行体10を支持する装置であって、操縦機器20と車輪30と脚構造体40と操向機器50と検知センサ(図示せず)とで構成される。
例えば、飛行機の操縦機器20は、舵べダル21とステアリングハンドル22である。
舵ペダル21は、パイロットが足で操作するペダルである。左右一対の舵ペダルを踏むと、踏んだストロークに応じて、車輪が垂直軸周りに揺動する。通常、パイロットが舵ぺダルを踏み込むと、車輪を操向する他に、尾翼の方向舵の向きを操ることをできる。
ステアリングハンドル22は、パイロットの横に設けられ、手で回して操作するハンドルである。ステアリングハンドル22を回すと、車輪30を大きい角度で操向できる。
例えば、車輪30は、ホイールとホイールの外周にはめられたゴムタイヤである。
一対の車輪が脚構造体の下部を左右から挟んで取り付けられる。
着地姿勢では、車輪30は、垂直軸周りに揺動し、水平軸周りに回転する。
例えば、脚構造体40は、飛行体の本体に支持され、車輪を回転自在に支持する。脚構造体40は、飛行体との支持点と車輪との支持点との距離を伸縮できてもよい。
脚構造体40の姿勢は、格納姿勢と着地姿勢との間で変化できる。
格納姿勢は、油圧アクチエータ51と脚構造体40と車輪30とが飛行体本体11に格納される姿勢である。
着地姿勢は、油圧アクチエータ51と脚構造体40と車輪30とが飛行機本体11の外部に露出した姿勢である。
着地姿勢では、脚構造体40の長手方向が上下方向に沿う。
例えば、脚構造体40は、上部脚柱と下部脚柱とカム機構と格納機構とで構成される。
下部脚柱は、上部脚柱に長手方向に伸縮自在に案内される。下部脚柱は、付勢手段により、長手方向に伸びる向きに付勢される。
また、下部脚柱は、上部脚柱の長手方向を揺動中心として揺動する。
着地姿勢では、下部脚柱が上部脚柱に潜り込んで、付勢手段が、脚柱に作用する飛行機の重量を支える。
上部脚柱の上部が、飛行体10の本体に支持される。上部脚柱の上部が飛行体本体に揺動自在に固定される。
格納機構は、格納姿勢と着地姿勢との間で姿勢を変化させる機構である。
カム機構は、下部脚柱が下方向に伸びると車輪の転動する向きを飛行体の前後方向に機械的に強制する機構である。
例えば、一対の油圧シリンダが、脚構造体の左右に、軸心を交差して設けられる。着陸姿勢において、一対の油圧シリンダの一方を延ばし、他方を縮めると、脚構造体40に支持された車輪30が垂直軸の周りに一方の回転方向へ揺動する。一対の油圧シリンダの他方を延ばし、一方を縮めると、脚構造体40に支持された車輪30が垂直軸の周りに他方の回転方向へ揺動する。
油圧シリンダは、後述する下部ケーブル55の繰り出した長さに追従して伸縮する。
例えば、オフ信号をシャットオフバルブに入力すると、シャットオフバルブが作動し、油圧アクチエータに油圧力が供給されず、油圧アクチエータの推力がゼロとなる。
オン信号をシャットオフバルブに入力すると、油圧アクチエータに油圧が供給され、油圧アクチエータが推力を出す。
ケーブル連動機器54は、脚構造体40に固定される。
ケーブル連動機器54は、信号により上部ケーブル53の繰り出される動きを下部ケーブル55へ伝達させないようにすることをできる。
検知センサは、車輪30に飛行機の荷重が作用しないと検知信号を出力せず、車輪30に飛行機の荷重が作用すると検知信号を出力するWОWセンサであってもよいい。
WОWセンサの出力する検知信号をWОW信号と呼ぶ。
ここで、WOWは、Weight On Wheelの略である。
例えば、WОWセンサは、脚構造体40に設けられ、下部脚柱が上部脚柱に潜り込んだことを検知するとオンするリミットセンサである。
車輪が接地していないと、車輪に飛行体の荷重が作用せず、下部脚柱が上部脚柱から伸びて、リミットセンサがオフする。車輪が接地すると、車輪に飛行体の荷重が作用して、下部脚柱が上部脚柱に潜り込んで、リミットスイッチがオンする、このオン信号をWОW信号とする。
説明の便宜上、検知信号はWOW信号であるとして、説明する。
最初に、離陸時の操向機器の作動を、図を基に、説明する。
図5は、離陸時の操向機器の制御ロジックを示す。
以下に、その1からその4にわけて4つのタイプの制御ロジックを説明する。
飛行機が、地上を移動中には、操向機器50は、車輪30を操作量を指令値として操向する。
例えば、飛行機が地上を移動中は、WOWセンサがWOW信号を出力し、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より小さい。
飛行機が離陸動作をおこない、車輪が地面から離れると、WOWセンサがWOW信号を出力しなくなり、さらに、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きくなる。
操向機器は、WOWセンサがWOW信号を出力しなくなり、又は、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きくなると、操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向ける。
第一限界速度値は、飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度であってもよい。
例えば、操向機器は、ケーブル連動機器54を用いて、上部ケーブル53と下部ケーブルの連動を遮断し、シャットオフバルブ52により油圧アクチエータ51への油圧を遮断する。
車輪が地面を離れると、脚構造体40が飛行体の支持点と車輪の支持点との距離を伸ばして、カム機構が車輪の転動する向きを飛行体の前後方向に機械的に強制する。
この様にすると、WOWセンサが故障した場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
この様にすると、飛行機の速度の値が誤っている場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
飛行機が、地上を移動中には、操向機器50は、車輪30を操作量を指令値として操向する。
例えば、飛行機が地上を移動中は、WOWセンサがWOW信号を出力し、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より小さい。
飛行機が離陸動作をおこない、車輪が地面から離れると、WOWセンサがWOW信号を出力しなくなり、さらに、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きくなる。
操向機器は、複数個のWOWセンサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より大きいときに、操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向ける。
第二限界速度値が飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度より小さくてもよい。
例えば、操向機器は、ケーブル連動機器54を用いて、上部ケーブル53と下部ケーブルの連動を遮断し、シャットオフバルブ52により油圧アクチエータ51への油圧を遮断する。
車輪が地面を離れると、脚構造体40が伸びて、カム機構が車輪の転動する向きを飛行体の前後方向に機械的に強制する。
この様にすると、複数のWOWセンサのうちの一つが故障した場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
この様にすると、飛行機の速度の値が誤っている場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
飛行機が、地上を移動中には、操向機器50は、車輪30を操作量を指令値として操向する。
例えば、飛行機が地上を移動中は、WOWセンサがWOW信号を出力し、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より小さい。
飛行機が離陸動作をおこない、車輪が地面から離れると、WOWセンサがWOW信号を出力しなくなり、さらに、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きくなる。
操向機器は、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きいときに、又は、複数個のWOWセンサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より大きいときに、操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向ける。
第二限界速度値が飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度より小さくてもよい。
例えば、操向機器は、ケーブル連動機器54を用いて、上部ケーブル53と下部ケーブルの連動を遮断し、シャットオフバルブ52により油圧アクチエータ51への油圧を遮断する。
車輪が地面を離れると、脚構造体40が伸びて、カム機構が車輪の転動する向きを飛行体の前後方向に機械的に強制する。
この様にすると、複数のWOWセンサのうちの一つが故障した場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
この様にすると、飛行機の速度の値が誤っている場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
飛行機が、地上を移動中には、操向機器50は、車輪30を操作量を指令値として操向する。
例えば、飛行機が地上を移動中は、WOWセンサがWOW信号を出力し、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より小さい。
飛行機が離陸動作をおこない、車輪が地面から離れると、WOWセンサがWOW信号を出力しなくなり、さらに、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きくなる。
操向機器は、複数個のWOWセンサがWOW信号を出力しないとき、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きいとき、又は、複数個のWOWセンサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より大きいときに、操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向ける。
ここで、第二限界速度値が、第一限界速度値より小さい。
第一限界速度値が飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度であってもよい。
例えば、操向機器は、ケーブル連動機器54を用いて、上部ケーブル53と下部ケーブルの連動を遮断し、シャットオフバルブ52により油圧アクチエータ51への油圧を遮断する。
車輪が地面を離れると、脚構造体40が伸びて、カム機構が車輪の転動する向きを飛行体の前後方向に機械的に強制する。
この様にすると、複数のWOWセンサのうちの一つが故障した場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
この様にすると、飛行機の速度の値が誤っている場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
図6は、着陸時の操向機器の制御ロジックを示す。
(着陸時)
飛行機の飛行中には、操向機器50は、操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向ける。例えば、操向機器は、ケーブル連動機器54を用いて、上部ケーブル53と下部ケーブルの連動を遮断し、シャットオフバルブ52により油圧アクチエータ51への油圧を遮断する。
例えば、飛行機が飛行中は、WOWセンサがWOW信号を出力せず、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きい。
飛行機が着陸動作をおこない、車輪が地面に接地すると、WOWセンサがWOW信号を出力し、さらに、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より小さくなる。
操向機器50は、複数個のWOWセンサがWOW信号を出力するとき、又は、複数個のWOWセンサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より小さいときに、所定の経過時間が経過した後で、操作量を指令値として車輪30を操向する。
車輪が地面を接地すると、脚構造体40が短縮し、カム機構が車輪の転動する向きを飛行体の前後方向に機械的に強制しなくなる。
第二限界速度値が飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度より小さくてもよい。
例えば、操向機器は、ケーブル連動機器54を用いて、上部ケーブル53と下部ケーブルの連動を連動させし、シャットオフバルブ52をオフして油圧を油圧アクチエータ51へ供給する。
パイロットが、操縦機器を操縦すると、操縦した物理量に対応して、車輪を操向できる。
この様にすると、複数のWOWセンサのうちの一つが故障した場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
この様にすると、飛行機の速度の値が誤っている場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
図3は、本発明の第二の実施形態に係る車降着装置の概念図である。図4は、本発明の第二の実施形態に係る降着装置のライン系統図である。
以下では、説明の容易のために、飛行機の首部に設けられる降着装置である場合を例にとり、説明する。
第二の実施形態に係る降着装置の形式は、ステア・バイ・ワイヤ方式と呼称する。
飛行体の降着装置は、着陸時に飛行体10を支持する装置であって、操縦機器20と車輪30と脚構造体40と操向機器50とWОWセンサ(図示せず)とで構成される。
操縦機器20と車輪30と脚構造体40とWОWセンサ(図示せず)との構成は、第一の実施形態に係る降着装置のものと同じなので、説明を省略し、異なる点を説明する。
例えば、一対の油圧シリンダが、脚構造体の左右に、軸心を交差して設けられる。着陸姿勢において、一対の油圧シリンダの一方を延ばし、他方を縮めると、脚構造体40に支持された車輪30が垂直軸の周りに一方の回転方向へ揺動する。一対の油圧シリンダの他方を延ばし、他方を縮めると、脚構造体40に支持された車輪30が垂直軸の周りに他方の回転方向へ揺動する。
油圧シリンダは、サーボ式であり、油圧制御バルブ56にサーボ制御され、伸縮する。
例えば、オフ信号をシャットオフバルブに入力すると、シャットオフバルブが作動し、油圧アクチエータに油圧力が供給されず、油圧アクチエータの推力がゼロとなる。
オン信号をシャットオフバルブに入力すると、油圧アクチエータに油圧が供給され、油圧アクチエータが推力を出す。
例えば、油圧制御バルブ56は、サーボ制御用の電磁バルブであり、バルブ駆動信号を受けて、必要な作動油を油圧シリンダへ供給する。
最初に、離陸時の操向機器の作動を、図を基に、説明する。
図5は、離陸時の操向機器のいくつかの制御ロジックを示す。
以下に、その1からその4にわけて4つのタイプの制御ロジックを説明する。
飛行機が、地上を移動中には、操向機器50は、車輪30を操作量を指令値として操向する。
例えば、飛行機が地上を移動中は、WOWセンサがWOW信号を出力し、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より小さい。
操向機器が、シャットオフバルブ52をオンにする。操縦機器20の出力する操作量と油圧アクチエータ51の伸縮量とを電子コントロラ57に入力する。電子コントロラ57には、操縦機器20の出力する操作量と油圧アクチエータ51の伸縮量との差分からバルブ駆動信号を生成し、バルブ駆動信号を油圧制御バルブ56へ入力する。油圧制御バルブ56が油圧アクチエータの伸縮量を制御する。
その結果、パイロットの操縦機器を操作すると、操作量に応じて、車輪を操向できる。
飛行機が離陸動作をおこない、車輪が地面から離れると、WOWセンサがWOW信号を出力しなくなり、さらに、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きくなる。
操向機器は、WOWセンサがWOW信号を出力しなくなり、又は、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きくなると、操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向ける。
第一限界速度値は、飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度であってもよい。
例えば、操向機器は、シャットオフバルブ52を作動させて作動油の供給を遮断し、電子コントローラ57が車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向く様にするバルブ駆動信号を油圧制御バルブ56に出力する。
車輪が地面を離れると、脚構造体40が飛行体の支持点と車輪の支持点との距離を延ばして、カム機構が車輪の転動する向きを飛行体の前後方向に機械的に強制する。
この様にすると、WOWセンサが故障した場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
この様にすると、飛行機の速度の値が誤っている場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
飛行機が、地上を移動中には、操向機器50は、車輪30を操作量を指令値として操向する。
例えば、飛行機が地上を移動中は、WOWセンサがWOW信号を出力し、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より小さい。
操向機器が、シャットオフバルブ52をオンにする。操縦機器20の出力する操作量と油圧アクチエータ51の伸縮量とを電子コントロラ57に入力する。電子コントロラ57には、操縦機器20の出力する操作量と油圧アクチエータ51の伸縮量との差分からバルブ駆動信号を生成し、バルブ駆動信号を油圧制御バルブ56へ入力する。油圧制御バルブ56が油圧アクチエータの伸縮量を制御する。
その結果、パイロットの操縦機器を操作すると、操作量に応じて、車輪を操向できる。
飛行機が離陸動作をおこない、車輪が地面から離れると、WOWセンサがWOW信号を出力しなくなり、さらに、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きくなる。
操向機器は、複数個のWOWセンサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より大きいときに、操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向ける。
第二限界速度値が飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度より小さくてもよい。
例えば、操向機器は、シャットオフバルブ52を作動させて作動油の供給を遮断し、電子コントローラ57が車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向く様にするバルブ駆動信号を油圧制御バルブ56に出力する。
車輪が地面を離れると、脚構造体40が伸びて、カム機構が車輪の転動する向きを飛行体の前後方向に機械的に強制する。
この様にすると、複数のWOWセンサのうちの一つが故障した場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
この様にすると、飛行機の速度の値が誤っている場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
飛行機が、地上を移動中には、操向機器50は、車輪30を操作量を指令値として操向する。
例えば、飛行機が地上を移動中は、WOWセンサがWOW信号を出力し、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より小さい。
操向機器が、シャットオフバルブ52をオンにする。操縦機器20の出力する操作量と油圧アクチエータ51の伸縮量とを電子コントロラ57に入力する。電子コントロラ57には、操縦機器20の出力する操作量と油圧アクチエータ51の伸縮量との差分からバルブ駆動信号を生成し、バルブ駆動信号を油圧制御バルブ56へ入力する。油圧制御バルブ56が油圧アクチエータの伸縮量を制御する。
その結果、パイロットの操縦機器を操作すると、操作量に応じて、車輪を操向できる。
飛行機が離陸動作をおこない、車輪が地面から離れると、WOWセンサがWOW信号を出力しなくなり、さらに、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きくなる。
操向機器は、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きいときに、又は、複数個のWOWセンサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より大きいときに、操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向ける。
第二限界速度値が飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度より小さくてもよい。
例えば、操向機器は、シャットオフバルブ52を作動させて作動油の供給を遮断し、電子コントローラ57が車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向く様にするバルブ駆動信号を油圧制御バルブ56に出力する。
車輪が地面を離れると、脚構造体40が伸びて、カム機構が車輪の転動する向きを飛行体の前後方向に機械的に強制する。
この様にすると、複数のWOWセンサのうちの一つが故障した場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
この様にすると、飛行機の速度の値が誤っている場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
飛行機が、地上を移動中には、操向機器50は、車輪30を操作量を指令値として操向する。
例えば、飛行機が地上を移動中は、WOWセンサがWOW信号を出力し、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より小さい。
操向機器が、シャットオフバルブ52をオンにする。操縦機器20の出力する操作量と油圧アクチエータ51の伸縮量とを電子コントロラ57に入力する。電子コントロラ57には、操縦機器20の出力する操作量と油圧アクチエータ51の伸縮量との差分からバルブ駆動信号を生成し、バルブ駆動信号を油圧制御バルブ56へ入力する。油圧制御バルブ56が油圧アクチエータの伸縮量を制御する。
その結果、パイロットの操縦機器を操作すると、操作量に応じて、車輪を操向できる。
飛行機が離陸動作をおこない、車輪が地面から離れると、WOWセンサがWOW信号を出力しなくなり、さらに、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きくなる。
操向機器は、複数個のWOWセンサがWOW信号を出力しないとき、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きいとき、又は、複数個のWOWセンサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より大きいときに、操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向ける。
ここで、第二限界速度値が第一限界速度値より小さい。
第一限界速度値が飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度であってもよい。
例えば、操向機器は、シャットオフバルブ52を作動させて作動油の供給を遮断し、電子コントローラ57が車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向く様にするバルブ駆動信号を油圧制御バルブ56に出力する。
車輪が地面を離れると、脚構造体40が伸びて、カム機構が車輪の転動する向きを飛行体の前後方向に機械的に強制する。
この様にすると、複数のWOWセンサのうちの一つが故障した場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
この様にすると、飛行機の速度の値が誤っている場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
図6は、着陸時の操向機器の制御ロジックを示す。
(着陸時)
飛行機が、飛行中には、操向機器50は、操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向ける。
例えば、操向機器は、シャットオフバルブ52を作動させて作動油の供給を遮断し、電子コントローラ57が車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向く様にするバルブ駆動信号を油圧制御バルブ56に出力する。
例えば、飛行機が飛行中は、WOWセンサがWOW信号を出力せず、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きい。
飛行機が着陸動作をおこない、車輪が地面に接地すると、WOWセンサがWOW信号を出力し、さらに、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より小さくなる。
操向機器は、複数個のWOWセンサがWOW信号を出力するとき、又は、複数個のWOWセンサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より小さいときに、所定の経過時間を経過した後で、操作量を指令値として車輪を操向する。
車輪が地面を接地すると、脚構造体40が短縮し、カム機構が車輪の転動する向きを飛行体の前後方向に機械的に強制しなくなる。
第二限界速度値が飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度より小さくてもよい。
操向機器が、シャットオフバルブ52をオンにする。操縦機器20の出力する操作量と油圧アクチエータ51の伸縮量とを電子コントローラ57に入力する。電子コントローラ57には、操縦機器20の出力する操作量と油圧アクチエータ51の伸縮量との差分からバルブ駆動信号を生成し、バルブ駆動信号を油圧制御バルブ56へ入力する。油圧制御バルブ56が油圧アクチエータの伸縮量を制御する。
その結果、パイロットの操縦機器を操作すると、操作量に応じて、車輪を操向できる。
パイロットが、操縦機器を操縦すると、操縦した物理量に対応して、車輪を操向できる。
この様にすると、複数のWOWセンサのうちの一つが故障した場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
この様にすると、飛行機の速度の値が誤っている場合であっても、操向装置が車輪を適正に操向できる。
操縦機器が操作された物理量に対応する操作量を出力し、脚構造体40が飛行体の本体に支持され車輪30を回転自在に支持し、WOWセンサが車輪30に飛行機の荷重が作用しないとWOW信号を出力せず車輪30に飛行機の荷重が作用するとWOW信号を出力する構成を持った降着装置を用いて、離陸工程時に、操向機器50が車輪30を操作量を指令値として操向し、WOWセンサがWOW信号を出力しなくなり、又は、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きくなったときに、操向機器50が操作量を無視して車輪30の転動する向きを飛行機の前後方向へ向ける。その結果、離陸前に、操縦機器を操作して車輪を操向でき、離陸後に、操縦機器の操作を無視して、車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向けることをできる。
また、複数のWOWセンサを備えた上記降着装置において、離陸工程時に、操向機器50が車輪30を操作量を指令値として操向し、複数個のWOWセンサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より大きくなったときに、操向機器50が操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向ける。その結果、離陸前に、操縦機器を操作して車輪を操向でき、離陸後に、操縦機器の操作を無視して、車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向けることをできる。
また、複数のWOWセンサを備えた上記降着装置において、離陸工程時に、操向機器50が車輪30を操作量を指令値として操向し、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きくなったときに、又は、複数個のWOWセンサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より大きくなったときに、操向機器が操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向ける。その結果、離陸前に、操縦機器を操作して車輪を操向でき、離陸後に、操縦機器の操作を無視して、車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向けることをできる。
また、複数のWOWセンサを備えた上記降着装置において、離陸工程時に、操向機器50が車輪30を操作量を指令値として操向し、複数個のWOWセンサがWOW信号を出力しなくなったとき、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きくなったとき、又は、複数個のWOWセンサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より大きくなったときに、操向機器50が操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向ける。その結果、離陸前に、操縦機器20を操作して車輪30を操向でき、離陸後に、操縦機器の操作を無視して、車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向けることをできる。
また、操縦機器が操作された物理量に対応する操作量を出力し、脚構造体が飛行体の本体に支持され車輪を回転自在に支持し、操向機器が操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向けられ、複数個のWOWセンサが車輪に飛行体の荷重が作用しないとWOW信号を出力せず車輪に飛行体の荷重が作用するとWOW信号を出力する構成を持った降着装置を用いて、離陸工程時に、操向機器が操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向けておき、複数個のWOWセンサがWOW信号を出力したとき、又は、複数個のWOWセンサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より小さくなったときに、操向機器50が操作量を指令値として車輪30を操向する。その結果、着陸前に、車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向けて、着陸後に、操縦機器を操作して車輪を操向できる。
さらに、第二限界速度値が飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度より小さい様にしたので、車輪が接地しているか否かを確実に判断できる。
さらに第一限界速度値が飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度である様にしたので、車輪が接地しているか否かを確実に判断できる。
さらに、脚構造体40が、飛行体10の支持点と車輪30の支持点との距離を伸縮することをでき、その距離が伸びるとカム機構が車輪30の転動する向きを飛行体10の前後方向に機械的に強制し、操向機器50が、電子コントローラ57と油圧アクチエータ51と油圧制御バルブ56とシャットオフバルブ52とで構成され、操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向けるために、シャットオフバルブ52を作動させて作動油の供給を遮断し、電子コントローラ57が車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向く様にするバルブ駆動信号を油圧制御バルブ56に出力する様にしたので、シャットオフバルブ52または電子コントローラ57の一方が誤作動しても、車輪が接地しないときに、車輪の転動する向きを飛行機の前後方向へ向けることをできる。
操向機器が、前輪に適用した例で説明したが、これに限定されず、翼または本体の中央に支持される主車輪に適用してもよい。
また、飛行体が飛行機である場合を例に説明したが、これに限定されず、浮上して走行する列車や宇宙往還機に適用してもよい。
また、説明したロジックを着陸時、離陸時の車輪のステアリングを許すか否かの判断に用いたが、これに限定されず、この着陸時のロジックをブレーキ制御に用いるタッチダウンプロテクションに兼用してもよい。
また、検知センサをWOWセンサであるとして説明したがこれに限定されず、例えば、Gear Dounセンサを検知センサとして使用してもよい。
11 飛行体本体
20 操縦機器
21 舵ペダル
22 ステアリングハンドル
30 車輪
40 脚構造体
50 操向機器
51 油圧アクチエータ
52 シャットオフバルブ
53 上部ケーブル
54 ケーブル連動機器
55 下部ケーブル
56 油圧制御バルブ
57 電子コントローラ
Claims (8)
- 飛行体の降着装置であって、
操作された物理量に対応する操作量を出力する操縦機器と、
車輪と、
飛行体の本体に支持され車輪を回転自在に支持する脚構造体と、
前記車輪を前記操作量を指令値として操向できる操向機器と、
飛行体が空中に浮いていると検知信号を出力せず飛行体が接地していると検知信号を出力する複数個の検知センサと、
を備え、
複数個の検知センサが前記検知信号を出力しないときに前記操向機器が前記操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向け、かつ、複数個の前記検知センサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より大きいときに前記操向機器が前記操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向ける、
ことを特徴とする降着装置。 - 飛行体の降着装置であって、
操作された物理量に対応する操作量を出力する操縦機器と、
車輪と、
飛行体の本体に支持され車輪を回転自在に支持する脚構造体と、
前記車輪を前記操作量を指令値として操向できる操向機器と、
飛行体が空中に浮いていると検知信号を出力せず飛行体が接地していると検知信号を出力する複数個の検知センサと、
を備え、
飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きいときに前記操向機器が前記操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向け、かつ、複数個の前記検知センサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より大きいときに前記操向機器が前記操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向け、
前記第二限界速度値が前記第一限界速度値より小さい、
ことを特徴とする降着装置。 - 飛行体の降着装置であって、
操作された物理量に対応する操作量を出力する操縦機器と、
車輪と、
飛行体の本体に支持され車輪を回転自在に支持する脚構造体と、
前記車輪を前記操作量を指令値として操向できる操向機器と、
飛行体が空中に浮いていると検知信号を出力せず飛行体が接地していると検知信号を出力する複数個の検知センサと、
を備え、
複数個の前記検知センサが前記検知信号を出力しないときに前記操向機器が前記操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向け、かつ、飛行体の速度が所定の第一限界速度値より大きいときに前記操向機器が前記操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向け、かつ、複数個の前記検知センサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より大きいときに前記操向機器が前記操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向け、
前記第二限界速度値が前記第一限界速度値より小さい、
ことを特徴とする降着装置。 - 飛行体の降着装置であって、
操作された物理量に対応する操作量を出力する操縦機器と、
車輪と、
飛行体の本体に支持され車輪を回転自在に支持する脚構造体と、
前記操作量を無視して前記車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向けることをできる操向機器と、
飛行体が空中に浮いていると検知信号を出力せず飛行体が接地していると検知信号を出力する複数個の検知センサと、
を備え、
複数個の前記検知センサが前記検知信号を出力するときに前記操向機器が前記操作量を指令値として前記車輪を操向し、かつ、複数個の前記検知センサの出力が一致せず飛行体の速度が所定の第二限界速度値より小さいときに前記操向機器が前記操作量を指令値として前記車輪を操向する、
ことを特徴とする降着装置。 - 前記第二限界速度値が飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度より小さい、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちのひとつに記載の降着装置。 - 前記第一限界速度値が飛行体の着陸時において安全に車輪を接地できる飛行速度である、
ことを特徴とする請求項2または請求項3のうちのひとつに記載の降着装置。 - 前記脚構造体が、飛行体の支持点と車輪の支持点との距離を伸縮することをでき、前記距離が伸びると車輪の転動する向きを飛行体の前後方向に機械的に強制するカム機構を有し、
前記操向機器が、前記操作量を受けてバルブ駆動信号を出力する電子コントローラと車輪を垂直軸の周りに揺動させる油圧アクチエータと前記バルブ駆動信号を受けて該油圧アクチエータに作動油を供給して車輪の揺動角を制御する油圧制御バルブと油圧制御バルブに供給する作動油を遮断できるシャットオフバルブとを有し、
前記操向機器が、前記操作量を無視して車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向けるために、前記シャットオフバルブを作動させて作動油の供給を遮断し、前記電子コントローラが車輪の転動する向きを飛行体の前後方向へ向く様にする前記バルブ駆動信号を前記油圧制御バルブに入力する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちのひとつに記載の降着装置。 - 前記検知センサが前記車輪に飛行体の荷重が作用しないと検知信号を出力せず前記車輪に飛行体の荷重が作用すると検知信号を出力するWOWセンサである、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のうちのひとつに記載の降着装置。
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