JP6374608B1 - 損傷検知システム及び損傷検知方法 - Google Patents
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Abstract
実施形態に係る損傷検知システムは、物理量検出ユニット、飛行条件変更部及び損傷検知部を有する。物理量検出ユニットは、航空機の飛行中において前記航空機を構成する構造体の物理量を検出する。飛行条件変更部は、前記物理量検出ユニットによって前記構造体の物理量が検出された場合に、前記航空機の飛行条件を特定の飛行条件に変更させる。損傷検知部は、変更後の前記飛行条件で飛行する前記航空機の前記構造体から前記物理量検出ユニットで検出された物理量に基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定する。
Description
また、本発明の実施形態に係る損傷検知システムは、物理量検出ユニット、飛行条件変更部及び損傷検知部を有する。物理量検出ユニットは、航空機の飛行中において前記航空機を構成する構造体の物理量を検出する。飛行条件変更部は、前記物理量検出ユニットによって前記構造体の物理量が検出された場合に、前記航空機の飛行条件を特定の飛行条件に変更させる。損傷検知部は、変更後の前記飛行条件で飛行する前記航空機の前記構造体から前記物理量検出ユニットで検出された物理量に基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定する。前記物理量検出ユニットは、前記構造体に超音波を伝播させる超音波発振器と、前記構造体を伝播する前記超音波を受信する超音波センサと、前記超音波センサで受信された前記超音波の波形の基準波形からの変化に基づいて前記構造体の歪量を検出する歪量検出部と、変更後の前記特定の飛行条件での前記航空機の飛行中において前記超音波発振器から発振される前記超音波の振幅及び周波数の少なくとも一方を変化させる超音波制御部とを有し、前記損傷検知部は、振幅及び周波数の少なくとも一方を変化させて前記超音波発振器から発振され、前記構造体を伝播した複数の超音波の各波形のそれぞれの基準波形からの変化に基づいて検出された複数の歪量に基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定する。
また、本発明の実施形態に係る損傷検知システムは、物理量検出ユニット、飛行条件変更部及び損傷検知部を有する。物理量検出ユニットは、航空機の飛行中において前記航空機を構成する構造体の物理量を検出する。飛行条件変更部は、前記物理量検出ユニットによって前記構造体の物理量が検出された場合に、前記航空機の飛行条件を特定の飛行条件に変更させる。損傷検知部は、変更後の前記飛行条件で飛行する前記航空機の前記構造体から前記物理量検出ユニットで検出された物理量に基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定する。前記飛行条件変更部は、前記損傷検知部において前記構造体に損傷が生じたか否かを判定できない場合には、前記航空機の飛行条件を別の特定の飛行条件に変更させる。
また、本発明の実施形態に係る損傷検知方法は、航空機の飛行中において前記航空機を構成する構造体の物理量を検出するステップと、前記構造体の物理量が検出された場合に、前記航空機の飛行条件を特定の飛行条件に変更させるステップと、変更後の前記飛行条件で飛行する前記航空機の前記構造体から検出された物理量に基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定するステップとを有し、前記航空機の飛行条件を、前記構造体に生じた損傷が拡大する飛行条件に変更させ、拡大した損傷に起因して生じた歪量の検出結果に基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定する。
また、本発明の実施形態に係る損傷検知方法は、航空機の飛行中において前記航空機を構成する構造体の物理量を検出するステップと、前記構造体の物理量が検出された場合に、前記航空機の飛行条件を特定の飛行条件に変更させるステップと、変更後の前記飛行条件で飛行する前記航空機の前記構造体から検出された物理量に基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定するステップとを有し、前記航空機の飛行条件を、前記構造体に生じた損傷によって生じる歪量が増加する飛行条件に変更させ、増加した歪量の検出結果に基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定する。
(構成及び機能)
図1は本発明の第1の実施形態に係る損傷検知システムの構成図である。
次に損傷検知システム1による航空機構造体の損傷検知方法について説明する。
以上のような損傷検知システム1及び損傷検知方法は、航空機の構造体2に生じた損傷を検知するために好適な飛行状態で航空機を飛行させることによって航空機の飛行中における損傷の検知精度を向上させることができるようにしたものである。
図5は本発明の第2の実施形態に係る損傷検知システムの構成図である。
図6は本発明の第3の実施形態に係る損傷検知システムの構成図である。
また、第3の実施形態において、歪センサ3Eの代わりに、加速度センサ等の他の物理量センサを用いてパッシブ損傷検知モードによる損傷の検知を行うことができるようにしてもよい。
以上、特定の実施形態について記載したが、記載された実施形態は一例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。ここに記載された新規な方法及び装置は、様々な他の様式で具現化することができる。また、ここに記載された方法及び装置の様式において、発明の要旨から逸脱しない範囲で、種々の省略、置換及び変更を行うことができる。添付された請求の範囲及びその均等物は、発明の範囲及び要旨に包含されているものとして、そのような種々の様式及び変形例を含んでいる。
Claims (13)
- 航空機の飛行中において前記航空機を構成する構造体の物理量を検出する物理量検出ユニットと、
前記物理量検出ユニットによって前記構造体の物理量が検出された場合に、前記航空機の飛行条件を特定の飛行条件に変更させる飛行条件変更部と、
変更後の前記飛行条件で飛行する前記航空機の前記構造体から前記物理量検出ユニットで検出された物理量に基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定する損傷検知部と、
前記航空機の少なくとも1つの特定の飛行条件に対応する前記構造体の物理量であって前記構造体に損傷が存在しない状態に対応する物理量を、対応する特定の飛行条件と関連付けて記憶する記憶装置と、
を有し、
前記飛行条件変更部は、前記物理量検出ユニットによって前記構造体の物理量が検出された場合に、前記航空機の飛行条件を前記記憶装置に記憶された特定の飛行条件に変更させる一方、
前記損傷検知部は、変更後の前記特定の飛行条件で飛行する前記航空機の前記構造体から前記物理量検出ユニットで検出された物理量と、変更後の前記特定の飛行条件に関連付けて前記記憶装置に記憶された、前記構造体に損傷が存在しない状態に対応する前記物理量とに基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定するように構成される損傷検知システム。 - 航空機の飛行中において前記航空機を構成する構造体の物理量を検出する物理量検出ユニットと、
前記物理量検出ユニットによって前記構造体の物理量が検出された場合に、前記航空機の飛行条件を特定の飛行条件に変更させる飛行条件変更部と、
変更後の前記飛行条件で飛行する前記航空機の前記構造体から前記物理量検出ユニットで検出された物理量に基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定する損傷検知部と、
を有し、
前記物理量検出ユニットは、
前記構造体に超音波を伝播させる超音波発振器と、
前記構造体を伝播する前記超音波を受信する超音波センサと、
前記超音波センサで受信された前記超音波の波形の基準波形からの変化に基づいて前記構造体の歪量を検出する歪量検出部と、
変更後の前記特定の飛行条件での前記航空機の飛行中において前記超音波発振器から発振される前記超音波の振幅及び周波数の少なくとも一方を変化させる超音波制御部と、
を有し、
前記損傷検知部は、振幅及び周波数の少なくとも一方を変化させて前記超音波発振器から発振され、前記構造体を伝播した複数の超音波の各波形のそれぞれの基準波形からの変化に基づいて検出された複数の歪量に基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定するように構成される損傷検知システム。 - 航空機の飛行中において前記航空機を構成する構造体の物理量を検出する物理量検出ユニットと、
前記物理量検出ユニットによって前記構造体の物理量が検出された場合に、前記航空機の飛行条件を特定の飛行条件に変更させる飛行条件変更部と、
変更後の前記飛行条件で飛行する前記航空機の前記構造体から前記物理量検出ユニットで検出された物理量に基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定する損傷検知部と、
を有し、
前記飛行条件変更部は、前記損傷検知部において前記構造体に損傷が生じたか否かを判定できない場合には、前記航空機の飛行条件を別の特定の飛行条件に変更させるように構成される損傷検知システム。 - 前記飛行条件変更部は、前記航空機の操縦者に対して前記特定の飛行条件への変更を通知することによって、前記航空機の飛行条件を前記操縦者の手動で変更させるように構成される請求項1乃至3のいずれか1項に記載の損傷検知システム。
- 前記飛行条件変更部は、前記航空機の飛行制御システムを制御することによって、前記航空機の飛行条件を自動的に前記特定の飛行条件に変更させるように構成される請求項1乃至3のいずれか1項に記載の損傷検知システム。
- 前記物理量検出ユニットは、
前記構造体に超音波を伝播させる超音波発振器と、
前記構造体を伝播する前記超音波を受信する超音波センサと、
前記超音波センサで受信された前記超音波の波形の基準波形からの変化に基づいて前記構造体の歪量を検出する歪量検出部と、
を有する請求項1又は3記載の損傷検知システム。 - 前記物理量検出ユニットは、
前記構造体において生じた歪を検出する歪センサと、
前記歪センサからの検出信号に基づいて前記構造体の歪量を検出する歪量検出部と、
を有する請求項1又は3記載の損傷検知システム。 - 前記飛行条件は、前記航空機の荷重倍数、対気速度及び角速度の少なくとも1つを含む請求項1乃至7のいずれか1項に記載の損傷検知システム。
- 前記損傷検知部は、前記航空機に据付けられた温度センサから取得された温度、前記航空機に据付けられた加速度センサから取得された加速度及び前記航空機に据付けられた歪ゲージから取得された歪量の少なくとも1つに基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定するように構成される請求項1乃至8のいずれか1項に記載の損傷検知システム。
- 航空機の飛行中において前記航空機を構成する構造体の物理量を検出するステップと、
前記構造体の物理量が検出された場合に、前記航空機の飛行条件を特定の飛行条件に変更させるステップと、
変更後の前記飛行条件で飛行する前記航空機の前記構造体から検出された物理量に基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定するステップと、
を有し、
前記航空機の少なくとも1つの特定の飛行条件に対応する前記構造体の物理量であって前記構造体に損傷が存在しない状態に対応する物理量を、対応する特定の飛行条件と関連付けて予め記憶しておき、
前記航空機の飛行中において前記構造体の物理量が検出された場合に、前記航空機の飛行条件を記憶された特定の飛行条件に変更させる一方、変更後の前記特定の飛行条件で飛行する前記航空機の前記構造体から検出された物理量と、変更後の前記特定の飛行条件に関連付けて記憶された前記構造体の物理量であって前記構造体に損傷が存在しない状態に対応する前記物理量とに基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定する損傷検知方法。 - 航空機の飛行中において前記航空機を構成する構造体の物理量を検出するステップと、
前記構造体の物理量が検出された場合に、前記航空機の飛行条件を特定の飛行条件に変更させるステップと、
変更後の前記飛行条件で飛行する前記航空機の前記構造体から検出された物理量に基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定するステップと、
を有し、
前記航空機の飛行条件を、前記構造体に生じた損傷が拡大する飛行条件に変更させ、拡大した損傷に起因して生じた歪量の検出結果に基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定する損傷検知方法。 - 航空機の飛行中において前記航空機を構成する構造体の物理量を検出するステップと、
前記構造体の物理量が検出された場合に、前記航空機の飛行条件を特定の飛行条件に変更させるステップと、
変更後の前記飛行条件で飛行する前記航空機の前記構造体から検出された物理量に基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定するステップと、
を有し、
前記航空機の飛行条件を、前記構造体に生じた損傷によって生じる歪量が増加する飛行条件に変更させ、増加した歪量の検出結果に基づいて、前記構造体に損傷が生じたか否かを判定する損傷検知方法。 - 前記航空機の飛行条件を、前記航空機の飛行によって生じる前記構造体の歪量が低減されるように決定された特定の飛行条件に変更させる請求項10記載の損傷検知方法。
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