飛機的控制系統、飛機的控制方法以及飛機技術方案

在舵面的一部分或者全部成為功能不良的情況下，也能夠進行穩定的飛行而不需要駕駛員進行復雜的節流閥操作。包括：運算部件（15），基于機體的狀態信息以及來自操作端的操作指令信號，計算用于控制引擎推力的推力指令控制信號以及用于控制舵面的舵角指令控制信號；引擎驅動部件（17），基于所述推力指令控制信號驅動引擎；以及舵面驅動部件（16），基于所述舵角指令控制信號驅動各個舵面。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及飛機的控制系統、飛機的控制方法以及飛機，特別涉及舵面的一部分或者全部成為如不工作狀態或缺損狀態的功能不良狀態的情況下也能夠實現穩定的飛行的飛機的控制系統、飛機的控制方法以及飛機。
技術介紹
一般，飛機的姿勢控制是通過執行機構(actuator)根據規定的控制信號適當驅動升降舵(eIevator )、副翼(ai Ieron )以及方向舵(rudder )等各個舵面而進行。更具體地說，在飛機的控制系統中，搭載到飛機上的控制用計算機基于從飛機中設置的慣性傳感器或空氣數據傳感器等的各種傳感器檢測出的信息以及來自操縱盤等操縱端的操作指示信號，計算用于控制舵面的舵角指令控制信號。然后，執行機構根據控制用的計算機算出的舵角指令控制信號來驅動各個舵面，從而將飛機維持在所期望的姿勢，實現穩定的飛行。 但是，由于飛行中的故障或者損壞等導致舵面的一部分或者全部成為功能不良狀態的情況下，很難通過舵面來變更或者保持姿勢，因此駕駛員操作節流閥(throttle)以補償這ー情況從而保持所期望的姿勢，試圖繼續飛行或者著陸。關于舵面損壞時的飛機的控制，例如在專利文獻I (特開平8-183497號公報)中公開了如下的控制方法設置通過將噴射排氣的方向偏轉從而生成偏航方向的轉矩的推力偏轉部件，在判定為方向舵不發揮作用的情況下，從方向舵的控制切換到推力偏轉部件的控制。[現有技術文獻][專利文獻][專利文獻I]特開平8-183497號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題但是，上述的通過駕駛員的節流閥操作進行的飛機的控制，存在難以繼續穩定飛行或安全著陸的問題。此外，在專利文獻I所公開的技術中，需要另外設置推力偏轉部件，因此存在飛機的元件個數增加、重量化以及維修處增加的問題。本專利技術為了解決上述問題而完成，其目的在于提供一種即使在舵面的一部分或者全部成為功能不良狀態的情況下，也能夠實現穩定的飛行而不需要駕駛員進行復雜的節流閥操作的飛機的控制系統。用于解決課題的方案為了解決上述課題，本專利技術采用以下方案。本專利技術提供ー種飛機的控制系統，包括運算部件，基于表示機體的狀態的狀態信息以及來自操作端的操作指令信號，計算用于控制引擎推力的推力指令控制信號以及用于控制舵面的舵角指令控制信號；引擎驅動部件，基于所述推力指令控制信號驅動引擎；以及舵面驅動部件，基于所述舵角指令控制信號驅動各個舵面。根據本專利技術，在運算部件中，從機體上設置的慣性傳感器和空氣數據傳感器等取得機體的角速度、姿勢角、加速度、迎角、側滑角、氣壓高度以及空速等有關機體狀態的各種狀態信息，并且取得駕駛員對操縱盤等操縱端進行操作而產生的操作指令信號。然后，為了將機體控制為所期望的姿勢，基于這些狀態信息以及操作指令信號計算用于控制引擎推力的推力指令控制信號以及用于控制舵面的舵角指令控制信號。進而，通過引擎驅動部件基于推力指令控制信號驅動引擎，通過舵面驅動部件基于舵角指令控制信號驅動各個舵面。這樣，除了通過驅動舵面進行的舵角的控制之外，還基于推力指令控制信號驅動引擎從而控制引擎推力，因此在舵面的一部分或者全部成為不能工作或者缺損狀態導致舵面不發揮作用的情況下，即難以通過舵面實現對機體的姿勢控制的情況下，也能夠通過控制引擎推力將機體改變或者維持在所期望的姿勢，能夠繼續進行穩定的飛行而不需要駕駛員進行復雜的節流閥操作。本專利技術的第I方式的飛機的控制系統包括舵面動作狀態檢測部件，檢測所述舵 面的至少ー個為功能不良的情況，在檢測出了所述舵面的至少ー個為功能不良的情況時，所述運算部件計算所述推力指令控制信號以及所述舵角指令控制信號。根據本專利技術的第I方式，在舵面成為功能不良時通過引擎推力來控制機體，從而能夠始終持續穩定的飛行。一般，在通過引擎推力控制機體時，與通過舵面控制機體的情況相比，響應速度更差。此外，在所有舵面正常的情況下，不需要為了維持機體的姿勢而控制引擎推力。因此，將通過引擎推力控制機體的情況設為舵面的一部分或者全部成為功能不良的情況，從而更準確地控制機體，能夠始終維持穩定的飛行。本專利技術的第2方式的飛機的控制系統包括警報部件，檢測出所述舵面的至少ー個為功能不良的情況，并將該情況通知給駕駛員。根據本專利技術的第2方式，將舵面的至少ー個成為功能不良的情況通知給駕駛員，從而能夠期待駕駛員進行適當的應對，能夠更準確地控制機體且維持穩定的飛行。本專利技術的第3方式的飛機的控制系統包括用于調整所述引擎和所述舵面進行的機體的響應速度的響應調整用濾波器。根據本專利技術的第3方式，能夠通過響應調整用濾波器調整引擎推力進行的機體響應和舵面進行的機體響應的速度，因此能夠對持續穩定的飛行做貢獻。一般，在通過引擎推力控制機體時的機體的響應速度，比在通過舵角控制機體時的機體的響應速度需要更多的時間。此外，根據成為功能不良的舵面位于哪個地方，也會在該響應速度中產生不均勻。因此通過所述響應調整用濾波器過濾舵角指令控制信號從而在舵面中也實現與引擎相同程度的響應速度，從而控制所述響應速度的不均勻，能夠對持續穩定的飛行做貢獻。本專利技術提供具備了上述的飛機的控制系統的飛機。根據本專利技術，通過飛機具備上述的控制系統，除了通過驅動舵面進行的舵角的控制之外，還基于推力指令控制信號驅動引擎而控制引擎推力，從而能夠將機體改變或者維持在所期望的姿勢，能夠繼續進行穩定的飛行而不需要駕駛員進行復雜的節流閥操作。本專利技術提供一種飛機的控制方法，包括基于表示機體的狀態的狀態信息以及來自操作端的操作指令信號，計算用于控制弓I擎推力的推力指令控制信號以及用于控制舵面的舵角指令控制信號的步驟；基于所述推力指令控制信號驅動引擎的步驟；以及基于所述舵角指令控制信號驅動各個舵面的步驟。專利技術效果如此，根據本專利技術，在舵面的一部分或者全部成為功能不良的情況下，也能夠進行穩定的飛行而不需要駕駛員進行復雜的節流閥操作。附圖說明圖I是表示將本專利技術的實施方式的飛機的控制系統應用到飛機時的概略結構的方框圖。具體實施方式 以下，參照附圖說明本專利技術的飛機的控制系統的ー實施方式。圖I是表示應用了本實施方式的飛機的控制系統的飛機I時的概略結構的方框圖。飛機I包括傳感器2、舵面3、引擎4、操縱室5、控制系統6。傳感器2包括慣性傳感器和空氣數據傳感器等的各種傳感器，取得機體的角速度、姿勢角、加速度、迎角、側滑角、氣壓高度以及空速等有關機體狀態的各種狀態信息，并將取得的狀態信息輸出到控制系統6。舵面3包括將機頭揚起或降低的升降舵(elevator)、左右改變機頭的朝向的方向舵(rudder)、將機體左右傾斜的副翼(aileron)、修正主翼的翼型從而增大升カ的高升力裝置(flap)等，通過后述的執行機構來驅動舵面3，從而通過空氣動カ來控制機體的姿勢。引擎4例如是噴氣式引擎，通過后述的引擎控制裝置被驅動，對吸入的空氣混合燃料后使其燃燒，通過高速噴出產生的氣體時的反作用而獲得推力。操縱室5配置有表示飛機I的飛行狀態的計量儀器類(未圖示)，并且如圖I所示，配置有操縱端10、節流閥11、警報部12、切換部13等用于實現駕駛員對飛機I的操縱的各種設備。操縱端10用于通過駕駛員進行操作從而控制舵面，駕駛員對操縱端10進行操作而產生的用于控制舵面的操作指令信號被輸出到控制系統6。節流閥11用于通過駕駛員進行操作從而控制引擎推本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.02.26 JP 2010-0435211.一種飛機的控制系統，包括 運算部件，基于表示機體的狀態的狀態信息以及來自操作端的操作指令信號，計算用于控制引擎推力的推力指令控制信號以及用于控制舵面的舵角指令控制信號； 弓I擎驅動部件，基于所述推力指令控制信號驅動引擎；以及 舵面驅動部件，基于所述舵角指令控制信號驅動各個舵面。2.如權利要求I所述的飛機的控制系統，包括 舵面動作狀態檢測部件，檢測所述舵面的至少ー個為功能不良的情況， 在檢測出了所述舵面的至少ー個為功能不良的情況時，所述運算部件計算所述推力指令控制信號以及所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：山崎光一，
申請(專利權)人：三菱重工業株式會社，
類型：發明
國別省市：