[发明专利]FBW飞行控制系统、方法及旋翼飞行器

说明书

公开了一种FBW(电传飞行)飞行控制系统、方法及旋翼飞行器。用于旋翼飞行器的电传飞行系统包括具有控制律的计算装置。控制律能够操作成响应于飞行员控制组件的蜂鸣开关的偏转来参与滚转命令或偏航命令，其中，滚转命令的滚转角或者偏航命令的偏航角速度基于旋翼飞行器的前进空速来确定。蜂鸣开关可以布置在飞行员控制组件的总距控制装置上。控制律还能够操作成响应于蜂鸣开关从偏转位置返回到中立位置而解除滚转命令或偏航命令。在代表性方面中，滚转角或偏航角速度可以对应于标准转弯率转弯(例如，每秒3°)。

技术领域

本公开内容一般性地涉及飞行器飞行控制系统，并且更具体地涉及旋翼飞行器电传飞行(FBW，fly-by-wire)控制律。

背景技术

旋翼飞行器可以包括一个或更多个旋翼系统。旋翼系统的示例包括主旋翼系统和尾旋翼系统。主旋翼系统可以产生气动升力以支撑飞行中的旋翼飞行器的重量，以及产生推力以抵消气动阻力并移动旋翼飞行器向前飞行。尾旋翼系统可以产生与主旋翼系统的旋转对应的推力，以抵消由主旋翼系统产生的扭矩。

发明内容

具有一个或更多个计算装置的系统可以被配置成通过使软件、固件、硬件(或其组合)安装在该系统上来执行特定操作或动作，所述软件、固件、硬件(或其组合)在操作中使该系统执行动作。一个或更多个计算机程序可以被配置成通过包括指令来执行特定操作或动作，所述指令在由数据处理装置执行时使装置执行所述动作。

一个总的方面涉及旋翼飞行器电传飞行(FBW)系统，其包括具有一个或更多个控制律的飞行控制计算机(FCC)。至少一个控制律能够操作成响应于飞行员控制组件(PCA)的蜂鸣开关的偏转来参与滚转命令或偏航命令，其中滚转命令的滚转角或偏航命令的偏航角速度基于前进空速。该方面的其他实施方式包括相应的计算机系统、装置以及记录在一个或更多个计算机存储装置上的计算机程序，计算机系统、装置和计算机程序各自被配置成执行所述方法的动作。

一个代表性方面包括一种方法，该方法具有以飞行控制系统(FCS)的第一操作状态操作旋翼飞行器的步骤。旋翼飞行器的FCC在FCS和PCA之间进行电通信。该方法还包括以下步骤：基于飞行员将PCA的蜂鸣开关从中立位置移动至偏转位置，FCC接收参与转弯率的飞行员命令。响应于参与转弯率的飞行员命令，FCC转变至第二操作状态，其中第二操作状态包括与转弯率对应的滚转或偏航中质疑。该方面的其他实施方式包括相应的计算机系统、装置以及记录在一个或更多个计算机存储装置上的计算机程序，计算机系统、装置以及计算机程序各自被配置成执行所述方法的动作。

另一代表性方面包括具有耦接至本体的传动系的旋翼飞行器。传动系具有动力源和耦接至动力源的驱动轴。旋翼飞行器包括旋翼系统，该旋翼系统耦接至传动系并且还包括多个旋翼桨叶。然而，应当注意，各种旋翼飞行器实施方式可以包括或可以不包括尾旋翼桨叶(例如，NOTAR实施方式)。旋翼飞行器的FCS能够操作成改变旋翼系统的至少一种操作状态。旋翼飞行器的PCA被配置成接收来自飞行员的命令。FCS与PCA进行电通信。FCC与FCS和PCA进行电通信并置于FCS和PCA之间。FCC被配置成接收(例如，从PCA的蜂鸣开关)参与转弯率的飞行员命令。响应于参与转弯率的飞行员命令，FCC被配置成转变至旋翼系统的第二操作状态，其中，旋翼系统的第二操作状态包括与转弯率对应的滚转或偏航中之一。该方面的其他实施方式包括相应的计算机系统、装置以及记录在一个或更多个计算机存储装置上的计算机程序，计算机系统、装置和计算机程序各自被配置成执行所述方法的动作。

本公开内容的代表性实施方式可以提供一个或更多个技术优点。一个实施方式的技术优点可以包括以下能力：改进旋翼飞行器的飞行员控制并减少飞行员工作量。实施方式的另一技术优点可以包括以下能力：解耦与不同飞行特性对应的旋翼飞行器运动以便在减少飞行员工作量的情况下使旋翼飞行器以期望的转弯率来转弯。实施方式的又一技术优点可以包括以下能力：操纵总距控制装置(collective control)的蜂鸣开关以指示电传飞行系统以来自飞行员的最少输入或以其他方式减少的输入参与标准转弯率转弯(例如，每秒3°)。