[发明专利]具有独立致动控制的高升力致动系统

说明书

具有独立致动控制的高升力致动系统。本文公开了一种用于对飞机的多个高升力表面进行差速致动的高升力致动系统。一种示例性高升力致动系统包括多个独立的驱动装置，以单独致动所述多个高升力表面。所述独立的驱动装置可包括布置在相应的高升力表面的内侧致动器和外侧致动器之间的动力驱动单元(PDU)并且包括互连驱动系。至少一个独立驱动装置的PDU可包括两个马达，所述两个马达具有在扭矩加和布置中联接在一起的相应的马达输出部。一种控制器可实现为具有分别联接到两个马达中的一个的两个独立控制通道。

技术领域

本公开主要涉及飞机的飞行控制表面的致动，并且更具体地涉及飞机的高升力致动系统。

背景技术

许多固定翼飞机都包括高升力飞行控制表面，它们在一些飞行阶段期间展开和/或退回，以改变由机翼产生的升力的量。在一些飞机上，这些高升力飞行控制表面可包括多个前缘缝翼以及多个后缘襟翼。飞机的致动系统可包括位于飞机机身中间的中央驱动单元、共用传动轴系统以及在可移动的缝翼或襟翼的对应的支撑站上的局部机械致动器。共用轴系统的中央驱动单元被布置在机身的区域中需要很大的驱动动力和很大的角度变化，以将扭矩传递到每个机翼上的高升力表面。因而，中央驱动单元通常由并联作用的两个马达驱动，其中马达的驱动输出通过差速齿轮箱(例如，速度加和布置)传递到轴系统。差速齿轮箱，也称为速度加和齿轮箱，其特征在于齿轮系具有在操作上联接的三个轴，使得一个轴的旋转速度是其它轴的速度之和，并且相对较重且复杂。中央驱动单元同时一致地致动高升力飞行控制表面，例如，内侧和外侧后缘襟翼被作为单个系统致动。这种中央驱动单元架构确保了联接到系统的所有高升力表面同步展开，但可能会妨碍功能灵活性，并且由于马达被布置在机身区域中，所以可能增加机舱噪音。另外，经由共用传动轴系统来同步联接高升力表面会导致大量的安装费用，并具有大量的机械零件，诸如传动轴部分、接头、轴承和斜齿轮布置。

可能期望在不同的时间致动外侧装置，并且/或者将外侧装置致动到相对于内侧装置并且相对于彼此的不同位置，例如以改变机翼的弯度。可变弯度系统通常在飞机中使用以改变机翼的曲率(弯度)。在常规的公共轴系统中，独立表面致动(例如，可变弯度)可能需要在每个机翼上的将内侧装置和外侧装置分开的差速齿轮箱的复杂架构。为了实现独立的襟翼致动，除了中央驱动单元之外，可以将具有差速齿轮箱的辅助驱动单元联接到相邻襟翼的传动轴上。差速齿轮箱的输出处的传动轴速度取决于中央驱动单元以及辅助驱动单元的输入速度，因为输出速度是两个输入速度的总和，并且因而在很大程度上独立于由中央驱动单元所驱动的传动轴的速度。

可替选地，一些可变弯度系统可以使用单独驱动单元，所述单独驱动单元单独地驱动每个高升力表面以增加系统的灵活性。这些单独驱动单元可以包括例如双马达速度加和布置，其中两个马达将它们各自的输出传递给差速齿轮箱，所述差速齿轮箱组合/加和两个马达的输出。在这种双马达速度加和布置中，单独马达可能需要专用的马达制动器以停止相应的马达输出部的旋转，例如在一个马达发生故障的情况下，以使剩余的一个马达能够操作高升力表面。如果故障马达的输出未被相关联的马达制动器固定或以其它方式停止，则运行的马达的输出可能会反向驱动故障马达，使得差速输出处几乎没有或没有动力传递。在一些实施方式中，差速齿轮箱可设置有差速锁，以锁定差速器并停止相关联的高升力表面的旋转，这增加了整体重量和系统复杂性。

用于可变弯度系统的其它方法可以使用分别的驱动单元，这些分别的驱动单元包括直接驱动致动器的分布式系统，所述直接驱动致动器具有安装在高升力表面的两侧上的集成马达，所述直接驱动致动器可以经由传动轴互连，或者以完全分布的方式布置而无需机械相互作用。在高升力表面的两侧上布置直接驱动致动器可能会增加高升力表面的扭矩(扭转)，从而导致使用寿命缩短或潜在受损的操作。

将期望克服这些担忧。因而，需要改进的高升力架构和系统，其使复杂性最小化，同时使得能够独立地致动外侧装置和内侧装置。

附图说明