[其他]采用三个控制器操纵一个申列式致动器的飞行控制系统

说明书

本发明涉及航空器的飞行控制系统，具体地说，是涉及用于液压飞行控制致动器的一种余度控制系统。

航空器的飞行控制面（如副翼、升降舵和方向舵）通常由液压致动器来操纵，液压致动器一般由一个液压缸密封住一个装在传动杆上的活塞而组成。送入液压致动器的液压液通常由一个电动液压伺服阀所控制，这种伺服阀至少有一个控制线圈用来从控制器接收控制信号。为了检验致动器是否正确动作，还有一个线性可变微分变压器与传动杆相连。这个线性可变微分变压器给控制器提供一个指示传动杆位置的反馈信号。同样，也可以使一个线性可变微分变压器与电动液压伺服阀阀塞以机械方式相连，从而向控制器提供一个指示阀塞位置亦即致动器运动速率的监视信号。

很显然，采用液压控制系统的航空器是否安全运行，取决于该系统是否正常工作。另外，由于航空器飞行速度极高，因此在飞行坠毁、乘员生命、财产损失之前往往检测不到飞行控制故障。因此，液压飞行控制系统必须尽可能做成是“故障保险”的，或者说是有故障时也能有效地工作，即必须是有故障也能工作的。

实现“故障保险”的飞行控制系统的典型方法是在系统中使用冗余元件。使用冗余元件的飞行控制系统能在一个元件出现故障时仍能工作。为了进一步提高冗余度飞行控制系统的可靠性，冗余元件的数目可以增加到二个甚至三个相同的元件。

理论上说，只要简单地增加冗余元件的数目就可以使飞行控制系统的可靠性达到任何预定值。但是实际上，所使用的冗余元件的数目受到多种因素的制约：首先，采用飞行控制系统的航空器的重量一般要求降到最小限度。使用冗余元件所导致的额外重量将不适当地使航空器的重量增加;第二，大量的冗余元件也增加了“至少一个元件发生故障”的概率，从而会使整个系统平均故障间隔时间小到不可接受。最后，使用冗余元件很容易使飞行控制系统的成本翻几番。因此，重要的是以最小的元件数达到最佳的冗余度。

过去，人们曾尝试把双线圈电动液压伺服阀与一个或二个数字控制器结合起来使用。然而使用由一个或者二个控制器控制的单、双线圈电动液压伺服阀还不能满足安全性/可靠性的要求。此外，使用双线圈电动液压阀和双线圈控制器还会在发生故障时引起操作上的不确定性，因为很有可能无法确定哪个控制器和/或哪个电动液压伺服阀出了故障。

根据本发明的一个方面而提供的一种液压飞行控制系统包括：

一个串列式液压致动器，它有一根传动杆与分别装在第一缸和第二缸中的二个活塞相联;

分别控制液压液流入和流出第一缸和第二缸的第一和第二电动液压伺服阀，每个伺服阀由一对激励线圈所控制;

接收飞行控制信号的第一、第二和第三控制器装置，第一控制器有一条控制通道，能给第一电动液压阀的一个激励线圈提供一个输出信号，从而操纵第一电动液压伺服阀，第二控制器也有一条输出通道，能给第二电动伺服阀的一个激励线圈提供一个输出信号，从而操纵第二电动液压伺服阀，第三控制器具第一、第二二条输出通道，能给第一、第二电动液压伺服阀的另一个激励线圈分别提供输出信号;

监视及控制逻辑装置，该装置监视控制装置、电动液压伺服阀和致动器的工作情况，有选择地使控制装置工作，使得每个电动液压伺服阀在任一时刻只被一个控制装置所控制;并在某个电动液压伺服阀或者驱动该阀的控制装置工作出现故障时，使与该阀相连的另一控制装置工作。

本发明所提供的飞行控制系统从操纵飞行控制面的一台飞行控制计算机中得到输入飞行控制信号。一个串列式液压致动器用来操纵液压控制面。这个串列式致动器有一个传动杆与飞行控制面相连，两个分别位于第一和第二缸中的活塞也装在该传动杆上。液压液流入和流出第一和第二缸分别由第一和第二电动液压伺服阀来控制。这二个电动液压伺服阀反过来分别由送入一对激励线圈的信号控制。第一控制器与第一电动液压伺服阀的一个线圈相连，第二控制器与第二电动液压伺服阀的一个线圈相连，第三控制装置器有二个输出端，分别与第一及第二电动液压伺服阀中的另一个线圈相连。