[发明专利]用于滑行的飞行器的侧向控制的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于滑行的、尤其是在飞机场上滑行的飞行器的侧向控制的方法和装置。

背景技术

本发明应用于飞行器的滑行，飞行器尤其是民用或军用的、用于运输乘客或商品(货物)的飞机，或者是无人驾驶飞机。本发明更具体地涉及(围绕飞行器的竖直轴线的)偏航力矩的产生，从而使得能够对滑行的飞行器进行侧向控制。

在本发明的上下文中，“滑行”要理解为表示飞行器在地面上的任何可能类型的移动，尤其例如在降落和起飞阶段期间在降落跑道上的移动，或者在滑行道上或在运转区上的移动。

目前，驾驶员借助于手动控制元件(例如，能够对前起落架轮进行定向的驾驶盘、用于控制发动机的推力的操纵杆、制动踏板、方向舵)控制飞行器在地面上沿着地面上的路线的侧向移动。这些控制元件基本上通过前轮的定向(和可选的后起落架的定向)和尾翼方向舵，以及更少见地通过发动机和制动器的非对称使用，来允许控制飞行器的能够影响该飞行器的侧向移动的促动器。

在本发明的上下文内，“前轮”要理解为表示设有至少一个轮的机械组件，其位于飞行器的前部，优选地形成飞行器的前起落架的一部分，并且当飞行器在滑行时可以定向成能够沿侧向移动飞行器。

在前轮的定向系统在低速时发生故障的情况下，不再能够借助于用于控制轨迹的常用控制元件来沿侧向控制飞行器。在这种情况下，通常停用定向系统，并且前轮能够自由旋转(“自由轮”模式)。

为了解决这一控制问题，文献FR-2929019公开了一种装置，通过响应于常用转向控制元件上的控制命令而自动地应用差动(或非对称)制动以产生偏航力矩，装置能够在这种情况下根据侧向轴线来控制地面上的飞行器。为此，这个文献FR-2929019提供了用于方向控制的紧急BSF功能(“后备转向功能”)，所述功能使得飞行器的行为尽可能地接近在前轮的定向系统可用时在正常条件下获得的行为。

因此在前轮的定向系统发生故障的情况下，这种差动制动的应用能够产生偏航力矩，但是导致飞行器的速度损失。

当这个速度损失高于在正常转向系统可用时通常所获得的速度损失时，可能使得控制更加棘手。事实上，飞行员应该使得推力适应在开始时，而且也在转向过程中或转向结束时由BSF功能应用的制动。此外，一旦建立转向，飞行员在控制元件上轻微的修正可能导致制动并且因此导致可变的减速。

如果飞行员在转向时应用的推力不适合应对由BSF功能产生的速度变化，那么存在飞行器停止或以过大的速度进行转向的风险。在停止的情况下，前轮可以达到相当大的转向角度，或者在极端情况下甚至可以接触它的机械止动件，这可能导致进行维护动作，特别是与前轮的定向系统损坏的风险相关联的维护动作。此外，如果飞行器在前轮具有相当大的转向角度的情况下停止或甚至停止在跑道边缘处，那么重新启动可能会相当困难。

另一方面，如果推力的管理导致超速，那么制动产生的性能可能相对于需求是有限的。

此外，一旦进行转向，飞行员将不得不减少推力，以便一旦飞行器在直线上，在BSF功能不再应用制动时，飞行器保持运行速度。

在使用BSF功能期间与速度控制相关联的困难还在于，与更加有力的制动效果相比，发动机接近怠速的响应时间较长。由于制动和发动机推力之间的这个动态特性差异的原因，那么为了维持速度的飞行员控制的任务可能变得棘手。

因此在前轮的定向系统发生故障的情况下能够实现飞行器的侧向控制的BSF功能能够产生速度的变化。

本发明的目的在于克服这个缺点。其涉及飞行器、特别是滑行的民用或军用运输飞机的侧向控制的方法，所述飞行器设有可定向前轮以及紧急自动非对称(或差动)制动功能，在前轮的定向系统发生故障的情况下，当实施非对称制动以控制飞行器的偏航力矩时，所述方法能够最大程度地减小侧向/纵向耦合(即最大程度地减小飞行器的速度变化)。

发明内容

为此，根据本发明，所述方法是下述类型，即在前轮的定向系统发生故障的情况下实施紧急自动非对称制动，至少包括以下步骤：

a)接收与所述前轮的定向的命令有关的命令指令；

b)基于所述命令指令，自动确定用于飞行器的制动组件的制动指令，制动组件包括至少一个左主起落架的制动器件和至少一个右主起落架的制动器件，并且通过非对称动作，制动组件能够使飞行器产生围绕竖直轴线的侧向移动，所述制动指令确定为当制动指令应用于制动组件时，在飞行器上产生侧向移动，该侧向移动与本来通过将所述命令指令应用于所述前轮而产生的侧向移动基本上相同；以及

c)将所述制动指令自动应用于所述制动组件，