[发明专利]一种飞机失速保护控制系统

说明书

本发明涉及飞行控制领域，尤其是涉及一种飞机失速保护控制系统，适用于采用简单机械操纵或机械助力操纵系统的飞机。飞机自然失速特性可能存在进入失速及偏离状态的风险，不满足适航的相关条款要求和影响任务模式使用的安全。本发明飞机失速保护控制系统，通过控制计算机和电动舵机对升降舵操纵拉杆进行控制，其中在升降舵操纵机构的摇臂上固定安装有扇形轮，扇形轮在两端分别通过钢索与所述电动舵机连接；当飞机失速时，所述控制计算机采集飞参信号并向所述电动舵机发送指令，所述电动舵机旋转从而带动所述升降舵操纵拉杆运动，预防飞机进入失速状态。有效防止飞机进入失速状态，减少驾驶员的驾驶负担，增加飞机的安全性。

技术领域

本发明涉及飞行控制领域，尤其是涉及一种飞机失速保护控制系统，适用于采用简单机械操纵或机械助力操纵系统的飞机。

背景技术

目前，某些采用简单机械操纵系统或机械助力操纵系统的飞机，飞机自然失速特性可能存在进入失速及偏离状态的风险，不满足适航的相关条款要求和影响任务模式使用的安全，这类飞机不可避免地会在飞行中由于驾驶员可能的误操作而进入危险的飞行状态。而简单机械操纵系统或机械助力操纵系统不能像控制增稳操纵系统与电传飞行控制系统一样依靠改变驾驶杆到舵面的输出来改善飞机飞行品质、实现飞行包线保护功能而有效地避免飞机进入失速状态。

目前飞机上常用预防失速的方式主要有三种：语音告警、指示灯告警、振杆器振杆告警。实际上，即使采用了以上三种预防失速的方式，也不能避免飞机进入失速状态。由于驾驶员个人能力和心理素质存在较大差异，在语音告警、灯光告警或振杆告警的压力之下，有些应变能力和心理素质不佳的驾驶员容易错误的操作飞机，使飞机进入危险的飞行状态，导致较严重的事故发生。近年来，由于驾驶员操作失误导致的飞机事故不在少数，例如在印度屡出事故的米格-21。失速保护控制系统的目的就是为了防止飞机进入失速状态，在应急状态下抑制驾驶员的错误操作并控制飞机远离失速边界，大大增加了飞机飞行的安全性。

发明内容

为了改善此类型飞机自然失速特性的不足、提高飞行安全，本发明提供一种飞机失速保护控制系统，能够有效防止飞机进入失速状态，减少驾驶员的驾驶负担，增加飞机的安全性。

本发明解决该技术问题所采取的技术方案是：一种飞机失速保护控制系统，适用于采用简单机械操纵或机械助力操纵系统的飞机，该系统通过控制计算机和电动舵机对升降舵操纵拉杆进行控制，其中在升降舵操纵机构的摇臂上固定安装有扇形轮，扇形轮在两端分别通过钢索与所述电动舵机连接；当飞机失速时，所述控制计算机采集飞参信号并向所述电动舵机发送指令，所述电动舵机旋转从而带动所述升降舵操纵拉杆运动，预防飞机进入失速状态。

进一步地，所述电动舵机还包括电磁离合器，电动舵机的输出端鼓轮与电机的减速器由电磁离合器连接起来，当接收到控制计算机的指令时，电磁离合器通电时可使得减速器齿轮与输出轴连接。

进一步地，驾驶员操纵拉杆与所述升降舵操纵拉杆连接在所述摇臂两端。

进一步地，所述电动舵机内部还包括摩擦离合器，当操作驾驶员操纵拉杆大于电动舵机的打滑力矩时，摩擦离合器工作。

进一步地，所述飞机失速保护控制系统具有控制面板，包括自检测BIT开关、故障指示灯和工作断开切换开关。

进一步地，所述控制计算机根据实时采集的飞机高度、空速、姿态、攻角和襟翼位置等信息通过控制逻辑和控制律计算出飞机的状态，判断飞机是否将进入失速状态。

进一步地，所述控制计算机采用两通道控制，两通道采用软硬件非相似设计，高覆盖率的BIT实时监控失速保护控制系统各部件的工作状态，通过控制面板和RS429总线及时告知驾驶员，可让驾驶员及时采取措施，降低系统故障后发生误动作的概率。

进一步地，当处于随动状态时，电磁离合器脱开，输出端鼓轮能够跟随驾驶员操纵拉杆自由转动。