[发明专利]可液压致动的可配平水平稳定器致动器的配平致动器致动系统

说明书

本申请要求2005年9月7日提交的美国临时专利申请No.60/714,918以及2005年9月7日提交的德国专利申请No.10 2005 042 511.9的优先权，其内容以参引方式结合入本文中。

技术领域

本发明总体上涉及对飞行器上的液压消耗装置供应动力。特别地，本发明涉及一种用于飞行器中的可液压致动的可配平水平稳定器致动器的配平致动器致动系统。此外，本发明涉及这种配平致动器致动系统在飞行器中的应用，以致动至少一个可配平水平稳定器致动器。在相关的技术术语中，用于相对于飞行器机身纵向改变飞行器稳定器的倾斜度的线性致动器被称作“可配平水平稳定器致动器”(简称THSA)，对于此种类型的线性配平致动器，在本发明的范围内也使用该名称。

背景技术

通常地，利用梯形螺纹轴杆或循环式滚珠轴杆来配平可相对于飞行器机身纵向改变其倾斜度——即相对于飞行器机身改变其倾斜度——的飞行器稳定器。由于必需对此种类型的配平致动器的可靠性和/或故障率设以非常高的要求，所以通常必需设置两个载荷路径，这例如可通过双轴杆来实现。可替代地，还可以仅在一体化结构的一个轴杆中实现两个载荷路径。

因为各轴杆的所需的冗余度和同步性，这种类型的循环式滚珠轴杆或梯形螺纹轴杆形式的可配平水平稳定器致动器的实施是非常复杂的。所需的部件数目相对较大，所以实施变得相对困难。此外，由于这种轴杆的可移动机械部件导致磨损并从而导致相应的游隙。在极端的情况下，轴杆中的这种游隙还会导致稳定器上的不期望的空气弹性效应，这甚至会最终导致机翼的振颤。

此外，如果使用轴杆，则这些冗余构造的可配平水平稳定器致动器的非常复杂的构造会导致所谓的休眠错误，这通常难以及时地识别。然而，为了识别这种类型的错误，需要大量的外部监控设备，因而使得配平致动器变得更加复杂和笨重。

由于直到现在，所有可设想到的方法都用于优化采用梯形螺纹轴杆或循环式滚珠轴杆的可配平水平稳定器致动器的故障率以及重量，然而并没有取得明显的改善，所以仍需要这样的一种可配平水平稳定器致动器，其具有轻便的构造并可靠地满足关于故障率的苛刻要求。

发明内容

基于与前述的已知可配平水平稳定器致动器相关联的问题，需要提供一种可配平水平稳定器致动器，其与已知的致动器相比具有较轻便的构造并且其仍然满足与必要故障率相关的苛刻要求。

为了满足该需要，根据本发明的第一方面，液压线性致动器——例如可液压致动的活塞气缸单元——首次用作可配平水平稳定器致动器，其下文简称为配平致动器。由于已知的活塞气缸单元的故障率大致为1·10^-41/h，所以对于配平致动器的1·10^-61/h的高要求不能通过单独使用此种类型的活塞气缸单元来实现。由于使用典型的活塞气缸单元无法实现所需的故障率，所以直到现在，本领域中的技术人员还是认为不能将此种典型的活塞气缸单元用作配平致动器。

因此，建议提供一种配平致动器致动系统，其用于飞行器的可液压致动的可配平水平稳定器致动器，所述配平致动器致动系统包括例如活塞气缸单元的至少一个液压线性致动器、以及第一液压动力供应系统和独立于第一液压动力供应系统的独立的第二液压动力供应系统。所述至少一个液压线性致动器耦联到所述第一动力供应系统，使得在正常操作过程中所述第一动力供应系统将液压动力施加到所述液压线性致动器。此处正常操作指的是第一动力供应系统良好地操作。此外，至少一个液压线性致动器耦联到第二液压动力供应系统，使得在故障操作过程中(即，例如在第一动力供应系统发生故障的过程中)第二动力供应系统可将液压动力施加到所述线性致动器。

由于列举的大致为1·10^-41/h的已知线性致动器故障率是仅具有一个液压动力供应系统的线性致动器的故障率，所以通过提供独立的第二液压动力供应系统，故障率可降低到所需的目标值1·10^-61/h或更小。此外，与已知的轴杆致动器相比，根据本发明的配平致动器致动系统可具有较不复杂的构造，由此可显著地降低配平致动器的重量。此外，与已知的冗余配置的螺旋轴杆相比，液压线性致动器可具有明显减小的总体积，这在航空和航天工程领域中当然是始终有利的。借助于根据本发明实施方式的配平致动器致动系统可实现的另一优点是：与使用螺纹轴杆的典型配平致动器相比，通过可以在根据本发明示例实施方式的配平致动器致动系统中使用液压线性致动器，可以实现更高的调节速度。