[发明专利]控制表面元件歪斜和/或损失检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制表面元件歪斜和/或损失检测系统。更具体地说，本发明涉及一种索缆类型歪斜和/或损失检测系统，用于飞机机翼的前缘缝翼（slat）和襟翼（flap）。

背景技术

飞机机翼通常包括一系列可驱动控制表面元件。这些控制表面元件确定了控制表面（也称为辅助翼面），该控制表面可相对于固定机翼结构运动，以便改变机翼的气动特征。这样的控制表面元件包括前边缘装置例如前缘缝翼和后边缘装置例如襟翼。

通常，控制表面元件由两个单独的促动器在各翼展方向端处进行驱动。可以设想，当任意一个促动器发生故障时，相关控制表面将产生不一致的驱动以及歪斜或损失（loss）。重要的是，当检测到歪斜或损失时，相关系统关机，并告知飞机的飞行员。

在现有技术中已经提出了多种方法来提供控制表面元件的歪斜和/或损失检测。在美国专利5680124中所述的一个这种系统提出索缆与各个控制表面元件连接。索缆在歪斜或损失的情况中被拉紧。具有接近度传感器的运动检测器与索缆连接，这样，由于歪斜和/或损失引起的任何索缆运动可以被检测到。该检测器安装在最末端的襟翼或前缘缝翼上。它通过电索缆而与飞机机身中的襟翼/前缘缝翼电子单元（FSEU）连接，该电索缆从可运动控制表面元件通过固定机翼结构伸入机身中并伸到FSEU。

这种系统通过用于拉动索缆的相邻表面元件的差动来检测歪斜。这种系统的第一问题是，因为索缆必须锚固在最末端的控制表面元件上，因此这些元件的歪斜不能被该系统很容易地检测到。例如，当最末端表面驱动机构不能运动时，不一定会导致在最末端表面和下一个表面之间的差动。

这种现有技术系统的还一问题是，需要在可运动控制表面元件（检测器安装在该可运动控制表面元件上）和固定机翼结构之间布线。对在可运动结构和固定结构之间的线路进行转化是不合适的，因为可能产生磨损和疲劳。而且，这种线路将暴露于外部元件的损害中并受到外部元件的损害。

此外，前边缘控制表面元件（例如前缘缝翼）需要有防冰特征。这些特征产生一定范围的不利温度条件，这可能影响安装在这些控制表面元件上的索缆拉动检测器的性能和可靠性。

现有技术系统的还一问题是可运动控制表面元件通常为封闭面板，从而使得很难接近传感器以便进行维护。

现有技术系统的又一问题是不能检测到断裂的索缆。如果索缆断裂则有损系统安全性的歪斜或损失不能被检测到。因此需要定时间隔进行检查，以确认索缆完好。这是人工的操作，增加维护时间、成本和管理工作。

发明内容

本发明的目的是克服或者至少减轻一个或多个上述问题。

根据本发明，提供了一种飞机控制表面元件歪斜和/或损失检测系统，它包括：飞机机翼结构，该飞机机翼结构包括固定部分、第一控制表面元件和第二控制表面元件，这些元件设置成可相对于固定部分运动；索缆，该索缆与第一和第二控制表面元件的每一个连接，这样，当其中一个控制表面元件歪斜和/或损失时，拉紧力施加在索缆上；机械连杆，该机械连杆的第一端与固定机翼结构连接，第二端可运动地安装在第一控制表面元件上；运动传感器，该运动传感器设置成检测机械连杆的活动连接运动，其中，索缆的第一端与机械连杆的第二端连接，这样，其中一个控制表面元件的歪斜和/或损失将通过连杆的第二端相对于第一控制表面元件的运动而引起机械连杆的活动连接运动。

飞机控制表面元件可以是任何类型的控制表面，优选大提升力表面，例如前缘缝翼或襟翼。

“机械连杆”的意思是能够被活动连接（articulate）的结构，例如多杆连杆机构、伸缩杆、撑杆等。因为机械连杆安装在固定机翼结构和控制表面元件（通常为其中一个末端控制表面元件）之间，因此，该元件的意外运动可以通过连杆来直接检测，且控制表面元件都不会免除歪斜和/或损失检测。

此外，因为在第一控制表面元件和固定部分之间只需要机械连杆，因此不需要电子元件或布线来横跨控制表面元件和固定机翼结构。因此，可以避免这种布线的上述缺点。

因为运动传感器位于固定机翼结构上，因此它可以合适遮蔽和/或覆盖。它还可以很容易接近以便维护和/或修理。因为运动传感器位于固定机翼结构上，因此它可以定位成离开具有相关温度极端值的防冰区域。

优选的，检测系统包括构造用于检测索缆拉伸力小于预定量的索缆损失检测系统。更优选的，索缆损失检测系统构造用于在检测到索缆拉伸力小于预定量时引起机械连杆的活动连接运动。这样，同一传感器可用于检测索缆拉伸力中的损失。