[发明专利]飞行器自主后推制动方法和系统

说明书

本发明提供了飞行器自主后推制动方法和系统。该方法包括：向飞行器的至少一个起落架机轮施加扭矩，该扭矩在与起落架机轮的转动的向后滚动方向相反的方向上。施加的扭矩不超过用于确保飞行器的纵向稳定性的极限。为了纵向稳定性，施加的扭矩不应使飞行器具有倾翻事件的风险。

本申请是国际申请号为PCT/GB2014/052217，中国申请号为201480046591.4，申请日为2014年7月21日，发明名称为“飞行器自主后推”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及使用自主滑行系统使地面上的飞行器倒退，并且具体地，本发明涉及在倒退时使飞行器减速。

背景技术

有时需要在飞行器处于地面上时使飞行器倒退移动。例如，经常由称为后推牵引车或拖车的交通工具将飞行器向后推离停机位，即所谓的“后推”操纵。如果需要的话，相同的牵引车或拖车也可以使飞行器向前移动。虽然有些飞行器具有依靠其自身动力使用主飞行器引擎，例如通过使用称为“回力(power back)”的操纵中的倒退推力来倒退的能力，但是这对于民用飞行器来说是不允许的，因为来自引擎的喷射气流或螺旋桨涡流可能损坏附近的航站楼或设施。

近来，已经提出了为飞行器配备自主机轮驱动滑行系统，该自主机轮驱动滑行系统可以驱动飞行器起落架机轮中的一个或更多个机轮转动，使得飞行器可以依靠其自身动力滑行。使用机轮驱动系统来驱动飞行器起落架机轮倒退的能力使得能够在主引擎不运行的情况下进行自主后推操作，以及能够在主引擎中的一个或更多个主引擎运行或不运行的情况下进行向前滑行操作。自主后推操作使得自主机轮驱动滑行系统尤其适合于民用飞行器，但是该系统能够广泛适用于以下各种各样的飞行器，包括民用和军用飞行器；固定翼、旋转翼和动力升力飞行器；有人驾驶和无人驾驶飞行器等。

对于常规的后推操作，由牵引车执行制动。由于存在损坏前起落架和牵引车的风险，因此通常禁止使用制动踏板。在有自主机轮驱动滑行系统即没有牵引车单元的情况下，将需要在飞行器上自主地执行制动。常规的飞行器制动系统通常不被设计成执行该功能，常规的飞行器制动系统更适合于着陆阶段的高能量耗散，以及滑行阶段的抵抗主飞行器引擎的推力的低能量耗散。因此，常规的飞行器制动系统通常不适合于在自主后推操作期间进行制动。自主后推引入飞行器倾翻(其中，飞行器趋于使机头绕其俯仰轴向上转动，从而可能导致机尾触地)和飞行器失控(其中，如果在斜坡上执行自主后推操纵，则重力加速度的纵向分量可能变得高于轮胎在地面上的滚动阻力，从而使得飞行器以高于期望的后推速度加速)的风险。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种当飞行器与地面接触时在飞行器的向后运动期间控制飞行器的速度的方法，该方法包括：向飞行器的至少一个起落架机轮施加扭矩，该扭矩在与起落架机轮的转动的向后滚动方向相反的方向上，其中，施加的扭矩不超过用于确保飞行器的纵向稳定性的极限。

本发明的另一方面提供了一种用于飞行器的自主后推制动系统，该飞行器具有：用于驱动飞行器的起落架机轮中的一个或更多个机轮转动的机轮驱动系统，其中，机轮驱动系统能够进行操作以驱动机轮转动，以在飞行器与地面接触时实现飞行器的向后运动；以及用于向飞行器的至少一个起落架机轮施加扭矩的装置，该扭矩在与起落架机轮的转动的向后滚动方向相反的方向上，并且其中，施加的扭矩不超过用于确保飞行器的纵向稳定性的极限。

为了纵向稳定性，在后推操纵期间施加的使飞行器减速的扭矩不应使飞行器具有倾翻事件的风险。因此，可以选择扭矩极限，以使得：a)飞行器不会因后倾而机尾着地，和/或b)飞行器的前起落架不与地面局部接触，和/或c)前起落架机轮上的基本上垂直的载荷不低于阈值，其中在该阈值处，转向定心装置保持前起落架的机轮为直。

扭矩极限可以基于当施加扭矩时的下述瞬时飞行器参数中的一个或更多个瞬时飞行器参数：飞行器在上面移动的地面的倾斜角；飞行器的重心；飞行器的质量；绕飞行器的横向(y)轴的飞行器转动惯量；飞行器的向后速度。