一種襟翼扭曲測試系統的制作方法
【專利摘要】本發明屬于飛行控制系統監控【技術領域】，涉及一種襟翼扭曲測試系統。本發明利用LVDT傳感器信號變化的可逆向性原理，在對每塊舵面扭曲的測試時，將每塊舵面兩臺滾珠絲杠上的LVDT進行串聯后連接到控制器，即：將每兩臺滾珠絲杠所對應的LVDT間副邊相互連接，原邊連接到到控制器，此方法極大減少了扭曲傳感器LVDT到控制器的接口數目，因此簡化了控制器硬件電路的設計、降低了控制器復雜度、減小了控制器體積、重量以及可靠性，同時也減少了機上電纜數量。
【專利說明】一種襟翼扭曲測試系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于飛行控制系統監控【技術領域】，涉及一種襟翼扭曲測試系統。
【背景技術】
[0002]運輸類飛機多采用襟翼和縫翼作為起飛時增升以及著陸時增升增阻功能，且一般來說這些襟翼及縫翼的驅動動力源均位于機身部分，其驅動動力均通過安裝于機翼前后緣的扭力管傳遞到縫翼或襟翼，這些扭力管承受較大載荷，如果遇到舵面驅動某部分卡阻時控制系統仍舊控制輸出，必將導致扭力管的斷裂；或因老化、腐蝕、長期使用磨損等因素加上較大的扭轉力矩而引起扭力管中間斷裂。由于襟翼和縫翼的使用均在起飛及著陸危險性較大階段，扭力管的斷裂時而未加保護導致機翼結構的變化，甚至襟縫翼的較大扭曲均會導致飛機氣動特性的變化及橫向氣動特性的不對稱，從而造成造難性事故。
[0003]通常，扭力管的斷裂必然伴隨著先期的舵面的扭曲，因此對運輸類飛機對襟翼及縫翼的扭曲監測及保護便成為當代運輸類飛機襟縫翼控制系統設計必不可少的部分之一。常規設計對飛機左右各具有2塊襟翼舵面，每塊舵面上具有兩臺滾珠絲杠，襟翼通過扭矩傳輸線系的襟翼舵面扭曲測試系統見圖1所示，系統包括:左控制器1、左控制器2、左一滾珠絲杠3、左二滾珠絲杠4、左三滾珠絲杠5、左四滾珠絲杠6、右四滾珠絲杠7、右三滾珠絲杠
8、右二滾珠絲杠9、右一滾珠絲杠10、左一襟翼扭曲傳感器11、左二襟翼扭曲傳感器12、左三襟翼扭曲傳感器13、左四襟翼扭曲傳感器14、右四襟翼扭曲傳感器15、右三襟翼扭曲傳感器16、右二襟翼扭曲傳感器17、右一襟翼扭曲傳感器18、左一襟翼19、左二襟翼20、右二襟翼21以及右一 襟翼22，每臺襟翼扭曲傳感器為2電氣兩余度，分為通道A及通道B，左一襟翼扭曲傳感器11、左二襟翼扭曲傳感器12、左三襟翼扭曲傳感器13、左四襟翼扭曲傳感器14、右四襟翼扭曲傳感器15、右三襟翼扭曲傳感器16、右二襟翼扭曲傳感器17及右一襟翼扭曲傳感器18通道A連接到左控制器I，通道B連接到右控制器2，為左控制器I及右控制器2提供每臺滾珠絲杠上的運動位置信息，左控制器I及右控制器2接收到這些信息后比較每片舵面上兩臺滾珠絲杠的位置信息，并判斷一致性，當不一致超過事先給定的門限值時，輸出襟翼扭曲信息，停止控制器對襟翼的收放控制，并對傳輸線系進行保護，防止故障蔓延，圖2給出了常規設計方法對左一襟翼19檢測時左一襟翼扭曲傳感器11、左二襟翼扭曲傳感器12與左控制器I及右控制器2的連接示意，圖3給出了其具體接線關系，從圖3可以分析出此系統所有具有雙余度的8臺襟翼扭曲傳感器所需要左控制器I及右控制器2硬件接口數共96個。
[0004]從上可知，對于常規襟翼扭曲檢測系統來說，襟翼扭曲傳感器主要采用線性可變差動變壓器，即 LVDT (LinearVariable Differential Transformer)? 由于具有余度配置的襟翼扭曲傳感器的安裝，極大地增加了襟翼控制系統控制器的接口數量，從而極大地增加了硬件電路，因此極大增加了控制器設計的難度、控制器工作電源消耗、重量、費用以及其自身的可靠性，同時也大大增加了系統電纜及電纜鋪設工作量。
【發明內容】

[0005]本發明要解決的技術問題是:為常規布局運輸飛機襟翼系統，即:左右各2塊襟翼舵面，每塊襟翼舵面上具有兩臺滾珠絲杠，各襟翼舵面均通過位于機翼中央的動力驅動裝置驅動襟翼扭矩傳輸線系而控制襟翼運動，提供一種襟翼扭曲測試系統，解決常規設計所帶來的接口復雜問題，簡化襟翼控制系統控制器的設計，從而在提高系統可靠性、優化系統設計的同時節省成本。
[0006]本發明的技術方案為:
[0007]一種襟翼扭曲測試系統，包括:左控制器1、左控制器2、左一滾珠絲杠3、左二滾珠絲杠4、左三滾珠絲杠5、左四滾珠絲杠6、右四滾珠絲杠7、右三滾珠絲杠8、右二滾珠絲杠
9、右一滾珠絲杠10、左一襟翼扭曲傳感器11、左二襟翼扭曲傳感器12、左三襟翼扭曲傳感器13、左四襟翼扭曲傳感器14、右四襟翼扭曲傳感器15、右三襟翼扭曲傳感器16、右二襟翼扭曲傳感器17、右一襟翼扭曲傳感器18、左一襟翼19、左二襟翼20、右二襟翼21以及右一襟翼22 ;所述的八臺襟翼扭曲傳感器都為通道A及通道B兩電氣兩余度的線性可變差動變壓器，其中，
[0008]左一襟翼扭曲傳感器11通道A的原邊連接到左控制器I，副邊與左二襟翼扭曲傳感器12通道A的副邊并聯后，左二襟翼扭曲傳感器12通道A的原邊連接到控制器1，
[0009]左三襟翼扭曲傳感器13通道A的原邊連接到左控制器1，副邊與左四襟翼扭曲傳感器14通道A的副邊并聯后，左四襟翼扭曲傳感器14通道A的原邊連接到控制器1，
[0010]右四襟翼扭曲傳感器15通道A的原邊連接到左控制器1，副邊與右三襟翼扭曲傳感器16通道A的副邊并聯后，右三襟翼扭曲傳感器16通道A的原邊連接到控制器1，
[0011]右二襟翼扭曲傳感器17通道A的原邊連接到左控制器I，副邊與右一襟翼扭曲傳感器18的通道A副邊并聯后，右一襟翼扭曲傳感器18通道A的原邊連接到控制器1，
[0012]左一襟翼扭曲傳感器11通道B的原邊連接到左控制器2，副邊與左二襟翼扭曲傳感器12通道B的副邊并聯后，左二襟翼扭曲傳感器12通道B的原邊連接到控制器2，
[0013]左三襟翼扭曲傳感器13通道B的原邊連接到左控制器2，副邊與左四襟翼扭曲傳感器14通道B的副邊并聯后，左四襟翼扭曲傳感器14通道B的原邊連接到控制器2，
[0014]右四襟翼扭曲傳感器15通道B的原邊連接到左控制器2，副邊與右三襟翼扭曲傳感器16通道B的副邊并聯后，右三襟翼扭曲傳感器16通道B的原邊連接到控制器2，
[0015]右二襟翼扭曲傳感器17通道B的原邊連接到左控制器2，副邊與右一襟翼扭曲傳感器18通道B的副邊并聯后，右一襟翼扭曲傳感器18通道B的原邊連接到控制器2。
[0016]本發明的有益效果為:利用LVDT傳感器信號變化的可逆向性原理，在對每塊舵面扭曲的測試時，將每塊舵面兩臺滾珠絲杠上的LVDT進行串聯后連接到控制器，即:將每兩臺滾珠絲杠所對應的LVDT間副邊相互連接，原邊連接到到控制器，此方法極大減少了扭曲傳感器LVDT到控制器的接口數目，因此簡化了控制器硬件電路的設計、降低了控制器復雜度、減小了控制器體積、重量以及可靠性，同時也減少了機上電纜數量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為常規襟翼扭曲測試系統內部連接示意圖；
[0018]圖2為常規襟翼扭曲測試系統對左一襟翼19上左一襟翼扭曲傳感器11及左二襟翼扭曲傳感器12的連接示意圖；
[0019]圖3為常規襟翼扭曲測試系統對左一襟翼19上左一襟翼扭曲傳感器11及左二襟翼扭曲傳感器12的接線圖；
[0020]圖4為本發明一種襟翼扭曲測試系統內部連接示意圖；
[0021]圖5為本發明一種襟翼扭曲測試系統中對左一襟翼19上左一襟翼扭曲傳感器11及左二襟翼扭曲傳感器12的連接示意圖；
[0022]圖6為本發明一種襟翼扭曲測試系統中對左一襟翼19上左一襟翼扭曲傳感器11及左二襟翼扭曲傳感器12的接線圖；
[0023]圖7為將兩LVDT串聯后在與控制器連接情況下兩LVDT位移同步的示意圖；
[0024]圖8為將兩LVDT串聯后在與控制器連接情況下兩LVDT位移不同步的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本發明做進一步說明。
[0026]參加圖4，一種襟翼扭曲測試系統，包括左控制器1、左控制器2、左一滾珠絲杠3、左二滾珠絲杠4、左三滾珠絲杠5、左四滾珠絲杠6、右四滾珠絲杠7、右三滾珠絲杠8、右二滾珠絲杠9、右一滾珠絲杠10、左一襟翼扭曲傳感器11、左二襟翼扭曲傳感器12、左三襟翼扭曲傳感器13、左四襟翼扭曲傳感器14、右四襟翼扭曲傳感器15、右三襟翼扭曲傳感器16、右二襟翼扭曲傳感器17、右一襟翼扭曲傳感器18、左一襟翼19、左二襟翼20、右二襟翼21以及右一襟翼22 ;所述的八臺襟翼扭曲傳感器都為通道A及通道B兩電氣兩余度的線性可變差動變壓器，其中，
[0027]左一襟翼扭曲傳感器11通道A的原邊連接到左控制器I，副邊與左二襟翼扭曲傳感器12通道A的副邊并聯后，左二襟翼扭曲傳感器12通道A的原邊連接到控制器1，
[0028]左三襟翼扭曲傳感器13通道A的原邊連接到左控制器1，副邊與左四襟翼扭曲傳感器14通道A的副邊并聯后，左四襟翼扭曲傳感器14通道A的原邊連接到控制器1，
[0029]右四襟翼扭曲傳感器15通道A的原邊連接到左控制器I，副邊與右三襟翼扭曲傳感器16通道A的副邊并聯后，右三襟翼扭曲傳感器16通道A的原邊連接到控制器1，
[0030]右二襟翼扭曲傳感器17通道A的原邊連接到左控制器I，副邊與右一襟翼扭曲傳感器18的通道A副邊并聯后，右一襟翼扭曲傳感器18通道A的原邊連接到控制器1，
[0031]左一襟翼扭曲傳感器11通道B的原邊連接到左控制器2，副邊與左二襟翼扭曲傳感器12通道B的副邊并聯后，左二襟翼扭曲傳感器12通道B的原邊連接到控制器2，
[0032]左三襟翼扭曲傳感器13通道B的原邊連接到左控制器2，副邊與左四襟翼扭曲傳感器14通道B的副邊并聯后，左四襟翼扭曲傳感器14通道B的原邊連接到控制器2，
[0033]右四襟翼扭曲傳感器15通道B的原邊連接到左控制器2，副邊與右三襟翼扭曲傳感器16通道B的副邊并聯后，右三襟翼扭曲傳感器16通道B的原邊連接到控制器2，
[0034]右二襟翼扭曲傳感器17通道B的原邊連接到左控制器2，副邊與右一襟翼扭曲傳感器18通道B的副邊并聯后，右一襟翼扭曲傳感器18通道B的原邊連接到控制器2。
[0035]其連接示意圖見圖4所示，圖5給出了本發明一種翼扭曲測試系統中對左一襟翼19上左一襟翼扭曲傳感器11及左二襟翼扭曲傳感器12的連接示意圖，圖6給出了本發明一種襟翼扭曲測試系統中對左一襟翼19上左一襟翼扭曲傳感器11及左二襟翼扭曲傳感器12的接線圖，從圖6可以分析出本發明一種襟翼扭曲測試系統中對所有具有雙余度的8臺襟翼扭曲傳感器所需要左控制器I及右控制器2硬件接口數共32個。控制器對襟翼扭曲的檢測原理見圖7及圖8所示，由于LVDT原理與變壓器類似，基于其電感對稱可逆性原理，當一塊襟翼兩滾珠絲杠同步也即未出現扭曲時，兩LVDT同步運動，控制器將一定幅度的交流信號輸送到A傳感器原邊后，在B傳感器緣邊端將接收到同樣大小的信號，當一塊襟翼兩滾珠絲杠不同步也即出現扭曲時，兩LVDT運動不同步，控制器將一定幅度的交流信號輸送到A傳感器原邊后，在B傳感器緣邊端將接收到不同大小的信號，從而判斷襟翼舵面的扭曲。
[0036]對于襟翼扭曲的檢測主要是通過監控比較同一塊襟翼上兩滾珠絲杠的位置來實現，兩滾珠絲杠的位置監控即可采用LVDT實現，同樣也可在滾珠絲杠與傳感器間加裝位移與角度轉換機構，即可采用旋轉可變差動變壓器，即RVDT (RotaryVariableDifferentialTransformer)實現,不管是采用LVDT還是RVDT,本發明所采用的串聯式連接方法均適用。
【權利要求】
1.一種襟翼扭曲測試系統，本系統包括左控制器(I)、左控制器(2)、左一滾珠絲杠(3 )、左二滾珠絲杠(4 )、左三滾珠絲杠(5 )、左四滾珠絲杠(6 )、右四滾珠絲杠(7 )、右三滾珠絲杠(8)、右二滾珠絲杠(9)、右一滾珠絲杠(10)、左一襟翼扭曲傳感器(11)、左二襟翼扭曲傳感器(12)、左三襟翼扭曲傳感器(13)、左四襟翼扭曲傳感器(14)、右四襟翼扭曲傳感器(15)、右三襟翼扭曲傳感器(16)、右二襟翼扭曲傳感器(17)、右一襟翼扭曲傳感器(18)、左一襟翼(19)、左二襟翼(20)、右二襟翼(21)以及右一襟翼(22);所述的八臺襟翼扭曲傳感器都為通道A及通道B兩電氣兩余度的線性可變差動變壓器，其特征是，左一襟翼扭曲傳感器(11)通道A的原邊連接到左控制器(I )，副邊與左二襟翼扭曲傳感器(12)通道A的副邊并聯后，左二襟翼扭曲傳感器(12)通道A的原邊連接到控制器(I )，左三襟翼扭曲傳感器(13)通道A的原邊連接到左控制器(I )，副邊與左四襟翼扭曲傳感器(14)通道A的副邊并聯后，左四襟翼扭曲傳感器(14)通道A的原邊連接到控制器(1)，右四襟翼扭曲傳感器(15)通道A的原邊連接到左控制器(1)，副邊與右三襟翼扭曲傳感器(16)通道A的副邊并聯后，右三襟翼扭曲傳感器(16)通道A的原邊連接到控制器(I )，右二襟翼扭曲傳感器(17)通道A的原邊連接到左控制器(I )，副邊與右一襟翼扭曲傳感器(18)的通道A副邊并聯后，右一襟翼扭曲傳感器(18)通道A的原邊連接到控制器(I )，左一襟翼扭曲傳感器(11)通道B的原邊連接到左控制器(2 )，副邊與左二襟翼扭曲傳感器(12)通道B的副邊并聯后，左二襟翼扭曲傳感器(12)通道B的原邊連接到控制器(2)，左三襟翼扭曲傳感器(13)通道B的原邊連接到左控制器(2)，副邊與左四襟翼扭曲傳感器(14)通道B的副邊并聯后，左四襟翼扭曲傳感器(14)通道B的原邊連接到控制器(2)，右四襟翼扭曲傳感器(15)通道B的原邊連接到左控制器(2)，副邊與右三襟翼扭曲傳感器(16)通道B的副邊并聯后，右三襟翼扭曲傳感器(16)通道B的原邊連接到控制器(2)，右二襟翼扭曲傳感器(17)通道B的原邊連接到左控制器(2)，副邊與右一襟翼扭曲傳感器(18)通道B的副邊并聯后，右一襟翼扭曲傳感器(18)通道B的原邊連接到控制器(2)。
2.如權利要求1所述的一種襟翼扭曲測試系統，其特征是，在各滾珠絲杠和襟翼扭曲傳感器之間加裝位移與角度轉換機構后，襟翼扭曲傳感器可采用旋轉可變差動變壓器。
【文檔編號】G01M13/00GK103969035SQ201310034130
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月29日 優先權日:2013年1月29日
【發明者】杜永良 申請人:中國航空工業集團公司西安飛機設計研究所