[发明专利]用于飞机着陆装置的着陆负载监控器

说明书

本发明涉及飞机着陆装置负载监控器。

飞机需要在许多条件下着陆，这些条件为飞机起落架呈现出一系列不同的负载条件，在某些条件下，可能发生硬着陆，从而潜在地对飞机起落架造成破坏。目前，以各种方式来报告硬着陆，比如由飞行员报告，或者在某种飞机中通过触发事件来启动报告，这种触发事件可以是对飞机下降速率的测量，或者可以是飞机重心的加速度在着陆期间超过某一数值。通过任何方法报告硬着陆都会对航空公司带来显著的维护和操作负担，因为在飞机着陆后需要进行相应的检查，这会导致航班的延误和取消，所有这些都意味着会增加额外的成本。

硬着陆的报告通常导致随后对飞机起落架的负载条件进行更透彻的调查，这种调查所基于的收集到的飞行信息的范围比达到初始“硬着陆”评估(飞行数据分析)所用的信息的范围要更广。当然，这种后续的分析数据分析调查十分费时，因为它考虑到了各着陆装置上的负载，这些负载可能是因反弹着陆、较低的“升力重力比”、摇摆或旋转的飞机所导致的。

飞机着陆装置通常包括圆柱支杆，该支杆包括伸缩的吸震装置，在它的一种形式中迫使液压流体穿过该圆柱支杆内的孔板中的一个孔或多个孔。压缩氮气存在于减震室中并且提供弹性。陷在各伸缩部件之间的多个圆形密封圈用于使液压流体和压缩氮气保持在圆柱支杆中，并且液压流体的供给输入端口通常是用压紧螺帽来密封的。

有许多类型的着陆装置，并且有一种类型在被过分加压时可能会遭受内部损坏，比如对孔板造成损坏，这无法很容易地被检测到。另一种类型的着陆装置在被过分加压时可能会遭受外部损坏，例如，着陆装置的组件在着陆期间处于拉紧状态中从而产生了永久性的拉长，这可能很容易地被检测到。

飞行数据分析是目前常用的检测方法之一，它可以具有如下特征：

●它基于飞机重心的速度和加速度并且不取决于各个着陆装置的条件。

●重心下降速度是根据安装在机首的无线电高度计的信息来计算的，并且通过卡尔曼(Kalman)滤波器转换成飞机重心的下降速度。

●以每100ms一次这样相对较低的速率进行数据采样，从而产生数据等待时间，这些数据等待时间形成与起作用的系统中出现的事件的定时和幅值有关的不确定性。

●在着陆装置负载相当低的情况下可以进行触发，或许是为了适应硬着陆情况下的飞机结构要求，从而更需要评估潜在的着陆装置破坏。

●没有对着陆装置负载的直接测量，而是依赖于下降速度和加速度，从而使着陆装置负载的准确结果依赖于飞机质量。

●触地检测依赖于检测轮子旋转，从而导致太多的等待时间来准确地检测到触地的瞬间。

●在超过着陆装置负载限值时没有提供立即的确认，而是依赖于硬着陆检测的相关信息的后置处理。

●逻辑运算检测预定情况的限值(它们是这样一些情况，其经验已显示出引起着陆装置的最高负载)，而非在改变升力-重力比、摇摆且旋转的飞机的情况下的真实着陆条件。

●在铰接的四轮转向架(bogie)的情况下，逻辑运算并不考虑在着陆期间两轮和四轮阶段可分离的负载。

当着陆装置是这样一种类型即它具有与着陆装置的腿相连的可枢轴旋转的转向架且该转向架具有与之相连的两对或更多对轮子时，正确的确定着陆装置负载则更是个问题。通常有利的是，这种着陆装置在要着陆之前和在起飞最后阶段都保持在一个位置上，在该位置上，转向架枢轴旋转使得与最后面的那对轮子相比最前面的那对轮子离地面更高些。这可以被称为拖垂(trail)位置，并且在该位置中该转向架与地表成一定的角度。然而，在这些轮子与地面完全接合的同时该转向架通常与地面对齐。

本发明提供了一种用于飞机着陆装置的着陆装置监控器，该飞机着陆装置包括位于转向架上的多对轮子，所述着陆装置监控器包括：

压力传感器，在使用过程中，它定位于着陆装置主支杆减震室中以便检测该着陆装置主支杆中的液压流体的压力，该压力传感器提供与它检测到的压力相对应的输出电信号，

第一着陆装置传感器，用于检测着陆装置的下降并且发出信号，

第二着陆装置传感器，当转向架处于拖垂位置时所述第二着陆装置传感器用于检测转向架的第一操作模式的开始并且发出信号，使得转向架上的第一组多对轮子将首先接触地面，

第三着陆装置传感器，当转向架上的第二组多对轮子以及第一组多对轮子与地面完全接合时，所述第三着陆装置传感器用于检测转向架的第二操作模式的开始并且发出信号，