[发明专利]用于控制加油锥套的方法和设备

说明书

技术领域

本发明的实施例一般涉及空中加油，更具体地涉及用于控制加油锥套的方法和设备。

背景技术

空中加油或空中燃料补给包括将燃料从诸如空中加油飞机的一架飞机输送至诸如受油飞机的另一飞机。例如，可利用空中加油，以便扩展飞机在没有可行的着陆点或加油点的区域上长距离行进的范围。空中加油可为各种类型的飞机所利用，包括例如固定翼飞机和/或直升飞机。

便于空中加油的一种系统是探管锥套式空中加油系统。在探管锥套式空中加油系统中，空中加油飞机可伸出细长挠性软管，细长挠性软管具有附连至其远端的锥套，同时具有从受油飞机延伸的加油探管的受油飞机接近该空中加油飞机。加油探管配置成在飞行时接合锥套，以便开始燃料的输送。通常，加油探管从其延伸的受油飞机的操作者负责操纵受油飞机，使得加油探管进入并接合锥套。

遗憾的是，锥套的运动可使加油探管与锥套的接合成为挑战性的任务。除了作用在锥套上的其他力之外，由承载加油探管的受油飞机产生的涡流可使锥套移位。另外，阵风等也可使锥套相对于加油探管移位。加油锥管的这种意外和不可预知的运动增加空中加油操作的复杂性。同样地，空中加油所需的时间可以增加，从而潜在地降低总体的任务效率。此外，锥套的运动可能损坏软管和锥套组件和/或承载加油探管的受油飞机。

为了与锥套接触并避免锥套的一些运动，承载加油探管的受油飞机的飞行员有时可以以相对高的速度拦截锥套。尽管在较高速率的锥套拦截可克服由锥管的运动所引入的一些复杂情况，但较高速率的锥套拦截可产生软管摆动，这可不利地影响软管的整体性以及因此影响燃料的输送。

为了减少锥套的运动，锥套已经被设计成具有无源干扰抑制，诸如借助于锥套伞罩设计。在这方面，可为不同的空气速度范围设计具有稍微不同的无源干扰抑制系统的锥套。此外，可将锥套的无源干扰抑制与有源张力控制结合，以便进一步减少锥套的运动。然而，具有无源干扰抑制的锥套仍可以以意外且不可预知的方式比预期的运动更多。例如，具有无源干扰抑制的锥套可能不能抵制倾向于将锥套从加油探管推开的涡流。

因此，需要提供方法、设备和系统，它们可克服上述问题中的一个或更多个问题以及其他可能的问题。

发明内容

根据一个实施例，提供便于空中加油的方法、设备和系统。在这方面，根据本发明的实施例提供用于控制加油锥套的方法和设备，从而便于锥套与加油探管以可减少锥套与加油探管的接合所需的时间的方式接合，并因此提高总体任务效率，同时降低可归因于空中加油操作的损坏的可能性。

在一个实施例中，提供一种控制加油锥套的方法。该方法接收与软管或锥套相关的至少一个状态的相应误差。该方法还可接收锥套的当前状态的指示。该实施例的方法还可基于锥套的当前状态、与软管或锥套相关的至少一个状态的相应误差和先前已向锥套承载的致动器发布的当前命令来确定要向致动器发布的命令。根据该实施例的方法，然后可向致动器发布命令、也就是已更新的命令。

在另一个实施例中，可提供一种用于控制加油锥套的设备。该设备可包括处理器，其配置成接收与软管或锥套相关的至少一个状态的相应误差。该处理器还可配置成接收锥套的当前状态的指示。该处理器还可配置成基于锥套的当前状态、与软管或锥套相关的至少一个状态的相应误差和先前已向锥套承载的致动器发布的当前命令来确定要向致动器发布的命令。然后，锥套可配置成向致动器发布命令。

在另外的实施例中，提供包括加油锥套的加油系统，加油锥套包括至少一个致动器和处理器。该处理器配置成接收与软管或锥套相关的至少一个状态的相应误差。该处理器还配置成接收锥套的当前状态的指示。此外，该处理器还配置成基于锥套的当前状态、与软管或锥套相关的至少一个状态的相应误差和先前已向致动器发布的当前命令来确定要向致动器发布的命令。此外，该实施例的处理器可配置成向致动器发布命令。

在前述实施例中，接收的相应误差可包括与软管相关的至少一个状态和与锥套相关的至少一个状态的误差。在一个实施例中，相应误差可包括与软管或锥套相关的至少一个状态的相应速率误差。例如，相应速率误差可包括软管仰角速率的误差、软管方位角速率的误差、锥套俯仰角速率的误差、锥套偏航角(或侧滑角)速率的误差或锥套滚转角速率的误差中的至少一个。

在一个实施例中，还可接收动态压力或动压力的表示，其中要向致动器发布的命令同样基于动压力确定。一个实施例的加油套管可包括多个致动器。在该实施例中，命令的确定可包括要向多个致动装置中的每个致动装置发布的相应命令的确定。同样地，根据该实施例，命令的发布还可包括向多个致动装置中的每个致动装置的相应命令的发布。