[发明专利]控制表面驱动组件

说明书

本申请公开了一种飞机控制表面促动组件，包括第一机电促动器组件(44)，该第一机电促动器组件由两个独立的马达(48、50)来驱动，以便用于冗余，还有阻尼组件(46)，该阻尼组件提供为减轻摆动。

本分案申请是基于申请号为201380043679.6(其国际申请号为 PCT/GB2013/052144)、申请日为2013年8月12日、发明名称为“控制表面驱动组件”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种飞机控制表面驱动组件。更具体地说，本发明涉及一种用于飞机主控制表面(特别是副翼)的驱动的电动驱动组件。

背景技术

很多飞机使用液压动力控制表面驱动组件来使得主控制表面(例如副翼)运动。通常每个副翼表面提供两个线性液压伺服促动器(例如在空中客车的A320(RTM)上)。各线性液压伺服促动器包括单独的液压油缸，以便使得副翼表面运动。各油缸的运动由包括伺服阀的阀模块来控制。伺服促动器形成从机翼结构至副翼的单独负载通路，以便提供机械冗余(当一个伺服促动器产生问题时)。

各线性液压伺服促动器由独立的液压供给源来提供动力，以便提供冗余(当一个供给源产生问题时，例如压力损失)。在正常使用中，在一个有效和一个备用的线性液压伺服促动器的情况下液压控制表面驱动组件操作。当有效线性液压伺服促动器不能按需要完成任务时，备用的线性液压伺服促动器能够进行操作，换句话说，在这样的系统中提供冗余，以便满足操作和安全要求。

在正常操作过程中，备用的线性液压伺服促动器布置在液压旁路模式，以便使得它更容易反向驱动。这降低了在有效线性液压伺服促动器上的负担，因此降低了所需的液压油缸的尺寸。

在可能性非常小的事件(供给线性液压伺服促动器的两个液压供给源都遇到操作问题)中，一个或两个线性液压伺服促动器能够转换至使得它们用作阻尼器的模式，以便阻尼副翼表面的自由运动。

在这些情况下，无阻尼的自由运动或者“摆动”对飞机的空气动力性能产生不利影响，因此具有阻尼模式将很有利。

应当知道，已知系统通过任一线性液压伺服促动器来提供阻尼功能，意味着具有阻尼冗余。这是必须的，因为任一伺服促动器都可能出现问题，且需要由剩下的线性液压伺服促动器(用作阻尼器)通向使用的线性液压伺服促动器的负载通路。在这些情况下，保持阻尼能力以便减轻摆动情况。

在飞机行业中越来越常见的是考虑电驱动。提供电驱动的一种方法是以旋转电促动器来代替上述线性液压伺服促动器。由于它们的尺寸，低扭矩和高速的电马达为希望的。这需要在促动器内提供齿轮箱，该齿轮箱有相对较高的齿轮比(几百比1)，以便提供适合控制表面驱动的、相对低速和高扭矩的输出。

尽管由每个控制表面两个电促动器来简单地代替两个线性液压伺服促动器将提供在电源、马达和齿轮箱中的冗余的前述所有优点，但是使用该方法还有问题。

如上面对于液压系统所述，有效单元必须能够反向驱动备用单元。在线性液压伺服促动器的情况下，很容易将备用的伺服促动器布置在液压旁路内，以便降低在有效伺服促动器上的负担。电系统的问题是齿轮箱比率。备用马达的电枢在直接反向驱动时有很小的阻力。不过，因为有效马达必须驱动通过高齿轮比来反映的备用马达惯性，因此这时克服备用马达的惯性所需的功率较大。

应当知道，同样放大的备用马达惯性将在阻尼方面很有利(当两个马达的电源都有问题时)，它们能够用作惯性阻尼器，因此避免面板摆动。

问题是因为不存在与线性液压伺服促动器的旁路模式的等效模式，因此两个电马达都必须超大尺寸，以便在正常使用过程中反向驱动另一电马达的惯性，这增加了系统的重量和成本。

这样的旁路功能可以设想通过机械脱开备用电促动器来实现，不过，这样的系统将增加系统的复杂性、不可靠性和成本。

希望降低控制表面驱动组件的成本和重量，同时并不降低该系统的可靠性。