[发明专利]具有摩擦拉脱装置的紧急总距作动设备及作动方法

说明书

一种紧急总距作动器包括：作动器电机，以产生作动力；和作动器联动装置，其直接接合枢转地支撑在直升机总距操纵杆上的摩擦控制杆，以将作动力直接施加到摩擦控制杆，使得作动力首先使摩擦控制器脱离，然后将可调节螺距朝向最小总距位置减小。作动器可以包括离合器，离合器滑动以允许飞行员克服作动力，并且响应于飞行员的摩擦控制器的接合而滑动，否则离合器与电机轴共同旋转，以将可调节螺距朝向最小总距位置偏置。

相关申请

本申请要求于2015年05月21日提交的美国临时专利申请62/165,085以及2016年05月18日提交的美国非临时申请15/158,521的优先权，其全部内容在此通过引用合入本文。

技术领域

本发明至少总体上涉及直升机控制系统，并且更具体地涉及一种具有摩擦拉脱（friction pull-off）装置的紧急总距作动器（collective actuator）及其用于直升机的相关方法。

背景技术

在现有技术中已经认识到这一点，例如美国专利4,667,909（以下简称’909专利）中指出，在直升机飞行期间飞行员应立即注意到突然断电，通过降低直升机的主旋翼叶片的总距来转换成自动旋转。未能及时减少总距会导致转子叶片失速。转子叶片的这种失速通常会产生灾难性的碰撞，其中毫不夸张地说直升机从空中坠落。1998年3月在英国发生了一起可能涉及转子失速的这种事故的一个实例，并且是AAIB公告No.11/98的主题。这样的事故对飞机上的任何人来说通常都是致命的。参与这次事故的特定的直升机是RobinsonR22，这是一种轻型直升机，具有低惯性转子系统。应该认识到，与惯性较大的转子系统相比，低惯性转子系统会更容易失速。主题事故报告概述了Robinson R22的运行条件，在此条件下，爬升期间转子速度将在不到1秒的时间内衰减到不可恢复的值。

作为一种解决方案，申请人开发了一种紧急总距下拉装置（an emergencycollective pull-down apparatus），其在2010年11月23日授权的美国专利US8,360,369（以下称为’369专利）以及2012年05月23日公布的US8,651,425（以下称为’425专利）中进行了描述，其中每个专利通过引用在此并入本文。’369和’425专利所公开的装置将总距下拉力直接应用于总距控制器。虽然’369和’425专利代表了当时现有技术水平的重大飞跃，并继续在提高轻型直升机的飞行安全性方面提供了好处，但是申请人现在发现了一种紧急总距作动器，带来了更多的好处。

相关技术的前述实例和与其相关的限制旨在说明而非排他的。本领域技术人员在阅读说明书和研究附图之后，相关领域的其它限制将变得显而易见。

发明内容

结合系统、工具和方法来描述和说明以下实施例及其方面，这些系统、工具和方法是示例性和说明性的，而不是限制范围的。在各种实施例中，上述问题中的一个或多个已被减少或消除，而其它实施例针对其它改进。

一般而言，描述了一种用于直升机的设备，该直升机包括具有可调螺距的主转子的转子系统，转子系统至少部分由飞行员使用总距控制器控制，并且总距控制器枢转地支撑摩擦控制杆作为摩擦控制器的一部分，摩擦控制杆可由飞行员接合以选择性地增加作为移动总距控制器所需的最小控制力。

在本发明公开的一个方面中，该设备包括：作动器，作动器包括具有输出轴的电机，该输出轴用于旋转以通过施加作动力来改变可调节螺距；作动器联动装置，其接合摩擦杆以将作动力直接施加到摩擦控制杆，使得作动力首先使摩擦控制器脱离以减小控制力，并且此后朝向最小总距位置减小可调节螺距。控制装置被配置成接收指示低转子RPM状态的信号并且通过激活作动器装置以施加作动力来响应该信号。