[发明专利]交通工具质心的自动调节

说明书

本申请涉及交通工具质心的自动调节，并提供一种用于计算交通工具的质心位置和传输燃料以移动质心位置的方法、交通工具和系统。通过测量或计算作用于交通工具并抵消交通工具上的重力的力来确定交通工具的质心的位置。通过确定重力的力矩臂来计算质心的位置，其中重力的力矩臂抵消作用于交通工具的其他力的力矩臂。燃料可在交通工具中的不同位置的燃料箱之间传输以将质心的位置移动到可减小作用于交通工具的至少一些其他力的方位，这可提高交通工具的速度和/或效率。

技术领域

本文所描述的各个方面涉及检测和调节交通工具质心(即，重心)。

背景技术

本文所描述的各个方面涉及检测和调节交通工具质心(即，重心)，并且更具体地说，涉及计算交通工具质心的位置和移动交通工具中的质量。

发明内容

根据一个方面，提供了一种用于计算飞行过程中航空器质心的方法。所述方法包括检测航空器的空气动力体上的控制表面的方位。所述方法也包括根据所检测的控制表面的方位计算空气动力体的气动力。所述方法也包括确定所计算的气动力的压力中心相对于航空器的位置。所述方法也包括接收航空器的当前总质量。所述方法也包括根据所计算的气动力、所确定的位置和所接收的当前总质量计算航空器质心的位置。

根据一个方面，一种航空器包含包括中央燃料箱的机身、从包括左燃料箱的机身处延伸的左机翼和从包括右燃料箱的机身处延伸的右机翼。左机翼包括左副翼和右机翼包括右副翼。航空器也包括左升降舵和右升降舵。航空器也包括可操作以检测航空器的左副翼、右副翼、左升降舵和右升降舵的方位的控制器。控制器也可操作以根据所检测的方位计算左机翼、右机翼、左升降舵和右升降舵的气动力。控制器也可操作以确定所计算的气动力的压力中心相对于航空器的位置。控制器也可操作以接收航空器的当前总体质量。控制器也可操作以根据计算的气动力、确定的位置和接收的航空器的当前总质量计算航空器质心的位置。

根据一个方面，一种系统包括至少一个计算机处理器。所述系统也包括可操作以接收信号的第一输入，其中所述信号指示航空器的空气动力体上的控制表面的方位。所述系统也存储计算机存储器，其存储计算机可读程序代码。当由至少一个计算机处理器执行时，计算机可读程序代码根据检测的控制表面的方位执行包括计算空气动力体的气动力的操作。所述操作也包括确定所计算的气动力的压力中心相对于航空器的位置。所述操作也包括接收航空器的当前总质量。所述操作也包括根据所计算的气动力、所确定的位置和所接收的当前总质量计算航空器的质心的位置。

附图说明

图1A为水平飞行时航空器的侧视图，示出作用于航空器的总升力和质量力；

图1B为航空器的示意图，示出了航空器的质心和航空器机翼的升力中心(即，压力中心)的位置；

图1C为图1B中航空器的示意图，示出了航空器机翼的升力和航空器上的质量力，并且也示出了来自航空器输入的升降舵的气动力，其中所述气动力抵消航空器上的俯仰力矩；

图1D为图1B中的航空器的侧视图，示出了沿纵向轴线从机翼的压力中心至质心和从升降舵的压力中心至质心的距离；

图1E为图1B中的航空器的俯视图，示出了沿横轴从航空器的中心线至质心和至航空器的控制表面的距离；

图1F为图1B中的航空器的俯视图，示出了来自控制表面的气动力的压力中心；

图1G为图1B中的航空器的机翼的侧面示意图，其中示出了襟翼在缩回方位并且机翼的压力中心在第一位置；

图1H为图1G中的航空器的机翼的侧面示意图，其中示出了襟翼在展开方位和机翼的压力中心在第二位置。

图2A为图1B中的航空器的顶部示意图，其中示出了燃料箱质量、剩余质量(即，空航空器的质量、乘客的重量和货物的重量)和航空器总质量的中心的位置；