[发明专利]利用安定面和升降舵的飞机起飞配平

说明书

本申请提供了利用安定面和升降舵的飞机起飞配平。相比于其他配平系统而言，这些系统对于起飞配平利用安定面总行程范围的较小部分。所述配平系统包括安定面和升降舵，并且这些部件被一起使用以获得起飞总尾部俯仰力矩。升降舵或升降舵操作范围的至少一部分可以用于飞行控制。如此，起飞配平设置包括安定面和升降舵定向设置。添加升降舵来控制起飞尾部俯仰力矩允许减小安定面总行程。升降舵定向可以比安定面的定向改变得快很多，从而为飞行员提供更多控制。

技术领域

本发明涉及利用安定面和升降舵的飞机起飞配平(airplane takeoff trim)。

背景技术

具有可移动水平安定面的飞机利用安定面的适当定向(例如角度)进行起飞。这种定向也被称为起飞配平安定面设置并与尾部总俯仰力矩相对应。这些特性可以包括在不需要重新配平的情况下完成爬升和/或具有对于给定的飞行员控制输入在起飞旋转上的特定俯仰率响应。起飞配平安定面设置可以取决于各种参数，比如飞机重量、重心(CG)、起飞推力设置、起飞襟翼角等。在起飞之前，起飞配平安定面设置可以基于飞机载货单信息以及飞行员对襟翼角和起飞推力设置的选择来确定。安定面总行程范围的大部分可以用于适应可能的起飞条件，特别是对于具有大范围的可能起飞负载、襟翼角和推力设置的飞机而言。

已开发出可以利用安定面总行程范围的较小部分的新方法和系统。

发明内容

提供了飞机配平系统和控制此类系统的方法。相比于其他配平系统而言，这些系统利用针对起飞配平设置的水平安定面总行程范围的较小部分。所述配平系统包括安定面和升降舵，并且这些部件被一起使用以获得起飞总尾部俯仰力矩。升降舵或升降舵操作范围的至少一部分可以用于飞行控制。如此，起飞配平设置包括安定面和升降舵定向设置。添加升降舵来控制起飞尾部俯仰力矩允许减小安定面总行程。升降舵定向可以比安定面的定向改变得快很多，为飞行员提供更多控制。

在一些实施例中，一种控制飞机的配平系统的方法包括，基于飞机起飞参数为起飞确定起飞配平设置。起飞配平设置包括安定面定向设置和升降舵定向设置。飞机起飞参数包括选自飞机重量、飞机重心、起飞襟翼设置或起飞推力设置中的一个的至少一个参数。该方法随后继续进行，利用安定面定向机构并根据起飞配平设置中的安定面定向设置来调整飞机的安定面的定向。该方法还涉及，通过利用升降舵定向机构并根据起飞配平设置中的升降舵定向设置来调整飞机的升降舵的定向。

起飞配平设置中的升降舵定向设置可以不同于升降舵的中性定向。替代地，安定面定向设置可以被选择成使得升降舵定向设置对应于其中性定向。

起飞配平设置中的安定面定向设置和升降舵定向设置是相互依赖的。换言之，起飞配平设置中的安定面定向设置和升降舵定向设置取决于彼此。具体地，确定起飞配平设置可以包括，基于升降舵定向设置确定安定面定向设置。在这些实施例中，确定安定面定向设置可以包括：(a)选择初始升降舵定向设置；(b)基于初始升降舵定向设置确定初始安定面定向设置；(c)将初始安定面定向设置与操作条件相比较；以及(d)选择初始升降舵定向设置作为升降舵定向设置并选择初始安定面定向设置作为安定面定向设置。

初始升降舵定向设置可以是升降舵起飞子范围的起飞极限，并且升降舵起飞子范围是升降舵总操作范围的一部分。升降舵总操作范围进一步包括一个或多个飞行控制裕度，升降舵起飞子范围基于升降舵的飞行控制可操作性来设置。替代地，初始升降舵定向设置是升降舵的中性定向。

在一些实施例中，重复选择初始升降舵定向设置、确定初始安定面定向设置、以及将初始安定面定向设置与操作条件相比较，直到初始安定面定向设置处于距离操作条件的平均值的设定阈值内。替代地，可以重复这些操作，直到初始升降舵定向设置处于距离中性定向的设定阈值内，而初始安定面定向设置处于操作条件中。