本發(fā)明涉及一種飛機(jī)機(jī)輪剎車控制系統(tǒng)，具體是一種剎車指令傳感器發(fā)出的剎車指令電信號不經(jīng)剎車控制盒。

背景技術(shù)：

飛機(jī)機(jī)輪剎車系統(tǒng)是現(xiàn)代飛機(jī)起落裝置的構(gòu)成部分，是飛機(jī)起飛、著陸滑跑和地面滑行操縱安全運(yùn)行的基本保障設(shè)備，用以保證飛機(jī)著陸后縮短滑跑距離，盡快使飛機(jī)停止下來，同時防止剎爆輪胎?，F(xiàn)代先進(jìn)飛機(jī)廣泛應(yīng)用電子防滑剎車控制系統(tǒng)，并將傳統(tǒng)的機(jī)械液壓傳動控制剎車，發(fā)展到通過電線控制剎車，即電傳剎車。電傳剎車是一種先進(jìn)的剎車操縱控制技術(shù)，已在許多飛機(jī)上應(yīng)用。在電傳操縱方式下，駕駛員操縱的液壓剎車閥被剎車指令傳感器取代了。液壓剎車閥提供液壓能和減小來油壓力至所需壓力值的職能，由剎車指令傳感器和剎車控制閥來完成，但需經(jīng)過剎車控制盒協(xié)同運(yùn)作。剎車指令傳感器是一個可變的機(jī)械-電氣變換器，由駕駛員操縱，輸入量是剎車踏板的行程(位移)，輸出是電信號(交流或直流電壓、電流)，作為駕駛員的剎車指令，用以操縱飛機(jī)的剎車。剎車指令傳感器發(fā)出剎車指令電壓信號(交流或直流)，經(jīng)剎車控制盒一系列處理后轉(zhuǎn)換成剎車控制電流信號，發(fā)給剎車控制閥控制輸出所需的剎車壓力，通往機(jī)輪剎車裝置，實(shí)現(xiàn)對機(jī)輪的剎車控制。剎車控制閥實(shí)際應(yīng)用的是一種電液伺服閥，輸入量是電信號(電流)，輸出是液壓油壓力，輸出壓力大小與控制電流成正比。在剎車機(jī)輪未出現(xiàn)打滑、鎖死情況下，剎車控制盒不發(fā)出松剎車的防滑控制電流信號，電液伺服閥的控制電流就是剎車控制盒發(fā)送來的剎車控制電流信號；在剎車機(jī)輪出現(xiàn)打滑、鎖死情況下，剎車控制盒及時發(fā)出相應(yīng)的松剎車的防滑控制電流信號，防止剎爆輪胎，此時，電液伺服閥的控制電流實(shí)際就是剎車控制盒將剎車控制電流和防滑控制電流二者綜合(相減)后的有效控制電流信號，即剎車控制電流減去防滑控制電流的差值電流。對于電傳剎車，剎車和防滑控制都由電液伺服閥來執(zhí)行。

現(xiàn)有的飛機(jī)電傳剎車系統(tǒng)的剎車指令傳感器形成和輸出的剎車指令信號不是直接送給剎車控制閥即電液伺服閥，而是先送給剎車控制盒，經(jīng)剎車控制盒的接收處理后再送給電液伺服閥。這種設(shè)計(jì)布局增加了信號傳遞環(huán)節(jié)，降低了剎車系統(tǒng)可靠性，剎車指令電壓信號傳輸抗干擾性差，帶來了安全風(fēng)險，同時，增加了剎車控制盒設(shè)計(jì)要求，也帶來可靠性和安全性問題。萬一剎車控制盒發(fā)生失效，駕駛員操縱剎車指令傳感器就根本不能剎車，將導(dǎo)致飛機(jī)沖出跑道的嚴(yán)重事故。這種情況使用中已有發(fā)生。因此，改進(jìn)提高飛機(jī)電傳剎車系統(tǒng)可靠性和安全性是現(xiàn)實(shí)迫切需要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的安全性、可靠性不足的缺陷，本發(fā)明提出了一種剎車指令直控式的飛機(jī)電傳剎車系統(tǒng)。

本發(fā)明包括剎車指令傳感器、剎車控制閥、剎車控制盒和速度傳感器，其中：

所述剎車指令傳感器安裝在駕駛艙底板下面，與腳蹬機(jī)構(gòu)機(jī)械聯(lián)接；該剎車指令傳感器的電氣輸出接口通過電纜與剎車控制盒的電氣輸入接口聯(lián)通，向該剎車控制盒傳輸機(jī)輪速度電信號。剎車控制盒位于主起落架設(shè)備艙內(nèi)的電氣輸出接口與剎車控制閥通過電纜聯(lián)接，向剎車控制閥發(fā)出防滑控制電流信號。剎車控制閥安裝在靠近主輪的主起落架艙內(nèi)。剎車控制閥的電氣接口通過電纜與剎車指令傳感器聯(lián)接，接收剎車指令傳感器發(fā)來的剎車指令電流信號；該電氣接口還通過電纜與剎車控制盒實(shí)施電氣聯(lián)接，接收剎車控制盒發(fā)來的防滑控制電流信號；剎車控制閥的三個液壓接口分別為進(jìn)油口、剎車口和回油口；所述的進(jìn)油口與飛機(jī)供壓源管路聯(lián)接；液壓接口的剎車口與剎車機(jī)輪的剎車裝置的進(jìn)油口管路聯(lián)接；液壓接口的回油口與飛機(jī)剎車系統(tǒng)回油管路聯(lián)接，通至回油箱。剎車指令傳感器的電氣輸出接口通過電纜與電液伺服閥電氣輸入聯(lián)通。

所述剎車控制閥為正增益的電液伺服閥，輸出的液壓剎車壓力與輸入的控制電流成正比；剎車控制閥同時接收剎車指令電流和防滑控制電流信號；在剎車機(jī)輪出現(xiàn)或即將發(fā)生打滑狀況下，控制或流過剎車控制閥的有效輸入電流是剎車指令電流與防滑控制電流的差值。

所述剎車控制閥同時接收剎車指令電流和防滑控制電流信號，剎車指令電流為正向控制電流，防滑控制電流為反向控制電流，防滑控制電流方向與剎車指令電流方向相反。

本發(fā)明是一種剎車指令傳感器發(fā)出的剎車指令電信號不經(jīng)剎車控制盒，直達(dá)剎車控制閥，直接操縱控制剎車控制閥進(jìn)行剎車的飛機(jī)電傳剎車控制系統(tǒng)。剎車指令傳感器的輸出剎車指令電信號直接送給剎車控制閥即電液伺服閥，電液伺服閥輸出與剎車指令電信號大小成正比的液壓剎車壓力進(jìn)行剎車控制；在剎車機(jī)輪打滑或鎖死時，由剎車控制盒向剎車控制閥發(fā)出與剎車指令電流方向相反的防滑控制電流信號，以減小剎車控制閥的控制電流，從而減小剎車壓力，解除機(jī)輪打滑或鎖死，避免剎爆輪胎；

本發(fā)明中，剎車指令傳感器是一個可變的直流輸出型的機(jī)械-電氣變換器，由駕駛員操縱，輸入量是剎車踏板的行程(位移)，輸出量為直流電流信號，作為駕駛員的剎車指令，用以操縱飛機(jī)的剎車。剎車指令傳感器安裝在駕駛艙底板下面，與腳蹬機(jī)構(gòu)機(jī)械聯(lián)接，由駕駛員用腳掌向下踩壓剎車踏板對其操縱，輸出的電流信號大小與剎車踏板位移成比例。剎車指令傳感器有一個電氣接口，通過電纜與剎車控制閥電氣聯(lián)接，將駕駛員操縱剎車指令傳感器發(fā)出的剎車指令電流信號發(fā)送給剎車控制閥。剎車指令傳感器工作所需的電源由飛機(jī)上的電源系統(tǒng)提供。

剎車控制閥是一種電液伺服閥，是輸出和調(diào)節(jié)液壓剎車壓力的附件，安裝在主起落架機(jī)輪艙內(nèi)。剎車控制閥電流壓力特性為正增益，剎車控制閥輸出的液壓剎車壓力大小與輸入的控制電流成正比；剎車控制閥同時接收剎車指令電流和防滑控制電流信號，而防滑控制電流方向與剎車指令電流方向相反；在剎車機(jī)輪出現(xiàn)或即將發(fā)生打滑狀況下，控制或流過剎車控制閥的有效輸入電流是剎車指令電流與防滑控制電流的差值。

剎車控制盒具有剎車防滑控制、接地保護(hù)、故障檢測等功能。它的電氣接口與速度傳感器、剎車控制閥分別用電纜聯(lián)接，接收速度傳感器輸入的機(jī)輪速度電信號，向剎車控制閥發(fā)出防滑控制電流信號，防滑控制電流方向與剎車指令電流方向相反；剎車控制盒所需電源由機(jī)上電源供電。

速度傳感器檢測機(jī)輪速度，為防滑控制提供判斷信息依據(jù)。速度傳感器安裝聯(lián)接在剎車機(jī)輪上，由機(jī)輪帶動隨機(jī)輪轉(zhuǎn)動，感受機(jī)輪旋轉(zhuǎn)速度，將機(jī)輪旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)換為與機(jī)輪轉(zhuǎn)速成正比的電信號輸出。速度傳感器有一個電氣接口，通過電纜與剎車控制盒電氣聯(lián)接，將檢測到的機(jī)輪旋轉(zhuǎn)速度信號提供給剎車控制盒。

工作中，駕駛員按照需要踩下剎車踏板，操縱剎車指令傳感器產(chǎn)生剎車指令電流信號發(fā)送給剎車控制閥即電液伺服閥，輸出相應(yīng)大小的液壓剎車壓力給機(jī)輪剎車裝置進(jìn)行剎車；在剎車機(jī)輪運(yùn)轉(zhuǎn)正常沒有卡滯情況下，剎車控制盒不需要進(jìn)行防滑控制，沒有發(fā)出防滑控制電流，即防滑控制電流為零，剎車控制閥即電液伺服閥完全按剎車指令電流大小輸出對應(yīng)的液壓剎車壓力；如果跑道濕滑，施加給機(jī)輪的剎車壓力過大引起機(jī)輪打滑或鎖死，機(jī)輪速度傳感器將劇烈減速的速度信號發(fā)給剎車控制盒，剎車控制盒對機(jī)輪速度傳感器輸入的速度信號進(jìn)行處理運(yùn)算后，判斷出機(jī)輪的滑動狀態(tài)，并依據(jù)打滑程度，產(chǎn)生相應(yīng)大小的防滑控制電流發(fā)給剎車控制閥即電液伺服閥；防滑控制電流的方向與剎車指令電流的方向相反，以減小或抵消剎車指令電流，因而，隨著最終控制電流的減小，剎車控制閥即電液伺服閥輸出的液壓剎車壓力隨之減小，或全部泄放掉，解除剎車機(jī)輪的打滑或鎖死。機(jī)輪恢復(fù)轉(zhuǎn)動后，防滑控制電流消失，剎車控制閥即電液伺服閥又按剎車指令電流輸出對應(yīng)的液壓剎車壓力。在飛機(jī)著陸滑跑中這個過程往往反復(fù)進(jìn)行，直到剎停飛機(jī)。

本發(fā)明簡便易行，由于剎車指令信號一站式直達(dá)剎車控制閥，取消了中間環(huán)節(jié)，避免虛假信號竄入和干擾，而且剎車指令電流信號傳輸抗干擾性強(qiáng)，從而顯著提高飛機(jī)在起飛、著陸滑跑中電傳剎車系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性安全性。此外，這種布局簡化優(yōu)化了剎車控制盒設(shè)計(jì)，提高了剎車控制盒可靠性安全性，進(jìn)而又改善提高了飛機(jī)電傳剎車系統(tǒng)的可靠性安全性，確保了飛機(jī)使用安全。

附圖說明

附圖1，本發(fā)明的飛機(jī)電傳剎車系統(tǒng)原理圖。圖中：

1.剎車指令傳感器；2.剎車控制閥；3.剎車控制盒；4.速度傳感器；5.剎車機(jī)輪。

具體實(shí)施方式

參見附圖?，F(xiàn)代飛機(jī)前起落架機(jī)輪一般不帶剎車，主起落架機(jī)輪配有剎車裝置。飛機(jī)主起落架通常對稱布置在飛機(jī)機(jī)身兩側(cè)。作為示例性說明，這里所述的飛機(jī)電傳剎車防滑控制系統(tǒng)僅對一個主起落架剎車機(jī)輪控制。

本實(shí)施例所述的飛機(jī)電傳剎車防滑控制系統(tǒng)包括：剎車指令傳感器1、剎車控制閥2、剎車控制盒3和速度傳感器4。

所述剎車指令傳感器1安裝在駕駛艙底板下面，與腳蹬機(jī)構(gòu)機(jī)械聯(lián)接，由駕駛員向下踩壓剎車踏板對其操縱，輸出與剎車踏板位移成比例的剎車指令電流信號。剎車指令傳感器1的電氣輸出接口通過電纜與剎車控制盒3的電氣輸入接口聯(lián)通，向該剎車控制盒傳輸機(jī)輪速度電信號。位于主起落架設(shè)備艙內(nèi)的剎車控制盒3的電氣輸出接口與剎車控制閥2通過電纜聯(lián)接，向剎車控制閥2發(fā)出防滑控制電流信號。

剎車控制閥2安裝在靠近主輪的主起落架艙內(nèi)。剎車控制閥2的電氣接口通過電纜與剎車指令傳感器1實(shí)施電氣聯(lián)接，接收剎車指令傳感器1發(fā)來的剎車指令電流信號；該電氣接口還通過電纜與剎車控制盒3實(shí)施電氣聯(lián)接，接收剎車控制盒3發(fā)來的防滑控制電流信號；剎車控制閥2的三個液壓接口分別為進(jìn)油口、剎車口和回油口；所述的進(jìn)油口與飛機(jī)供壓源管路聯(lián)接；液壓接口的剎車口與剎車機(jī)輪5的剎車裝置的進(jìn)油口管路聯(lián)接；液壓接口的回油口與飛機(jī)剎車系統(tǒng)回油管路聯(lián)接，通至回油箱。

剎車指令傳感器1的電氣輸出接口通過電纜與剎車控制閥2電氣輸入聯(lián)通，將駕駛員操縱剎車指令傳感器1發(fā)出的剎車指令電流信號發(fā)送給剎車控制閥2。剎車指令傳感器1工作所需的電源由飛機(jī)上的電源系統(tǒng)提供。

本實(shí)施例中，剎車指令傳感器1包括推桿、活塞、彈簧、殼體、位移傳感器，是一個直流輸出型的可變的機(jī)械-電氣變換器，輸入量是剎車踏板的機(jī)械位移，輸出量是直流電信號，作為駕駛員的剎車指令，直接發(fā)給剎車控制閥2，用以操縱飛機(jī)的剎車。剎車指令傳感器1安裝在駕駛艙底板下面，與腳蹬機(jī)構(gòu)機(jī)械聯(lián)接，由駕駛員向下踩壓剎車踏板對其操縱，輸出與剎車踏板位移成比例的剎車指令電流信號。剎車指令傳感器1有一個電氣接口，通過電纜與剎車控制閥2電氣聯(lián)接，將駕駛員操縱剎車指令傳感器1發(fā)出的剎車指令電流信號發(fā)送給剎車控制閥2。剎車指令傳感器1工作所需的電源由飛機(jī)上的電源系統(tǒng)提供。

剎車控制盒3位于主起落架設(shè)備艙內(nèi)，具有防滑剎車控制主要功能和接地保護(hù)、故障檢測功能。所述剎車控制盒的電氣接口分別與速度傳感器4和剎車控制閥2通過電纜聯(lián)接，接收速度傳感器4輸入的機(jī)輪速度電信號，并向剎車控制閥2發(fā)出防滑控制電流信號。防滑控制電流的方向與剎車指令電流方向相反。對剎車控制閥2而言，剎車指令電流為正向控制電流，防滑控制電流為反向控制電流。剎車控制盒3所需電源由機(jī)上電源供電。

剎車控制閥2是一種電液伺服閥，包括力矩馬達(dá)和液壓滑閥，是控制輸出和調(diào)節(jié)液壓剎車壓力的剎車控制閥附件，安裝在靠近主輪的主起落架艙內(nèi)。剎車控制閥2有一個電氣接口，該電氣接口通過電纜與剎車指令傳感器1實(shí)施電氣聯(lián)接，接收剎車指令傳感器1發(fā)來的剎車指令電流信號；該電氣接口同時還通過電纜與剎車控制盒3實(shí)施電氣聯(lián)接，接收剎車控制盒3發(fā)來的防滑控制電流信號；剎車控制閥2有三個液壓接口，分別為進(jìn)油口、剎車口和回油口；所述的進(jìn)油口與飛機(jī)供壓源管路聯(lián)接；液壓接口的剎車口與剎車機(jī)輪5的剎車裝置的進(jìn)油口管路聯(lián)接；液壓接口的回油口與飛機(jī)剎車系統(tǒng)回油管路聯(lián)接，通至回油箱。剎車控制閥2是正增益的電液伺服閥，只要力矩馬達(dá)線圈有正向控制電流輸入，剎車控制閥2剎車口就有液壓剎車壓力輸出，輸出的液壓剎車壓力大小與正向控制電流大小成比例；沒有正向控制電流輸入，或輸入反向控制電流，剎車控制閥2就沒有液壓剎車壓力輸出。剎車控制閥2電流壓力特性為正增益，在正向控制電流作用下剎車控制閥2剎車口有液壓力輸出，剎車控制閥2輸出的液壓剎車壓力大小與輸入的控制電流成正比；剎車控制閥2同時接收剎車指令電流和防滑控制電流信號，剎車指令電流為正向控制電流，防滑控制電流為反向控制電流，防滑控制電流方向與剎車指令電流方向相反。在剎車過程中，控制或流過剎車控制閥的有效輸入電流是剎車指令電流與防滑控制電流的差值，剎車控制閥2輸出的液壓剎車壓力由該有效電流控制。

速度傳感器4用于檢測機(jī)輪速度，為防滑控制提供判斷信息。速度傳感器4安裝聯(lián)接在剎車機(jī)輪上，由機(jī)輪帶動隨機(jī)輪轉(zhuǎn)動，感受機(jī)輪旋轉(zhuǎn)速度，將機(jī)輪旋轉(zhuǎn)速度轉(zhuǎn)換為與機(jī)輪轉(zhuǎn)速成正比的電信號輸出。速度傳感器有一個電氣接口，通過電纜與剎車控制盒3電氣聯(lián)接，將檢測到的機(jī)輪旋轉(zhuǎn)速度信號提供給剎車控制盒3。

本實(shí)施例的運(yùn)行過程是：駕駛員按照需要踩下剎車踏板，操縱剎車指令傳感器1產(chǎn)生剎車指令電流信號發(fā)送給剎車控制閥2，剎車控制閥2輸出相應(yīng)大小的液壓剎車壓力給剎車機(jī)輪5的剎車裝置進(jìn)行剎車；在剎車機(jī)輪5運(yùn)轉(zhuǎn)正常沒有卡滯情況下，剎車控制盒3沒有進(jìn)行防滑控制，即防滑控制電流為零，剎車控制閥完全按剎車指令電流大小輸出對應(yīng)的液壓剎車壓力；如果跑道濕滑，施加給機(jī)輪的剎車壓力過大引起機(jī)輪打滑或鎖死，機(jī)輪速度傳感器4將劇烈減速的速度信號發(fā)給剎車控制盒3，剎車控制盒3對機(jī)輪速度傳感器4輸入的速度信號進(jìn)行處理運(yùn)算后，判斷出機(jī)輪的滑動狀態(tài)，并依據(jù)打滑程度，產(chǎn)生相應(yīng)大小的防滑控制電流發(fā)給剎車控制閥2；防滑控制電流的方向與剎車指令電流的方向相反，以減小或抵消剎車指令電流，因而，操縱剎車控制閥2減小液壓剎車壓力，或全部泄放掉剎車壓力，解除剎車機(jī)輪5的打滑或鎖死。機(jī)輪恢復(fù)轉(zhuǎn)動后，防滑控制電流消失，剎車控制閥2按剎車指令電流輸出對應(yīng)的液壓剎車壓力。在飛機(jī)著陸滑跑中這個過程往往反復(fù)進(jìn)行，直到剎停飛機(jī)。

可以看出，流過剎車控制閥2力矩馬達(dá)線圈的電流，是剎車指令電流與防滑控制電流二者在剎車控制閥進(jìn)行疊加綜合后的有效電流，即，在有防滑的情況下，最終控制或流過剎車控制閥的實(shí)際有效電流是剎車指令電流與防滑控制電流的差值，剎車控制閥2按此差值電流輸出對應(yīng)的液壓剎車壓力。