和下底座 312之間的相對(duì)速度來決定最終的阻尼力F。
[0038] 現(xiàn)參見圖4A至圖4E，可調(diào)節(jié)阻尼器400的實(shí)施方式可以包括可調(diào)節(jié)閥420,所述 可調(diào)節(jié)閥改變用于阻尼逃離容積411的流體的限制程度。主要參見圖4A和4B，阻尼器402 的實(shí)施方式可以包括筒體406和軸404。軸404可以包括布置在該軸上的第一底座410,筒 體406可以包括安裝在該筒體上的第二底座412。軸404可以連接至布置在筒體406中的 活塞408?；钊?08和筒體406可以限定容積411，所述容積充滿流體（例如阻尼流體）。 在許多實(shí)施方式中，所述筒體可以布置在殼體419上。殼體419可以限定入口通道416和 出口通道418。入口通道416可以通過開口 414與容積411連通。類似地，出口通道418可 以通過開口 425與儲(chǔ)存器連通。閥420可以布置在入口通道416和出口通道418之間?，F(xiàn) 參見圖4C至圖4E，閥420可以包括壁423,這些壁之間限定通道421。閥420中的通道421 可以與入口通道416和出口通道418連通。此外，閥420在殼體419內(nèi)可旋轉(zhuǎn)以改變?cè)谒?述閥的通道421和入口通道416和/或出口通道418之間的連通量。圖4C示出閥420處 于其完全開放位置，以便阻尼流體流（如箭頭434示出的）可以從容積411穿過入口通道 416流到出口通道418。圖4D示出閥420旋轉(zhuǎn)至部分開放位置，在該位置中，阻尼流體仍可 以流過閥420,但是相比圖4C中受到限制。圖4E示出閥420處于完全封閉位置，在該位置 中，沒有流體流穿過閥420。
[0039] 隨著閥420從圖4C示出的完全開放位置移動(dòng)到圖4E示出的完全封閉位置，可調(diào) 節(jié)阻尼器的阻尼系數(shù)c增大。隨著閥420到達(dá)完全封閉位置，阻尼系數(shù)c可以接近無窮大。 當(dāng)所述閥處于完全開放位置時(shí)的最小阻尼系數(shù)c可取決于閥420相對(duì)于容積411的布置。 例如，參見圖4A和4B，入口通道416的開口 414、入口通道416、出口通道418以及閥420 每個(gè)均可以向來自容積411的阻尼流體的流動(dòng)施加限制或阻力，從而當(dāng)所述閥處于圖4C所 示的完全開放位置時(shí)得到最小阻尼系數(shù)C?？梢酝ㄟ^在不同閥420位置運(yùn)行可調(diào)節(jié)阻尼器 400來準(zhǔn)備針對(duì)不同閥位置的阻尼系數(shù)c值查詢表。
[0040] 再參見圖4A和圖4B，閥420可以連接至軸422的第一端。軸422的第二端可以連 接至變速器424的輸出端。變速器424可以由馬達(dá)426 (例如可連續(xù)調(diào)節(jié)的電氣、液壓或氣 動(dòng)伺服馬達(dá)）驅(qū)動(dòng)。馬達(dá)426可以是可連續(xù)調(diào)節(jié)的，以便所述馬達(dá)可以被驅(qū)動(dòng)至任意具體 旋轉(zhuǎn)位置（例如數(shù)轉(zhuǎn)或分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)）。變速器424可以使由馬達(dá)426提供的轉(zhuǎn)矩倍增，從而允 許使用更小的馬達(dá)。另外，變速器424可以保護(hù)馬達(dá)426免受閥420的反驅(qū)動(dòng)（即，穿過閥 420的流體可以對(duì)閥420施力，該力會(huì)使閥420朝更加開放或更加封閉的位置轉(zhuǎn)動(dòng)）。變速 器424可以對(duì)正被轉(zhuǎn)動(dòng)的閥420提供流動(dòng)流體不能克服的阻力。
[0041] 馬達(dá)426也可以連接至編碼器428，所述編碼器可以追蹤和報(bào)告馬達(dá)426的旋轉(zhuǎn)位 置（例如距起始位置的馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)）。馬達(dá)426和編碼器428可以通過通信線路432連接至 阻尼器控制器430。在一些實(shí)施方式中，阻尼器控制器430可以與編碼器428成一體。在這 類實(shí)施方式中，每個(gè)阻尼器402可以包括阻尼器控制器430。在許多其他實(shí)施方式中，中央 阻尼器控制器430可以與航空器的相應(yīng)起落架的每個(gè)阻尼器402的編碼器428和馬達(dá)426 通信并且控制所述編碼器和所述馬達(dá)。阻尼器控制器430可以將所報(bào)告的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)位置轉(zhuǎn) 換成閥的旋轉(zhuǎn)位置。
[0042] 現(xiàn)參見圖5A和5B，具體的航空器可以針對(duì)給定的撞擊速度具有其起落架的最佳 起落架負(fù)載系數(shù)g(即減速度或"g"力）。圖5A示出示例性曲線圖500,該曲線圖示出在不 同重量WpWjP W 3 (其中W2重于W W3重于W2)下隨著撞擊速度增加起落架的最佳負(fù)載系數(shù)。 起落架負(fù)載系數(shù)g為減速度量（重力g的倍數(shù)），起落架在航空器以具體速度撞擊地面時(shí)將 該減速度量賦予航空器。負(fù)載系數(shù)（g)從以下公式導(dǎo)出：
[0043] (2) F = mg ；
[0044] 其中，F(xiàn)等于由起落架（例如由起落架阻尼器）施加在航空器上的力；m等于航空 器的質(zhì)量在起落架上部分，以及g為航空器的加速度（即，減速度）。公式（2)可以被改寫 為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于交通工具懸架系統(tǒng)的阻尼器（214,300,400)，所述阻尼器（214,300,400) 包括： 可調(diào)節(jié)的阻尼器閥（420)，其中所述阻尼器閥（420)的調(diào)節(jié)改變所述阻尼器（214, 300， 400)的阻尼系數(shù)； 馬達(dá)（426)，其中所述馬達(dá)（426)的運(yùn)行調(diào)節(jié)所述阻尼器閥（420);以及 控制器（430)，其被配置為： 接收目標(biāo)阻尼力和初始阻尼器速度； 響應(yīng)于接收到的所述目標(biāo)阻尼力和所述初始阻尼器速度，運(yùn)行所述馬達(dá)（426)以將所 述阻尼器閥（420)調(diào)節(jié)至與如下的阻尼系數(shù)對(duì)應(yīng)的位置，所述阻尼系數(shù)使得在所述初始阻 尼器速度下得到所述目標(biāo)阻尼力；以及 之后，運(yùn)行所述馬達(dá)（426)以減小所述阻尼器（214, 300,400)的實(shí)際阻尼力和所述目 標(biāo)阻尼力之間的差值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼器（214,300,400)，該阻尼器還包括撞擊預(yù)測(cè)模塊 (606)，所述撞擊預(yù)測(cè)模塊被配置為輸出所述目標(biāo)阻尼力和所述初始阻尼器速度給所述控 制器（430)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的阻尼器（214, 300,400)，其中，所述撞擊預(yù)測(cè)模塊(606)接收 交通工具狀態(tài)數(shù)據(jù)和地形信息中的至少一者，其中，響應(yīng)于接收到的所述交通工具狀態(tài)數(shù) 據(jù)和所述地形信息中的至少一者，所述撞擊預(yù)測(cè)模塊預(yù)測(cè)撞擊參數(shù)，所述撞擊參數(shù)包括以 下至少一者： 地表類型； 航空器撞擊速度； 撞擊時(shí)相對(duì)于地面的撞擊姿態(tài)； 撞擊時(shí)航空器總重；以及 撞擊時(shí)航空器重心， 其中，所述撞擊預(yù)測(cè)模塊（606)基于目標(biāo)起落架負(fù)載系數(shù)和預(yù)測(cè)出的撞擊參數(shù)計(jì)算所 述目標(biāo)阻尼力，以及其中，所述撞擊預(yù)測(cè)模炔基于預(yù)測(cè)出的撞擊參數(shù)計(jì)算所述初始阻尼器 速度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的阻尼器（214, 300,400)，其中，所述交通工具為航空器，以及 其中，所述交通工具狀態(tài)數(shù)據(jù)包括以下至少一者： 俯仰、俯仰率以及俯仰加速度數(shù)據(jù)； 翻滾、翻滾率以及翻滾加速度數(shù)據(jù)； 偏航、偏航率以及偏航加速度數(shù)據(jù)； 三維速度矢量； 三維加速度矢量； 位置； 地平面上方的高度； 航空器重量；以及 航空器重心。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的阻尼器（214, 300,400)，其中，所述地形信息包括以下至少一 者： 地形高程； 地形坡度；以及 地表類型。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼器（214, 300,400)，其中，所述馬達(dá)（426)包括能連續(xù)調(diào) 節(jié)的伺服馬達(dá)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼器（214,300,400)，該阻尼器還包括布置在所述馬達(dá) (426)和所述阻尼器閥（420)之間的變速器（424)，其中，所述變速器（424)被配置為使來 自所述馬達(dá)（426)的轉(zhuǎn)矩倍增并且將倍增的轉(zhuǎn)矩施加給所述阻尼器閥（420)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻尼器（214, 300,400)，其中，所述阻尼器（214, 300,400)限 定阻尼器容積（411)，所述阻尼器（214,300,400)還包括與所述阻尼器容積（411)連通的通 道（416)，所述阻尼器閥（420)布置在所述通道（416)中，所述阻尼器閥（420)限定閥通道 (421)，所述閥通道（421)能相對(duì)于所述通道（416)旋轉(zhuǎn)以在所述通道（416)和所述閥通道 (421)之間提供變化的對(duì)準(zhǔn)度，并且所述阻尼系數(shù)隨著所述對(duì)準(zhǔn)度的變化而變化。
9. 一種用于對(duì)交通工具的撞擊進(jìn)行阻尼的方法，所述方法包括： 預(yù)測(cè)所述交通工具的撞擊參數(shù)，所述交通工具包括多個(gè)地面支撐件，每個(gè)地面支撐件 通過懸架系統(tǒng)連接至所述交通工具，每個(gè)懸架系統(tǒng)包括可調(diào)節(jié)的阻尼器（214, 300,400)，并 且每個(gè)阻尼器（214, 300,400)具有可調(diào)節(jié)的阻尼系數(shù)； 為每個(gè)阻尼器（214, 300,400)確定目標(biāo)阻尼力； 為每個(gè)阻尼器（214, 300,400)確定預(yù)測(cè)的初始撞擊阻尼器速度； 基于各個(gè)初始撞擊阻尼器速度，調(diào)節(jié)每個(gè)懸架部件的所述阻尼器（214, 300,400)以獲 得所述目標(biāo)阻尼力；以及 之后，調(diào)節(jié)每個(gè)懸架部件的所述阻尼器（214, 300,400)以減小各個(gè)阻尼器（214, 300， 400)的實(shí)際阻尼力和所述目標(biāo)阻尼力之間的差值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述交通工具為航空器，并且預(yù)測(cè)所述交通工 具的撞擊參數(shù)包括預(yù)測(cè)以下至少一者： 地表類型； 航空器撞擊速度； 撞擊時(shí)相對(duì)于地面的航空器姿態(tài)； 撞擊時(shí)航空器總重；以及 撞擊時(shí)航空器重心。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，預(yù)測(cè)所述航空器撞擊速度的步驟包括： 接收航空器狀態(tài)數(shù)據(jù)，所述航空器狀態(tài)數(shù)據(jù)包括以下至少一者： 俯仰、俯仰率以及俯仰加速度數(shù)據(jù)； 翻滾、翻滾率以及翻滾加速度數(shù)據(jù)； 偏航、偏航率以及偏航加速度數(shù)據(jù)； 三維速度矢量； 三維加速度矢量； 位置；以及 地平面上方的高度； 從接收到的所述航空器狀態(tài)數(shù)據(jù)計(jì)算所述航空器到地面的預(yù)測(cè)軌跡，其中，所述預(yù)測(cè) 的航空器撞擊速度包括在所述預(yù)測(cè)軌跡上的所述預(yù)測(cè)軌跡與地面交叉的一點(diǎn)處的航空器 速度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，預(yù)測(cè)撞擊時(shí)相對(duì)于地面的航空器姿態(tài)的步驟 包括： 從所述俯仰、所述俯仰率以及所述俯仰加速度計(jì)算撞擊時(shí)的航空器俯仰； 從所述翻滾、所述翻滾率以及所述翻滾加速度計(jì)算撞擊時(shí)的航空器翻滾；以及 從所述偏航、所述偏航率以及所述偏航加速度計(jì)算撞擊時(shí)的航空器偏航。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，預(yù)測(cè)地形類型的步驟包括預(yù)測(cè)以下至少一者： 地形高程；地形坡度；以及地表類型。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述撞擊參數(shù)還包括在撞擊時(shí)由所述航空器 產(chǎn)生的升力。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種主動(dòng)型起落架阻尼系統(tǒng)以及一種用于在地面撞擊事件(諸如航空器著陸或墜毀)期間使交通工具減速的方法。所述系統(tǒng)監(jiān)測(cè)航空器狀態(tài)數(shù)據(jù)以及地形信息以預(yù)測(cè)所述交通工具與地面的撞擊。所述系統(tǒng)然后可以為交通工具的每個(gè)起落架確定目標(biāo)阻尼力以及確定撞擊時(shí)的預(yù)測(cè)阻尼器速度。每個(gè)起落架可以包括可調(diào)節(jié)阻尼器閥，其中所述阻尼器閥的調(diào)節(jié)改變各個(gè)阻尼器的阻尼系數(shù)。所述系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)各個(gè)阻尼器的閥，以基于所述預(yù)測(cè)阻尼器速度提供所述目標(biāo)力。在撞擊開始之后，所述系統(tǒng)可以持續(xù)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)所述閥以維持所述目標(biāo)力。
【IPC分類】B64C25-58
【公開號(hào)】CN104859849
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510046413
【發(fā)明人】T·S·比爾切特, A·O·布魯克巴斯
【申請(qǐng)人】波音公司
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年1月23日
【公告號(hào)】EP2910468A1, US20150239554