JPH01311998A - 航空機の速度制御法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発、明は、ジェット推進、或は、プロペラ推進させら
れる航空機の速度制御法に関するものである。

〔従来の技術〕

現在、航空機は、その推力駆動源の型式にかかわりなく
、人為的、或は、自動的にその航行状態が操作、制御さ
れている。

この航空機の操作、制御に於ては、その離陸時、或は、
着陸時の安定した航行を実現する操作、制御が最も重要
である。また、定速巡航時でも、乱気流等の外乱に対し
ては、できるだけ安定な航行状態を維持することが必要
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の離９着陸時、或は、外乱等に遭遇した場合等のよ
うに特に安定な飛行状態が要求される場合、従来、パイ
ロットの人為的操作、制御による飛行では、当該パイロ
ットの永年の経験やいわゆるカンにより操作、制御がな
されるため、常に安定した飛行状態が実現できる保証は
ないという問題がある。

一方、自動操縦といわれる自動的な操作、制御は、同じ
条件下では、常に設定された状態の飛行を実現できるた
め、飛行状態の安定性は高いが、逆に、人間の永年の経
験やカンによるような微妙な調整をし乍らの操作、制御
による飛行はできないか、不向きであり、また、急激な
条件の変化に対しては応答が遅れがちになるという問題
がある。

本発明は、上記のような人為的な操作、制御、或は、自
動的な操作、制御による飛行時に派生する問題点を生じ
ない、換言すれば、それぞれの飛行における難点を補完
することのできる制御法を提供することを、その課題と
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するための本発明の構成は、適宜動力を
推進駆動源とする航空機にその航行方向に関し、少なく
とも前方、上、下方及び左右側方の加速度を検出する加
速度検出部を設け、各検出部において実際航行時におけ
る各方向の加速度を適宜のサンプリング周期で検出し、
各方向のサンプリング加速度同士を各サンプリングの前
後において、逐次比較することにより、加速度の差や加
速度の向きの変更を示す各方向の加速度データを検出す
るようにしておき、この加速度データに基づいて、推進
駆動源の駆動制御部、及び、操舵系の駆動制御部に、所
定方向に関して加速度をゼロにする駆動制御指令を供給
することを特徴とするものである。

〔作　用〕

航空機の飛行方向に関し各方向について設けた加速度検
出部から得られるデータを処理して飛行中の各方向に関
する加速度の変動を検出するようにし、いずれかの方向
に関して加速度の変動が検出されたとき、その変動を打
消すか、或は、加速度をゼロにするための補正指令を、
その変動に関与している駆動制御部に供給することによ
り、飛行状態の変動を緩和したり、加、減速効率、或は
、昇降効率を高める。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図に拠り説明する。

第１図は本発明制御法を適用する航空機の一例の側面図
、第２図は制御系の例を示すブロック図である。

図に於て、１は航空機の機体、２は主翼、３は垂直尾翼
、４は水平尾翼で、２ａ、４ａは昇降舵、３ａは方向舵
である。５は主翼２に設けられたエンジン、５°ａはプ
ロペラである。

而して、この種の航空機は、人為的に又は自動的にエン
ジン５の出力を調整することによりプロペラ５ａの回転
を調整すると共に、各操向舵２ａ。

３ａ、４ａを操作することにより、離陸、上昇。

水平飛行Ｉ旋回、降下９着陸等の飛行がなされることは
周知である。

本発明はこのような飛行がなされる航空機に第２図に示
ず制御系を付加することにより、その飛行状態を、より
安定に操作、制御しようとするものである。

このため、本発明の実施に際しては、上記航空機の前面
、上、下面及び左右側面に適宜の速度センサ６Ａ、６Ｂ
、６Ｃ，６Ｄ、６Ｅが設けられる。

尚、これらのセンサ６Ａ〜６Ｅは、この航空機に予め他
の目的のため設けられているものを援用してもよいこと
勿論である。

７Ａ〜７Ｅは、上記の各センサ６Ａ〜６Ｅから供給され
るアナログの速度信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換器、８Ａ〜８Ｅはデジタル変換された速度信号を、
適宜のサンプリング周期におけるサンプリング速度デー
タに形成するサンプリング速度データ形成器で、各形成
器８Ａ〜８Ｅには、同一のサンプリング周期を設定する
基準タロツク９が付設されている。

１０Ａ〜ＩＯＥは、各サンプリング速度データを処理し
て各サンプリング時の加速度を形成する加速度データ形
成部で、この加速度データは、上記サンプリング周期で
形成される。

１１Ａ〜ＩＩＥは、上記の各サンプリング加速度データ
を、そのサンプリング前後のもの同士を比較して、その
差の有無、有る場合の大きさ正、負の符号等の信号を形
成する制御データ形成部である。

」二記制御データ形成部１１Ａ〜ＩＩＥに形成されるデ
ータは、飛行中の航空機の機体１がいずれかの方向にお
いてどのような加速度で挙動しているかを示す。

例えば、等速成は等加速飛行をしているときは、このデ
ータ形成部１１Ａ−１１Ｅには、加速度の差を示すデー
タは形成されないが、変速時や不等加速時には、加速度
の向きが逆になったり、サンプリング加速度の大きさに
差が生じるので、その旨を示すデータが形成される。

一方、１２はエンジン５の操作制御部、１３は昇降舵２
ａ、４ａの操作制御部、１４は方向舵３ａの操作制御部
で、各操作制御部１２〜１４は、スロットルレバーやア
クチエータ等の機構部とその制御部とからなり、人為的
又は自動的に操御されるものとして設けられている。

本発明では、上記の各操作制御部１２〜１４の操作状態
を適宜検出手段により検出し、その内容を示す信号を、
制御部１５に供給するようにする。

他方、１６は補正信号形成部で、−例として、寸−記の
各制御データ形成部１１Ａ−１１Ｅに形成されて供給さ
れる制御データを打消す内容の補正信号を形成し、制御
部１５に供給する。また、この補正信号形成部１６は、
セン１へ入力＋６ａにより、加速度ゼロを示す信号を形
成して、各操作制御部１２〜１４に供給するようにもで
きる。尚、１２ａ−１４ａは、通常飛行時に各操作制御
部に加えられる操作信号である。

制御部１５では、各操作制御部１２〜１４から供給され
る現在の操作制御状態を示す信号ａ、ｂ。

Ｃに、上記の補正信号のいずれかを加え、対応する操作
制御部１２〜１４に供給する。

例えば、機体１の上、下に設けたセンサ６Ｂ。

６Ｃの信号検出に基づいて機体１の１−２下に関する加
速度に変動がある旨の制御データが制御部］５に供給さ
れるときには、昇降舵２ａ、４ａの操作制御部１３に補
正された信号ｂ′が制御部１５から１本来の操作制御に
優先して供給されると同時に、エンジン５の操作制御部
１２にも同行の補正信号ａ′が供給され、機体の上、下
に関する加速状態を安定に導く。

機体１の左、右に関して加速度の変動を示す制御データ
が検出された場合には、方向舵３ａの操作制御部１４と
エンジン５の操作制御部１３に制御部１５から補正信号
ａ’、ｃ’が供給される。

機体の直進加速度に変動が検出された場合には、主とし
て、エンジン５の操作制御部１２に制御部１５から補止
信号ａ′が供給される。　　　　　　　４」二記実施例
に於て、加速度に変動がある旨の制御データには任意の
許容範囲を予め設定し、本発明制御系の応答感度を調整
するようにしてもよく。

また、速度センサ６Ａ〜６Ｅに代え、加速度センサを設
けるようにしてもよい。加速度センサが設けられれば、
適宜サンプリング周期において直接加速度を取出し、こ
のサンプリング加速度同士を比較して制御データを形成
することができる。

また、ヘリコプタに関しては、後方についても速度セン
サスは加速度センサが設けられる場合もある。

〔発明の効果〕

このように、航空機の機体は、その操縦状態がどのよう
な内容であっても、その機体の進行方向、戎は・、上、
下方向、若しくは、左、右方向に関して加速度の変動が
検出されると、加速度ゼロか。

又は、その変動を打消す内容の補正信号により、各操作
制御部が制御されるので、安定な飛行状態を常に実現、
維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明制御法を適用する航空機の一例の側面図
、第２図は制御系の例を示すブロック図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 適宜動力を推進駆動源とする航空機にその航行方向に関
   し、少なくとも前方、上、下方及び左右側方の加速度を
   検出する加速度検出部を設け、各検出部において実際航
   行時における各方向の加速度を適宜のサンプリング周期
   で検出し、各方向のサンプリング加速度同士を各サンプ
   リングの前後において逐次比較することにより、加速度
   の差や加速度の向きの変更を示す各方向の加速度データ
   を検出するようにしておき、この加速度データに基づい
   て、推進駆動源の駆動制御部、及び、操舵系の駆動制御
   部に、所定方向に関して加速度をゼロにする駆動制御指
   令を供給することを特徴とする航空機の速度制御法。