專利名稱：用于飛機(jī)的飛機(jī)起落架總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及飛機(jī)起落架，尤其涉及一種集成的輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)(wheel hub motor/generator)和飛機(jī)起落架系統(tǒng)的再生制動(dòng)禾B/或機(jī)動(dòng)化制動(dòng)方法，它可以降低 制動(dòng)系統(tǒng)和相關(guān)的輪胎的磨損，同時(shí)能提高飛機(jī)的穩(wěn)定性和減少因磨損而需要的維 護(hù)。
背景技術(shù)：
眾所周知，在飛機(jī)輪子和制動(dòng)器總成領(lǐng)域需要設(shè)置非轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子支柱、安裝于 支柱而能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的輪子以及制動(dòng)盤片組，用摩擦制動(dòng)把制動(dòng)盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成摩 擦熱能，這會(huì)引起制動(dòng)盤的磨損。美國(guó)專利4,381,049、 4,432,440、 4,542,809、 4,567,967、 4,596,316和6,615,958中揭示了各種制動(dòng)器動(dòng)作結(jié)構(gòu)和方法。
為飛機(jī)提供制動(dòng)系統(tǒng)的這一技術(shù)領(lǐng)域的現(xiàn)狀是采用定子和轉(zhuǎn)子，它們被迫互相 機(jī)械接觸而產(chǎn)生摩擦熱，這將導(dǎo)致相關(guān)的制動(dòng)盤的磨損，因而需要進(jìn)行定期的維護(hù) 乃至更換磨損的零件。
最新設(shè)計(jì)的碳盤制動(dòng)器的主要缺點(diǎn)是需要用更多的碳材料來吸收鋼盤制動(dòng)器 能夠吸收的同樣大小的熱能。碳盤制動(dòng)器的另一個(gè)缺點(diǎn)是在碳盤表面被雨水沾染時(shí) 其制動(dòng)能力大大降低，而且其磨損后的更換費(fèi)用很高。
還有，要求飛機(jī)在從跑道滑行到航站樓時(shí)作自行機(jī)動(dòng)。 一個(gè)這樣的要求是要飛 機(jī)作180°的轉(zhuǎn)彎，根據(jù)跑道的寬度和飛機(jī)在所述跑道的實(shí)際寬度內(nèi)進(jìn)行180°轉(zhuǎn)彎 的能力，這對(duì)被允許在特定的跑道上起降的飛機(jī)是一個(gè)上限?，F(xiàn)在在用的起落架可 以提供有限的能力來進(jìn)行這樣180。的轉(zhuǎn)彎。
飛機(jī)制動(dòng)器設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要問題是在飛機(jī)著陸和中止起飛過程中起落架系統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)中的飛機(jī)動(dòng)能的耗散。最終，其表現(xiàn)為飛機(jī)輪胎和地面之間的滾動(dòng)摩 擦，使飛機(jī)慢慢停止，這樣，所需要的制動(dòng)能力是取決于飛機(jī)的最大著陸重量和滾 動(dòng)摩擦。相對(duì)而言，現(xiàn)有技術(shù)的制動(dòng)系統(tǒng)在它們產(chǎn)生所需要的制動(dòng)力的方式上是缺 乏靈活性的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是為飛機(jī)的制動(dòng)和機(jī)動(dòng)提供一種用在起落架里的改進(jìn) 的系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的飛機(jī)起落架系統(tǒng)用于飛機(jī)制動(dòng)和機(jī)動(dòng) 時(shí)的局限性和缺點(diǎn)。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是降低起落架和制動(dòng)系統(tǒng)中的零部件的磨損，改善飛機(jī)結(jié) 構(gòu)的穩(wěn)定性，增加可靠性，同時(shí)降低現(xiàn)有摩擦制動(dòng)系統(tǒng)所需要的那種維護(hù)。 本發(fā)明的再一個(gè)目的是減少飛機(jī)起落架里所需要的摩擦制動(dòng)盤。 本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種回收飛機(jī)的動(dòng)能并將其轉(zhuǎn)變成電功率的系統(tǒng) 和方法。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是為飛機(jī)起落架提供一種系統(tǒng)和方法，它允許飛機(jī)減小轉(zhuǎn) 彎半徑。
再一個(gè)目的是降低飛機(jī)輪胎由于觸地滑動(dòng)磨損而產(chǎn)生的磨損，其措施是把起落 架輪胎的線速度緊密地匹配于飛機(jī)著地時(shí)相對(duì)于地面的速度，使觸地時(shí)的速度差大 大減小，這樣可大大降低輪胎的、與起落架輪胎觸及降落跑道表面相關(guān)的滑動(dòng)摩擦 磨損。當(dāng)前技術(shù)的飛機(jī)上存在的這種滑動(dòng)摩擦?xí)鹩绊戄喬バ阅苓M(jìn)而影響安全的 磨損。
再一個(gè)目的是提供一種產(chǎn)生動(dòng)力的裝置，它用于為飛機(jī)進(jìn)行滑行和地面機(jī)動(dòng)提 供動(dòng)力，以有助于提高飛機(jī)的效率、機(jī)動(dòng)性、穩(wěn)定性和安全性。
再一個(gè)目的是提供一種產(chǎn)生動(dòng)力的裝置，它用于幫助飛機(jī)起飛，有助于飛機(jī)降 低起飛距離要求，也有助于提高飛機(jī)的效率、機(jī)動(dòng)性、穩(wěn)定性和安全性。
本發(fā)明提供一種獨(dú)特的飛機(jī)制動(dòng)措施，其中采用再生制動(dòng)(regenerativebraking) 和/或機(jī)動(dòng)化制動(dòng)，它具有優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的摩擦制動(dòng)系統(tǒng)的許多優(yōu)點(diǎn)。這是依靠把一種輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)集成在飛機(jī)輪子和輪軸結(jié)構(gòu)里來達(dá)到，其中，制動(dòng)作用是 依靠輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的定子盤和轉(zhuǎn)盤的磁力轉(zhuǎn)矩的互相作用來建立的。飛機(jī)著 陸滑行時(shí)的動(dòng)能被轉(zhuǎn)變成電能，這些電能可用電阻器耗散掉和/或儲(chǔ)存起來供以后 用，例如作為飛機(jī)起飛、在地面上滑行和機(jī)動(dòng)時(shí)的動(dòng)力，或在著陸時(shí)通過采用機(jī)動(dòng) 化制動(dòng)來提高電磁制動(dòng)系統(tǒng)的效率，這樣，可提高飛機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的總效率，并提高 飛機(jī)的穩(wěn)定性和安全性。
另外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明還有許多其它特點(diǎn)，在著地之前用輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) 作為電動(dòng)機(jī)使輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)起來，使其線速度匹配于飛機(jī)著地時(shí)相對(duì)于地面的速度，使 兩者之間的差值為最小，這可大大降低起落架輪胎的滑移磨損，延長(zhǎng)輪胎的使用壽 命，從而提高起落架輪胎的性能，增加飛機(jī)的可控制性和安全性。還有附加的好處， 即，在飛機(jī)的降落飛行中使起落架輪子轉(zhuǎn)動(dòng)起來，可產(chǎn)生一種陀螺穩(wěn)定作用，依靠 起落架輪子的旋轉(zhuǎn)速度，可大大地有利于飛機(jī)的穩(wěn)定。
在一個(gè)實(shí)施例中，輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的盤組包括交替的轉(zhuǎn)盤和定子盤，其中， 每個(gè)轉(zhuǎn)盤都結(jié)合于輪子以與輪子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)定子盤結(jié)合于輪軸和/或作為支柱 的轉(zhuǎn)矩管，它相對(duì)于輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)是靜態(tài)的。在一個(gè)較佳實(shí)施例中，輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā) 電機(jī)通過發(fā)電機(jī)作用起到一制動(dòng)器的作用，這也可稱為再生制動(dòng)，其中，轉(zhuǎn)盤和定 子盤之間的磁力轉(zhuǎn)矩的互相作用對(duì)輪子和輪胎組件施加制動(dòng)力，并可把發(fā)出的電功 率儲(chǔ)存起來供以后使用。
這種輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)具有安裝在其上的多個(gè)互相關(guān)聯(lián)的定子盤構(gòu)件和轉(zhuǎn)盤 構(gòu)件，可對(duì)它們獨(dú)立地、依序地或同時(shí)地以不同的方向施加電流而使其轉(zhuǎn)動(dòng)或不給 它們供電而讓它們發(fā)電，這取決于需要它們起電動(dòng)機(jī)作用和/或再生制動(dòng)和/或機(jī)動(dòng) 化制動(dòng)作用。在一個(gè)這樣的情況中，通過把相關(guān)的轉(zhuǎn)盤和定子盤作為發(fā)電機(jī)來施加 電磁制動(dòng)，并把定子的輸出功率施加于另一個(gè)定子盤，以增強(qiáng)該另一個(gè)定子盤的相 關(guān)轉(zhuǎn)子的制動(dòng)效果，這樣可實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)化制動(dòng)作用，或給在同一個(gè)或另一個(gè)輪轂電動(dòng) 機(jī)/發(fā)電機(jī)、盤組里的作為一發(fā)電機(jī)起作用的一個(gè)盤或幾個(gè)盤供電后使其可電動(dòng)回 轉(zhuǎn)。
這里揭示的在同一個(gè)或另一個(gè)輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)、盤組(disk stack)里的不同的 一個(gè)或幾個(gè)定子盤的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)互相電氣連接方法或機(jī)動(dòng)化制動(dòng)方法是可以改 變的，就是在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以做出發(fā)電機(jī)的一個(gè)或幾個(gè)盤和電動(dòng)機(jī)的一個(gè)或幾個(gè)盤的許多組合，并且在盤式軸向磁通電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)(axial flux motor/generator)領(lǐng) 域是獨(dú)特的，可根據(jù)飛機(jī)著陸重量和/或起落架設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的需要，通過電氣的或機(jī) 械的方法加上或取下一個(gè)或幾個(gè)盤可提供在飛機(jī)上應(yīng)用的靈活性。輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā) 電機(jī)盤組里的各個(gè)盤的電連接允許把任一個(gè)盤作為一電動(dòng)機(jī)或一發(fā)電機(jī)或它們的 任何組合，這就是本發(fā)明中提出的稱為機(jī)動(dòng)化制動(dòng)的方法。這給飛機(jī)起落架的設(shè)計(jì) 增加了靈活性。采用盤式軸向磁通電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，由于可以靈活地控制輪轂電動(dòng) 機(jī)/發(fā)電機(jī)的電動(dòng)機(jī)作用和制動(dòng)作用，可大大降低設(shè)計(jì)費(fèi)用。
如上所述，飛機(jī)制動(dòng)器設(shè)計(jì)中的一個(gè)難題是在著陸和中止起飛過程中飛機(jī)的動(dòng) 能在起落架系統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)里的耗散，最終這個(gè)動(dòng)能消耗于輪胎與使飛機(jī)慢下來的 地面之間的滾動(dòng)摩擦，因此，所需要的制動(dòng)能力取決于飛機(jī)的著陸重量和滾動(dòng)摩擦。 本發(fā)明的機(jī)動(dòng)化制動(dòng)方法在產(chǎn)生所需要的制動(dòng)力方面有靈活性，這是當(dāng)前技術(shù)的制 動(dòng)系統(tǒng)中所缺少的，本發(fā)明的方法還允許進(jìn)行更有效的設(shè)計(jì)，對(duì)于超重的飛機(jī)可通 過用諸開關(guān)控制器(switching control)改變電連接來增大制動(dòng)能力，這樣可提高飛機(jī) 的安全性。
另外，在起落架里采用盤式軸向磁通輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，可讓一個(gè)起落架里 的電動(dòng)機(jī)使這個(gè)起落架向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，并類似地使另一個(gè)起落架向相反的方向運(yùn) 動(dòng)，從而減小飛機(jī)進(jìn)行180°轉(zhuǎn)彎時(shí)的轉(zhuǎn)彎半徑。與當(dāng)前技術(shù)的起落架相比，這種 轉(zhuǎn)彎方法允許飛機(jī)以更小的轉(zhuǎn)彎半徑完成180°轉(zhuǎn)彎，這是因?yàn)楸景l(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)中心 是位于兩個(gè)主起落架之間在飛機(jī)的中心線上，而不是像當(dāng)前技術(shù)的起落架那樣在從 前起落架和主起落架的輪軸延伸出去的兩條線的交點(diǎn)。由于在樞轉(zhuǎn)起落架總成時(shí)不 必鎖住制動(dòng)器，這一特點(diǎn)可降低跑道表面的磨損，并可避免樞轉(zhuǎn)的起落架總成的輪 胎因滑動(dòng)摩擦而產(chǎn)生磨損，而在當(dāng)前技術(shù)的起落架上這種滑動(dòng)磨損是不可避免的。


下面參照以附圖描繪的示例性實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明，各附圖中 圖1是本發(fā)明的盤式軸向磁通輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的示意剖視圖; 圖2是一個(gè)流程圖，它表示可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的起落架方法的諸開關(guān)控制器的 一種可能的實(shí)施方法；以及
圖3是一個(gè)框圖，它表示用于本發(fā)明的模糊邏輯ABS控制的一種方法和裝置。
具體實(shí)施例方式
圖1是一種可能的盤式軸向磁通輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的剖視圖，它可達(dá)到所需 要的起落架輪子的電磁制動(dòng)作用和/或電動(dòng)機(jī)作用。諸轉(zhuǎn)盤1連接于輪子4并可隨
之轉(zhuǎn)動(dòng)?？梢允怯脤?dǎo)電材料制成的諸定子盤2連接于輪軸3和/或中心轉(zhuǎn)矩管(torque tube)并相對(duì)于輪子是固定的。在輪子里，各個(gè)圓盤是互相電絕緣的，用導(dǎo)線電連 接起來(未示)的情況除外。諸轉(zhuǎn)盤1可以用導(dǎo)電材料或永久磁鐵制成并連接于輪 子4。輪子4由一軸承組5支承，而該軸承組5可由內(nèi)和外軸承組或襯套、空氣或 磁力型軸承構(gòu)成。
在這一較佳實(shí)施例中，在輪子著地之前用流過定子盤2的徑向電流給輪子4 施加動(dòng)力，這個(gè)電流可產(chǎn)生軸向磁通磁場(chǎng)，這個(gè)軸向磁通磁場(chǎng)與一高能量密度材料 如釹的轉(zhuǎn)盤1的永久磁鐵的軸向磁通磁場(chǎng)互相作用，永久磁鐵的軸向磁場(chǎng)基本上以 軸向磁通方向處于轉(zhuǎn)盤1內(nèi)，磁場(chǎng)里的全部永久磁鐵都處于同一矢量方向。這種布 置使轉(zhuǎn)盤1和定子盤2之間產(chǎn)生磁力轉(zhuǎn)矩，這個(gè)轉(zhuǎn)矩使輪子起著電動(dòng)機(jī)作用。定子 盤2和/或轉(zhuǎn)盤l可以用鋁制成，外面用銅包覆，還可以再用銀包覆，和/或可以用 任何其它合金諸如鈹銅合金和/或?qū)щ姷木酆衔镏瞥?，用以增加?qiáng)度。所需要的電 連接是眾所周知的，所以未表示出來。這樣的電連接可包括例如滾動(dòng)接觸件和/或 滑動(dòng)碳刷?；蛘邽榱艘揽窟@里所述的軸向磁通相互作用達(dá)到電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)作用， 也可用無刷的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。
圖2是開關(guān)控制器的系統(tǒng)信號(hào)和電力信號(hào)的流程圖，它們用于產(chǎn)生控制一無刷 結(jié)構(gòu)形式里的飛機(jī)起落架輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的電動(dòng)機(jī)作用和/或制動(dòng)作用所需的 信號(hào)。
在讓輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)起電動(dòng)機(jī)作用時(shí)，用霍爾效應(yīng)傳感器1指示永久磁鐵 在轉(zhuǎn)盤里的位置，其中各個(gè)磁鐵的N極和S極是交替的，它們的磁通沿軸向?qū)?zhǔn) 于相關(guān)的諸定子磁場(chǎng)線圈。轉(zhuǎn)盤的位置信息被發(fā)送到用于控制信號(hào)的正確定時(shí)的處 理機(jī)3，而控制信號(hào)被發(fā)送到諸光學(xué)隔離器(optical isolator",隨后又被發(fā)送到多相 無刷換向驅(qū)動(dòng)控制器10，而控制器10把來自電力儲(chǔ)存設(shè)備和/或飛機(jī)上的電源9 的電施加于在一單個(gè)定子盤12里的諸定子磁場(chǎng)線圈，使得產(chǎn)生一電動(dòng)機(jī)作用，電 動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向取決于從使用者制動(dòng)和電動(dòng)回轉(zhuǎn)輸入控制器(user brake andmotoring i叩ut contro1)7進(jìn)行的輸入，這個(gè)控制裝置通過諸光學(xué)隔離器5把信息提 供給處理機(jī)3，以使使用者的輸入使輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)開始作為電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或倒 轉(zhuǎn)，并且從停車制動(dòng)控制器4到處理機(jī)3的輸入可指出停車制動(dòng)系統(tǒng)是否處于接合 狀態(tài)。如果停車制動(dòng)器是接合的，以及使用者從使用者制動(dòng)和電動(dòng)回轉(zhuǎn)輸入控制器 7進(jìn)行的輸入是在觸發(fā)電動(dòng)機(jī)作用，就發(fā)出一個(gè)報(bào)警信號(hào)2。如果停車制動(dòng)器是脫 離的，處理機(jī)3就按照使用者從使用者制動(dòng)和電動(dòng)回轉(zhuǎn)輸入控制器7進(jìn)行的輸入使 電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或倒轉(zhuǎn)。
在讓輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)起發(fā)電機(jī)作用時(shí)，可建立從單個(gè)定子盤12里的定子磁 場(chǎng)線圈到再生制動(dòng)和多相整流控制裝置11的電功率連接，并且隨著定子部分和轉(zhuǎn) 子部分之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)各定子線圈里產(chǎn)生多相功率信號(hào)， 并且這一功率信號(hào)被發(fā)送到再生制動(dòng)和多相整流控制裝置11，它根據(jù)處理機(jī)3發(fā) 出的控制信號(hào)把變化的多相功率信號(hào)轉(zhuǎn)變成直流(DC)信號(hào)，而處理機(jī)3是根據(jù) 使用者從使用者制動(dòng)和電動(dòng)回轉(zhuǎn)輸入控制器7輸入的控制信號(hào)。如果處理機(jī)控制信 號(hào)是要求功率儲(chǔ)存和/或功率耗散，那么就從再生制動(dòng)和多相整流控制裝置11發(fā)送 DC功率信號(hào)給功率儲(chǔ)存設(shè)備和/或飛機(jī)上電源9，將發(fā)出的電功率儲(chǔ)存起來供以后 使用和/或發(fā)送給用于耗散的功率耗散電阻器13。再生制動(dòng)和多相整流控制裝置11 也可以用于對(duì)機(jī)動(dòng)化制動(dòng)控制裝置6提供多相電功率，而機(jī)動(dòng)化制動(dòng)控制裝置6 是由處理機(jī)3的控制信號(hào)控制，像這一較佳實(shí)施例中所述的那樣施加機(jī)動(dòng)化制動(dòng)命 令，其中多相功率信號(hào)是施加于在同一或另一輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)盤組里的另一定 子盤8的諸定子磁場(chǎng)線圈，以便對(duì)正在經(jīng)歷發(fā)電機(jī)作用的另一定子盤8的諸定子磁 場(chǎng)線圈供給電功率，這樣，通過使這一圓盤向與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向相反的方向作電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 動(dòng)可增強(qiáng)制動(dòng)效果，這樣來產(chǎn)生機(jī)動(dòng)化的制動(dòng)作用，這在無刷軸向磁通電動(dòng)機(jī)和發(fā) 電機(jī)領(lǐng)域是獨(dú)特的。
無刷軸向磁通電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)是眾所周知的，其中采用了多個(gè)扇塊形轉(zhuǎn)子和定 子。美國(guó)專禾U 4,223,255、 4,567,391 、 4,585,085、 6,046,518、 6,064,135、 6，323，573Bl 、 6,617,748B2和6，633，106Bl 以及美國(guó)專利申請(qǐng)公報(bào) US2003/0159866A1禾P US2002/0171324A1中揭示了無刷軸向磁通電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī) 的各種變化。也被稱為盤式或餅式電動(dòng)機(jī)的任何軸向磁通式電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)都可用 于包括那些已經(jīng)被授予專利權(quán)的專利中所述的機(jī)動(dòng)化制動(dòng)的方法。轉(zhuǎn)子和定子一般是由永久磁鐵制成，軸向?qū)?zhǔn)的磁通里N極和S極是交替的。諸轉(zhuǎn)子分段和定子
分段一般由在一單個(gè)定子或轉(zhuǎn)盤里并固定于該單個(gè)定子或轉(zhuǎn)盤的諸定子線圈或轉(zhuǎn) 子線圈組成，并帶有也固定于該單個(gè)定子或轉(zhuǎn)盤的多個(gè)被分開的霍爾效應(yīng)傳感器， 而使線圈組對(duì)準(zhǔn)用在轉(zhuǎn)子或定子里的永久磁鐵組。在一單個(gè)圓盤里的諸定子線圈或 轉(zhuǎn)子線圈需要從一多相無刷換向驅(qū)動(dòng)控制裝置對(duì)所述的諸線圈施加控制電流，以引 起電動(dòng)機(jī)作用。施加于這種多相無刷換向驅(qū)動(dòng)控制裝置的控制信號(hào)是通過釆用由霍 爾效應(yīng)傳感器提供的位置信號(hào)的光學(xué)隔離器從一處理機(jī)發(fā)出的。這種無刷電動(dòng)機(jī)也 可以用在再生制動(dòng)中，通過發(fā)電機(jī)作用發(fā)出電流，并且電流的路徑是由電開關(guān)控制 器來建立，其中發(fā)出的電功率通過控制系統(tǒng)儲(chǔ)存起來供以后應(yīng)用。
軸向磁通電動(dòng)機(jī)和/或發(fā)電機(jī)的可能形狀可概括如下。 一般地說，繞組可以是 固定的或旋轉(zhuǎn)的，繞組可以構(gòu)造成下述結(jié)構(gòu)。 一種可能的結(jié)構(gòu)是有槽的疊片結(jié)構(gòu)或 包括鐵芯材料，繞組布置在槽里。另一種可能的結(jié)構(gòu)是無槽結(jié)構(gòu)，其中繞組被繞成 線圈并埋在諸如碳材料的無鐵結(jié)構(gòu)里或可被繞在疊片上或包括鐵芯材料。再一個(gè)可 能的結(jié)構(gòu)是實(shí)心結(jié)構(gòu)，其中感應(yīng)電流在實(shí)心導(dǎo)電材料內(nèi)部流動(dòng)，導(dǎo)電材料可以是或 可以不是鐵磁材料。盤式結(jié)構(gòu)的繞組可以是印刷電路形式的和/或是用銅片沖制而 成的和/或可以是繞成幾個(gè)個(gè)體線圈的銅線繞組，它可以是或不是一編絞的導(dǎo)線構(gòu)
造(litz wire construction)。
應(yīng)用
在輪子觸地之后，可立即把用作電動(dòng)機(jī)的輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)變成發(fā)電機(jī)， 其過程是斷開對(duì)定子盤的供電，在轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)由于飛機(jī)的動(dòng)能相對(duì)于定子磁場(chǎng)作相 對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)電機(jī)就產(chǎn)生作用，并通過采用諸如IGBT或IGCT和/或機(jī)電式繼電器的 已知的電轉(zhuǎn)換作用和控制裝置從所述定子盤取出電功率，可把發(fā)出的電功率儲(chǔ)存在 再生制動(dòng)裝置里和/或在動(dòng)力制動(dòng)過程中耗散掉和/或施加于其它的定子盤，使之通 過機(jī)動(dòng)化制動(dòng)增強(qiáng)制動(dòng)效果。
可把定子盤發(fā)出的電流儲(chǔ)存在飛機(jī)上的蓄電池、電容器組或其它適當(dāng)?shù)男铍娫O(shè) 備里，諸如通過電子控制裝置和/或機(jī)械接觸器電氣連接于定子盤的旋轉(zhuǎn)蓄能線圈 和/或螺旋管式蓄能線圈，這樣，就可把發(fā)出的電功率耗散掉和/或儲(chǔ)存起來用于以 后的供電。機(jī)動(dòng)化制動(dòng)方法中的電磁制動(dòng)可較佳地通過把相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)子和定子 盤作為發(fā)電機(jī)來施加，把發(fā)電機(jī)的輸出施加于另一個(gè)或多個(gè)定子盤，使之產(chǎn)生電動(dòng) 機(jī)作用，這個(gè)電動(dòng)機(jī)作用的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與產(chǎn)生機(jī)動(dòng)化制動(dòng)作用的輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相 反，這可超過僅用再生制動(dòng)的制動(dòng)作用，這樣，可減小制動(dòng)距離和增加飛機(jī)的安全 性。
機(jī)動(dòng)化制動(dòng)的方法可較佳地通過兩個(gè)途徑來做到。第一個(gè)途徑是用一個(gè)定子盤 相對(duì)于相關(guān)的轉(zhuǎn)盤的相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)出的電功率，可把這個(gè)電功率施加于輪轂電動(dòng)機(jī)/ 發(fā)電機(jī)盤組里的另一個(gè)定子盤，以便通過所述另一定子盤的另一相關(guān)的轉(zhuǎn)盤向相反 方向轉(zhuǎn)動(dòng)來增強(qiáng)制動(dòng)效果，這樣就能進(jìn)行機(jī)動(dòng)化制動(dòng)，或使在同一或另一輪轂電動(dòng) 機(jī)/發(fā)電機(jī)盤組里的一個(gè)或多個(gè)盤作為一個(gè)或多個(gè)再生盤而電動(dòng)回轉(zhuǎn)。第二個(gè)途徑 是用儲(chǔ)存的和/或飛機(jī)上發(fā)出的和/或外部的電功率，把這樣的電功率通過設(shè)置的電 連接施加于定子盤，把由此產(chǎn)生的電動(dòng)機(jī)作用施加于轉(zhuǎn)盤，使其轉(zhuǎn)動(dòng)方向與飛機(jī)輪 子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，如此實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)化制動(dòng)，或使輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)里的一個(gè)或多 個(gè)盤電動(dòng)回轉(zhuǎn)?？砂焉鲜鰞蓚€(gè)途徑結(jié)合起來以產(chǎn)生所希望的制動(dòng)效果。
可把軸向磁通輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)用于使飛機(jī)起落架輪子產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)作用來給 飛機(jī)提供像陀螺那樣的穩(wěn)定作用。在著陸過程中，把飛機(jī)起落架放下并隨后對(duì)起落 架輪子施加電動(dòng)機(jī)作用而使之向前轉(zhuǎn)動(dòng)，這可產(chǎn)生陀螺效應(yīng)而使飛機(jī)穩(wěn)定，從而增 加飛機(jī)的穩(wěn)定性和安全性。
另一實(shí)施例采用不同于電磁制動(dòng)的渦流制動(dòng)，其中轉(zhuǎn)盤是用鋁、鋁合金、鋼、 銅、鈹、銀或它們的各種構(gòu)造的任何組合制成的，而定子盤可以是像前面的電磁制 動(dòng)的較佳實(shí)施例中所述的那樣制成的，通過給定子盤施加電流，讓定子盤的磁場(chǎng)使 所述轉(zhuǎn)盤里感生渦流電流，以此來產(chǎn)生磁阻力轉(zhuǎn)矩，而這一阻力轉(zhuǎn)矩可對(duì)飛機(jī)輪子 產(chǎn)生制動(dòng)作用。
可把上述實(shí)施例的任一組合附加地應(yīng)用于現(xiàn)在使用中的摩擦制動(dòng)系統(tǒng)，以延長(zhǎng) 摩擦制動(dòng)系統(tǒng)的壽命和提高其使用性能，以及通過降低磨損速率和所需要的摩擦盤 數(shù)量來降低維護(hù)費(fèi)用。如果需要，在上述各實(shí)施例和它們的組合中，也可以采用摩 擦制動(dòng)系統(tǒng)中所用的冷卻系統(tǒng)。
在著陸的情況中，飛行員放下起落架，并通過飛行員輸入控制裝置對(duì)起落架的
輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)施加電功率，使起落架輪胎向前轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)一架典型的波音747飛機(jī)而言，對(duì)于130英里/小時(shí)的著陸速度，起落架輪胎的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度應(yīng)約為48弧 度/秒，以使輪胎速度和對(duì)地速度匹配，這樣可大大降低輪胎的滑移摩擦磨損。在 觸地之后立即用控制系統(tǒng)儲(chǔ)存輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率，以實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)。 片刻之后，把儲(chǔ)存的能量通過控制系統(tǒng)施加于輪轂電動(dòng)機(jī)使之產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)方向與轉(zhuǎn)子 的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的電動(dòng)機(jī)作用，借以進(jìn)行機(jī)動(dòng)化制動(dòng)。為了使飛機(jī)完全停止，可以 用機(jī)動(dòng)化制動(dòng)，并且在向前運(yùn)動(dòng)已經(jīng)停止時(shí)斷開機(jī)動(dòng)化制動(dòng)，隨后對(duì)制動(dòng)盤施加直 流電流，使每個(gè)定子磁場(chǎng)線圈由于轉(zhuǎn)子的永久磁鐵磁通而產(chǎn)生磁通，這也可用于在 航站樓處停機(jī)時(shí)對(duì)起落架輪子施加停機(jī)制動(dòng)力。
在起飛的情況中，飛行員可用輸入控制裝置進(jìn)行輸入，使起落架輪胎向前轉(zhuǎn)動(dòng) 并起動(dòng)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。這可使飛機(jī)在跑道上的滑行速度比只用噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)滑行的速度 快，從而可縮短采用這種裝置的飛機(jī)的起飛滑行距離。
在中止起飛的情況中，可將全部制動(dòng)系統(tǒng)一下子都投入使用，使飛機(jī)的制動(dòng)能 力達(dá)到最大。
在180。轉(zhuǎn)彎的地面機(jī)動(dòng)情況中，飛行員可用輸入控制裝置進(jìn)行輸入，給一個(gè) 起落架供電使之向前運(yùn)動(dòng)，而同時(shí)給另一個(gè)起落架供電使之向相反的方向運(yùn)動(dòng)，使 飛機(jī)在飛行員的控制下完成轉(zhuǎn)彎。
在飛機(jī)在航空母艦上起降的情況中，供電可來自連接于飛機(jī)的外部電源，諸如 用于推動(dòng)飛機(jī)或使飛機(jī)從航母上起飛的電源。電連接裝置可以是直接機(jī)械接觸連接 器或非接觸式連接裝置，非接觸連接是采用電磁感應(yīng)把能量從地面通電軌道傳輸?shù)?飛機(jī)上。在對(duì)商業(yè)飛機(jī)采用這種作法時(shí)，可將地面通電軌道嵌入飛機(jī)場(chǎng)的跑道以便 能夠傳輸電能，和/或提供某種措施，飛機(jī)控制人員可用這種措施通過控制施加于 飛機(jī)的輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的電功率來直接控制飛機(jī)的地面運(yùn)動(dòng)，這樣可增加飛機(jī) 控制人員的控制程度。
在本發(fā)明的范圍內(nèi)還可做出其它實(shí)施例。例如，這種系統(tǒng)可以是非常靈活的， 允許一個(gè)定子一轉(zhuǎn)盤組給另一個(gè)定子一轉(zhuǎn)盤組供電，以實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)化制動(dòng)。在著陸時(shí) 可通過對(duì)輪子施加與其轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)矩來實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)化制動(dòng)。
下面給出一種可能的應(yīng)用在著陸的情況中，可把輪子轉(zhuǎn)起來使其線速度達(dá)到 飛機(jī)著陸速度，并在輪子觸地后立即停止施加電功率，而使輪子起到發(fā)電機(jī)作用。 系統(tǒng)可把能量?jī)?chǔ)存起來，過一定時(shí)刻之后，把儲(chǔ)存的能量施加于定子一轉(zhuǎn)盤組，使之產(chǎn)生與輪子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的轉(zhuǎn)矩，借以實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)化制動(dòng)。對(duì)于著陸過程，這可能 產(chǎn)生非線性的轉(zhuǎn)矩曲線，可對(duì)這種過程進(jìn)行完全計(jì)算機(jī)化的控制，以增大制動(dòng)的有 效能級(jí)。
作為另一個(gè)例子，本發(fā)明可無需采用軸向磁通電動(dòng)機(jī)。本技術(shù)領(lǐng)域已有的任何 電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)設(shè)備都可應(yīng)用于所揭示的各起落架總成實(shí)施例，來達(dá)到其對(duì)應(yīng)的效 能。
除已列舉的優(yōu)點(diǎn)諸如能夠依靠施加于定子一轉(zhuǎn)盤組的電壓控制制動(dòng)量級(jí)之外， 本發(fā)明還有其它優(yōu)點(diǎn)。例如，如果可使主起落架的兩個(gè)或多個(gè)輪子差動(dòng)地和/或向
不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，可減小飛機(jī)作180°轉(zhuǎn)彎所需要的轉(zhuǎn)彎半徑或跑道寬度，這可使飛 機(jī)在其本來不能起降的較小的簡(jiǎn)易跑道上進(jìn)行起降。這又允許飛機(jī)采取更直接的行 走路徑，在緊急情況下可依賴附加的簡(jiǎn)易跑道，這有利于減少飛行時(shí)間和燃料消耗。 作為優(yōu)點(diǎn)的另一個(gè)例子，因?yàn)閲姎馐桨l(fā)動(dòng)機(jī)的效率是隨速度增加的，所以飛機(jī) 特別是噴氣飛機(jī)的自行滑行效率很低。而本發(fā)明中，定子一轉(zhuǎn)盤組能夠把電能(不 管是儲(chǔ)存在電能儲(chǔ)存設(shè)備里的，還是飛機(jī)上的和可通過例如電磁感應(yīng)可傳輸?shù)?轉(zhuǎn) 變成輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)能，這有助于補(bǔ)償飛機(jī)的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)在低速下運(yùn)行的效率不佳。 還有，依靠電工作的輪子不僅有助于飛機(jī)的滑行和起飛，而且也可以降低或消除對(duì) 拖曳電動(dòng)機(jī)的需要，而通常在例如后退的高難度情況下，需要用拖曳電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng) 飛機(jī)。
作為優(yōu)點(diǎn)的再一個(gè)例子，這種系統(tǒng)能夠在飛機(jī)著地前把起落架輪子加速到很高 的速度，使這個(gè)速度近似匹配于飛機(jī)著地時(shí)的速度，這可降低飛機(jī)的"顛簸"或沖 動(dòng)現(xiàn)象，而常規(guī)飛機(jī)的固定不動(dòng)的輪子在因觸地而被突然加速到飛機(jī)著地時(shí)的速度 時(shí)， 一般都要發(fā)生這種現(xiàn)象。降低或消除顛簸有助于提高乘客的舒適性，降低輪胎 和跑道的磨損，以及可產(chǎn)生起穩(wěn)定作用的陀螺效應(yīng)。
輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的電動(dòng)機(jī)作用還可用作在準(zhǔn)備著陸時(shí)放下或伸出起落架或 用作起飛后收回起落架的動(dòng)力源。其中，電動(dòng)機(jī)作用是通過機(jī)械連接的，可用于定 位或鎖住起落架。這樣的系統(tǒng)可以這樣來實(shí)現(xiàn)，例如用螺桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或其它這類機(jī) 械裝置來建立從輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)到起落架支柱組件的運(yùn)動(dòng)傳遞，在降落時(shí)把起 落架放下并鎖定以及在起飛之后把起落架收起并鎖定。
應(yīng)用本發(fā)明時(shí)的其它考慮包括首先，這種裝置既可應(yīng)用于前起落架也可應(yīng)用于主起落架。前起落架可能與主起落架有許多或完全相同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，諸如可用處 理機(jī)控制的一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)(諸如軸向磁通電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī))。其次，前 起落架可包括兩個(gè)或多個(gè)輪子，它們可根據(jù)使用者發(fā)出的并經(jīng)處理機(jī)處理的轉(zhuǎn)向信 號(hào)差動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)。
現(xiàn)有的飛機(jī)轉(zhuǎn)向方法是或者進(jìn)行差動(dòng)制動(dòng)(differential bmking)和/或把前起落
架轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度。差動(dòng)制動(dòng)是用來自飛行員的輸入對(duì)飛機(jī)的一側(cè)施加制動(dòng)而使飛機(jī) 轉(zhuǎn)彎，至于前起落架的轉(zhuǎn)向是通過手輪和/或舵柄輸入的。差動(dòng)制動(dòng)會(huì)對(duì)地面或跑 道產(chǎn)生嚴(yán)重的侵蝕，經(jīng)常使用差動(dòng)制動(dòng)還可能導(dǎo)致起落架損壞?，F(xiàn)有的前起落架轉(zhuǎn) 向角度限制為左右各6(f，這是用諸如推一拉執(zhí)行器、齒條和齒輪、回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器以 及有放大作用的機(jī)械聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)施加的，這類機(jī)構(gòu)容易磨損且需要維護(hù)。如果前起落 架的自對(duì)中系統(tǒng)出了故障，在飛行中這樣的機(jī)械驅(qū)動(dòng)器可能會(huì)使前起落架移動(dòng)。
使起落架的兩個(gè)或多個(gè)輪子差動(dòng)地轉(zhuǎn)動(dòng)，只能在輪胎接觸地面或跑道并且提供 使輪子轉(zhuǎn)向所需要的轉(zhuǎn)矩時(shí)才能使前起落架轉(zhuǎn)向，而飛機(jī)不向前移動(dòng)。按照本發(fā)明， 可通過使前起落架的一個(gè)輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)而使其另一個(gè)輪轂電 動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)向另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)向，由飛行員提供手輪輸入把前起落 架定位于所希望的任何方位。
或者，使前起落架的兩個(gè)輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)以不同的速度向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)， 也可使前起落架轉(zhuǎn)向。
因此，這種新的轉(zhuǎn)向方法可提高飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性，降低飛機(jī)因附加設(shè)備而增加的 重量，還可提高可靠性。在飛機(jī)輪子接觸地面且兩個(gè)輪胎向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，飛行 員可通過手輪對(duì)兩個(gè)輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)給予不同的輸入功率，使一個(gè)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)得 比另一個(gè)輪胎快，這可使前起落架一邊向前運(yùn)動(dòng)一邊向所希望的方向轉(zhuǎn)向。用在飛 機(jī)前起落架中的現(xiàn)有的方法在著陸過程中會(huì)使前起落架輪胎產(chǎn)生不均勻的磨損，以 致使前起落架輪胎不平衡。前起落架輪胎的這種不平衡可能導(dǎo)致前起落架輪子搖 擺。
通過采用這種可降低輪胎磨損的方法，在著陸時(shí)可降低前起落架因不均勻磨損 而可能產(chǎn)生的搖擺，所以可提高前起落架轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能，與當(dāng)前使用中的方法相 比，可提高穩(wěn)定性。
另一個(gè)考慮是可使往往用于幫助轉(zhuǎn)向的前起落架在不得不在簡(jiǎn)易跑道上機(jī)動(dòng)時(shí)、特別是剛剛著地之后有更好的轉(zhuǎn)向性能，所以，這種系統(tǒng)可包括鰭板或阻力板 或同類的構(gòu)件，把它們構(gòu)造成使空氣向上流，借以增大飛機(jī)前起落架壓向跑道的力。
另一方面，本發(fā)明可提供改進(jìn)的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)。電磁制動(dòng)系統(tǒng)的一 個(gè)明顯優(yōu)點(diǎn)是，反饋信號(hào)比液壓系統(tǒng)里的信號(hào)快1000倍，這有利于增加ABS的有 效制動(dòng)能力，從而提高安全程度，也有助于提高可靠性，因?yàn)殡姶旁O(shè)備固有地比液 壓設(shè)備可靠。電磁制動(dòng)系統(tǒng)也是固有的防抱死系統(tǒng)。
有多種途徑可實(shí)現(xiàn)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)，并且任何常規(guī)的ABS或改進(jìn)的 ABS都可應(yīng)用在本發(fā)明中，來實(shí)現(xiàn)所希望的飛機(jī)制動(dòng)。下面說明一個(gè)可能的途徑， 它采用模糊邏輯作為可能的控制措施。
近年來，模糊邏輯控制技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各種系統(tǒng)。防抱死制動(dòng)系統(tǒng)中的 許多電子控制系統(tǒng)正在成為模糊邏輯控制技術(shù)的應(yīng)用對(duì)象。通過釆用模糊邏輯控制 (fuzzy logic based control)而不是傳統(tǒng)的控制算法，可使電子控制系統(tǒng)具有優(yōu)越的特 性。
在硬性或緊急制動(dòng)過程中，采用ABS可確保最佳的控制和最小的停機(jī)距離。 近年來，裝備ABS的飛機(jī)數(shù)量不斷增加，現(xiàn)在已經(jīng)認(rèn)為ABS是對(duì)飛機(jī)安全的一大 貢獻(xiàn)。ABS采用的控制方法可提高系統(tǒng)性能，所以，提高ABS的能力是飛機(jī)制造 廠家追求的目標(biāo)之一。
電子控制單元(ECU)、輪子速度傳感器以及制動(dòng)調(diào)制器是ABS模塊的主要組 成部分。輪子速度傳感器以與輪子速度成比例的頻率發(fā)脈沖給ECU。然后ECU處 理收到的信息并相應(yīng)地調(diào)節(jié)制動(dòng)器。把模糊邏輯控制算法應(yīng)用在ABS系統(tǒng)中的 ECU和控制算法部分地決定著ABS系統(tǒng)將有怎樣的性能。
由于ABS系統(tǒng)在性質(zhì)上是非線性的和動(dòng)態(tài)的，所以它是用于模糊邏輯控制的 主要候選者。對(duì)于大多數(shù)跑道表面，隨著制動(dòng)力施加于飛機(jī)的輪子系統(tǒng)，飛機(jī)和跑 道表面之間的縱向摩擦關(guān)系迅速增強(qiáng)。在這樣條件下的輪子滑移基本上認(rèn)為是在施 加制動(dòng)力的過程中飛機(jī)速度和輪子速度降之間的差異。制動(dòng)器因摩擦力阻止滑移而 起作用。摩擦力允許的滑移越長(zhǎng)，對(duì)飛機(jī)的動(dòng)量產(chǎn)生的制動(dòng)力就越大。遺憾的是， 在RTO (中止起飛)過程中或在濕的或結(jié)冰的地面上滑行時(shí)表面摩擦系數(shù)是變化 的，滑移本身將會(huì)受阻。如果繼續(xù)施加制動(dòng)力以致超過跑道表面的有用摩擦系數(shù)， 制動(dòng)器就將有效地開始在非摩擦環(huán)境中工作。在摩擦降低的環(huán)境中增大制動(dòng)力往往會(huì)導(dǎo)致輪子完全被抱死。已經(jīng)從數(shù)學(xué)上和經(jīng)驗(yàn)地證明，滑動(dòng)的輪子產(chǎn)生的摩擦比運(yùn) 動(dòng)著的輪子的滾動(dòng)摩擦小。
ABS控制算法應(yīng)該考慮由溫度變化和磁場(chǎng)磁通的相互作用的動(dòng)態(tài)特性引起的 制動(dòng)力矩的非線性。并且，還應(yīng)考慮諸如摩擦系數(shù)和跑道表面的變化之類的外部干 擾，當(dāng)然還應(yīng)考慮輪胎的磨損和系統(tǒng)零部件老化的影響。這些影響因素使系統(tǒng)的復(fù) 雜性增加，這又進(jìn)一步影響用于描述系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。當(dāng)數(shù)學(xué)模型包括越來越多需 要控制的復(fù)雜的方程式時(shí)，ABS也將變得越來越復(fù)雜。由于ABS的高度動(dòng)態(tài)性質(zhì)， 需要用許多假設(shè)和初始條件來使控制是可實(shí)現(xiàn)的。 一旦可實(shí)現(xiàn)控制，就可通過建立 樣機(jī)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。然后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，以求得到所希望的如同 試驗(yàn)裝置所定義的控制狀態(tài)。
由于模糊邏輯的性質(zhì)，在ABS的基于規(guī)則的描述中，應(yīng)考慮各種動(dòng)態(tài)影響因 素。這種形式的"智能控制"允許更快地建立系統(tǒng)規(guī)范。最近的一篇題為"Fuzzy Logic Anti-Lock Brake System for a Limited Range Coefficient of Friction Surface" ， 1993 IEEE從系統(tǒng)制造廠商的觀點(diǎn)論述了與模糊ABS的初始研發(fā)相關(guān)的某些問題。
圖3是一個(gè)框圖，它表示本發(fā)明的用于模糊邏輯ABS控制的方法和裝置。圖 3中表示出了對(duì)模糊邏輯ABS的輸入，它們是
1. 制動(dòng)器這個(gè)框代表制動(dòng)器腳踏板的偏轉(zhuǎn)量/主控量。這個(gè)信息以數(shù)字量或 模擬量格式采集并且也表示停機(jī)制動(dòng)器的位置。
2. 降落模式這表示飛機(jī)是否處于降落模式，并且可以編入具體的跑道數(shù)據(jù)， 作為對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入。
3. 起飛如果飛機(jī)是準(zhǔn)備起飛以及發(fā)動(dòng)機(jī)是否在運(yùn)轉(zhuǎn)，就記入這個(gè)數(shù)據(jù)。
4. 反饋這個(gè)框表示關(guān)于ABS系統(tǒng)的狀態(tài)的一組輸入，諸如溫度、發(fā)出的電
流的大小和/或施加于輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的電流的大小以及其它。
5. 輪子速度在典型的應(yīng)用中，這個(gè)將代表一組4個(gè)輸入信號(hào)，它們分別來
自每個(gè)主起落架總成里的每個(gè)輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，它們代表每個(gè)輪子的速度的信 息。這些信息用于導(dǎo)出控制算法所必要的全部信息。
6. 數(shù)據(jù)輸入和變量加權(quán)，這允許把各個(gè)輸入數(shù)據(jù)組合起來進(jìn)行關(guān)于有效性和 加權(quán)恰當(dāng)性的評(píng)估，然后發(fā)送到安裝在主程序界面引擎(Main program Interface Engine)里的ABS控制算法上。7.可對(duì)主程序界面引擎進(jìn)行更新，進(jìn)行改進(jìn)，用于處理輸入數(shù)據(jù)，供電子控
制單元(ECU)應(yīng)用，ECU輸出數(shù)據(jù)給各個(gè)指示器以供飛行員觀看，諸如可能的 誤差信號(hào)，并且數(shù)據(jù)輸出給可控制施加于制動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的電 功率的脈沖寬度調(diào)制控制器。
通過把來自每個(gè)輪子的信號(hào)綜合起來可計(jì)算每個(gè)輪子的加速度和滑移。然后， 在模糊邏輯ABS系統(tǒng)里處理這些信號(hào)以實(shí)現(xiàn)所希望的控制，并且這樣的體系設(shè)計(jì) 是盡可能充分利用改進(jìn)的數(shù)學(xué)演示定時(shí)(math execution timing),使這樣的改進(jìn)成為 可用的。
當(dāng)由用輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)作為發(fā)電機(jī)并把輸出功率施加于一電阻器排 (resistorbank)構(gòu)成動(dòng)態(tài)制動(dòng)的情況下動(dòng)態(tài)制動(dòng)是有效的時(shí)，由于兩個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)可產(chǎn) 生太大的阻力以致引起輪子滑動(dòng)甚至使輪子的輪胎上出現(xiàn)磨平的區(qū)域，可能造成這 樣的情況，B卩，制動(dòng)系統(tǒng)松開輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)上的自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)。另一種改變 是進(jìn)行混合制動(dòng)。采用混合制動(dòng)可使制動(dòng)更有效。由ABS的反饋電子裝置來建立， 混合制動(dòng)在低的動(dòng)態(tài)電流強(qiáng)度范圍內(nèi)用某幾個(gè)自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)，而在高的動(dòng)態(tài)電流強(qiáng) 度范圍內(nèi)如果用也是少用自動(dòng)制動(dòng)。在完全動(dòng)態(tài)情況中，可把自動(dòng)制動(dòng)完全松開。 混合制動(dòng)與輪子滑移和其它制動(dòng)控制電路有關(guān)，諸如輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)上的加速 速率和速度。
盡管已經(jīng)說明了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，但是它們不以任何方式限制本發(fā)明的 范圍。熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人很容易理解，在權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)可以 做出各種變型。在權(quán)利要求中采用了裝置加功能條款，這些條款意在覆蓋這里描述 的、用于執(zhí)行所述的功能的結(jié)構(gòu)概念，不僅覆蓋結(jié)構(gòu)上的等同體而且覆蓋等同的結(jié) 構(gòu)物。
不能把以上結(jié)合較佳實(shí)施例描述的本發(fā)明的方法認(rèn)為是限制于所提供的具體 細(xì)節(jié)，因?yàn)樵诒景l(fā)明的精神和范圍內(nèi)可以做出各種改變和變型。例如，本發(fā)明的原 理可以廣泛地應(yīng)用于其它電動(dòng)運(yùn)載工具的起動(dòng)和/或制動(dòng)系統(tǒng)，諸如電車、公共交 通車、貨運(yùn)卡車、轎車、船艇以及需要制動(dòng)的其它電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種用于飛機(jī)的飛機(jī)起落架總成，包括前起落架和主起落架，所述前起落架和所述主起落架的至少其中之一包括非轉(zhuǎn)動(dòng)的主體部分，所述主體部分被構(gòu)造成連接至飛機(jī)的機(jī)身骨架；輪子，所述輪子連接于所述主體部分并可繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相對(duì)于所述主體部分轉(zhuǎn)動(dòng)；連接于所述主體部分的至少一個(gè)定子；連接于所述輪子并構(gòu)造成可相對(duì)于所述定子轉(zhuǎn)動(dòng)的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子；其中，所述定子和所述轉(zhuǎn)子被分別構(gòu)造成能產(chǎn)生磁通；并且所述定子和轉(zhuǎn)子被構(gòu)造成它們的磁通互相作用而引起以下情況中的至少一種情況把電能轉(zhuǎn)變成所述輪子的轉(zhuǎn)矩能；以及把所述輪子的轉(zhuǎn)矩能轉(zhuǎn)變成其量級(jí)適用于降低所述輪子的轉(zhuǎn)速的電能。
2. 如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，還包括摩擦式制動(dòng)器， 所述摩擦式制動(dòng)器連接于所述主體部分，并被構(gòu)造成能在混合制動(dòng)系統(tǒng)里相對(duì)于所 述主體部分制動(dòng)所述輪子，其中把磁力制動(dòng)混合于傳統(tǒng)的摩擦式圓盤制動(dòng)器。
3. 如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述定子和轉(zhuǎn)子被構(gòu) 造成其磁通的互相作用能引起把電能轉(zhuǎn)變成所述輪子的轉(zhuǎn)矩能；以及把所述輪子 的轉(zhuǎn)矩能轉(zhuǎn)變成電能。
4. 如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述定子和轉(zhuǎn)子包括 位于碳材料中的導(dǎo)線，以便被構(gòu)造成其軸向磁通的互相作用能引起把電能轉(zhuǎn)變成 所述輪子的轉(zhuǎn)矩能；以及把所述輪子的轉(zhuǎn)矩能轉(zhuǎn)變成電能。
5. 如權(quán)利要求4所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述導(dǎo)線包括高溫超 導(dǎo)導(dǎo)線。
6. 如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述定子包括位于碳 材料中的高能量密度永久磁鐵，并且所述轉(zhuǎn)子包括位于碳材料中的導(dǎo)線，以便被構(gòu) 造成其軸向磁通的互相作用能引起把電能轉(zhuǎn)變成所述輪子的轉(zhuǎn)矩能；以及把所述 輪子的轉(zhuǎn)矩能轉(zhuǎn)變成電能。
7. 如權(quán)利要求6所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述導(dǎo)線包括高溫超導(dǎo)導(dǎo)線。
8. 如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述定子和轉(zhuǎn)子被構(gòu) 造成其軸向磁通的互相作用能把所述輪子的基本上全部的轉(zhuǎn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)變成電能，并 且隨后通過在所述定子和轉(zhuǎn)子的至少其中之一里形成渦流電流而把能量轉(zhuǎn)變成熱 能。
9. 如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括位于碳材料里的高能量密度永久磁鐵，并且所述定子包括鋼，其被構(gòu)造成使所述永久磁鐵 的磁通可使所述定子里產(chǎn)生渦流電流，而所述渦流電流可使所述輪子里產(chǎn)生磁阻力 轉(zhuǎn)矩能，從而耗散所述輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)能量。
10. 如權(quán)利要求9所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括導(dǎo)線， 并且所述定子包括固體導(dǎo)電材料，在給所述導(dǎo)線通電時(shí)，所述導(dǎo)電材料里感生渦流 電流。
11. 如權(quán)利要求9所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述定子包括導(dǎo)線， 并且所述轉(zhuǎn)子包括固體導(dǎo)電材料，在給所述導(dǎo)線通電時(shí)，所述導(dǎo)電材料里感生渦流 電流。
12. 如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述飛機(jī)起落架包括 兩個(gè)輪子，所述輪子連接于所述主體部分并可繞所述軸線各自獨(dú)立地相對(duì)于所述主 體部分轉(zhuǎn)動(dòng)，其中兩個(gè)輪子中的每一個(gè)都與所述定子的一部分和所述轉(zhuǎn)子的一部分 相關(guān)聯(lián)。
13. 如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述定子包括導(dǎo)線， 并且被構(gòu)造成在電流流過所述導(dǎo)線時(shí)能夠產(chǎn)生大致平行于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的第一磁 通，并且所述轉(zhuǎn)子包括永久磁鐵，所述永久磁鐵被構(gòu)造成能夠產(chǎn)生大致平行于所述 軸線的第二磁通，所述起落架被構(gòu)造成在所述電流流過所述導(dǎo)線時(shí)依靠所述第一磁 通和第二磁通的磁力矩的互相作用而使所述輪子轉(zhuǎn)動(dòng)。
14. 如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述定子包括導(dǎo)線， 并且被構(gòu)造成在電流流過所述導(dǎo)線時(shí)能夠產(chǎn)生大致平行于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的第一磁 通，所述轉(zhuǎn)子包括永久磁鐵，所述永久磁鐵被構(gòu)造成能夠產(chǎn)生大致平行于所述轉(zhuǎn)動(dòng) 軸線的第二磁通，所述起落架被構(gòu)造成在所述電流流過所述導(dǎo)線時(shí)依靠所述第一磁 通和第二磁通的磁力矩的互相作用而使所述輪子轉(zhuǎn)動(dòng)。
15. 如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括導(dǎo)線， 并且被構(gòu)造成在電流流過所述導(dǎo)線時(shí)能夠產(chǎn)生大致平行于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的第一磁 通，所述定子包括永久磁鐵，所述永久磁鐵被構(gòu)造成能夠產(chǎn)生大致平行于所述轉(zhuǎn)動(dòng) 軸線的第二磁通，所述起落架被構(gòu)造成在所述電流流過所述導(dǎo)線時(shí)依靠所述第一磁 通和第二磁通的磁力矩的互相作用而使所述輪子轉(zhuǎn)動(dòng)。
16. 如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括導(dǎo)線，并且被構(gòu)造成在電流流過所述導(dǎo)線時(shí)能夠產(chǎn)生大致平行于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的第一磁 通，所述轉(zhuǎn)子包括永久磁鐵，所述永久磁鐵被構(gòu)造成能夠產(chǎn)生大致平行于所述轉(zhuǎn)動(dòng) 軸線的第二磁通,所述起落架被構(gòu)造成在所述電流流過所述導(dǎo)線時(shí)依靠所述第一磁 通和第二磁通的磁力矩的互相作用而使所述輪子轉(zhuǎn)動(dòng)。
17. 如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子和所述定子 包括多個(gè)轉(zhuǎn)子和多個(gè)定子，其被構(gòu)造成多個(gè)定子一轉(zhuǎn)子組，每一組包括至少一個(gè)定 子和至少一個(gè)轉(zhuǎn)子。
18. 如權(quán)利要求17所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，在每個(gè)所述定子—轉(zhuǎn)子組中，所述至少一個(gè)定子和所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)子的至少其中之一包括多根導(dǎo)線，這些導(dǎo)線被構(gòu)造成在電流流過所述導(dǎo)線時(shí)能夠產(chǎn)生大致平行于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的磁 通，其中所述每個(gè)定子一轉(zhuǎn)子組可根據(jù)施加于所述導(dǎo)線兩端的電壓作為電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)中的至少其中之一而獨(dú)立地工作。
19. 如權(quán)利要求18所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，還包括 連接于各所述定子一轉(zhuǎn)子組的處理機(jī)；以及電氣設(shè)備，所述電氣設(shè)備包括電能儲(chǔ)存裝置和電能耗散裝置的至少其中之一， 其中，所述處理機(jī)被構(gòu)造為能夠把所述定子—轉(zhuǎn)子組互相連接和斷開以及能夠 把它們連接于和斷開于所述電氣設(shè)備。
20. 如權(quán)利要求19所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述電氣設(shè)備包括 電池。
21. 如權(quán)利要求19所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述電氣設(shè)備包括 電容器。
22. 如權(quán)利要求19所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述電氣設(shè)備包括 可變電容器。
23. 如權(quán)利要求19所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述電氣設(shè)備包括 電阻器，所述電阻器被構(gòu)造成用于將電功率在一個(gè)可以安全地控制熱耗散的地方耗 散成熱能。
24. 如權(quán)利要求19所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述電氣設(shè)備包括 可變電阻器和電阻器排的至少其中之一。
25. 如權(quán)利要求19所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述處理機(jī)被構(gòu)造 成在飛機(jī)著陸過程中可使所述輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，使其轉(zhuǎn)動(dòng)的切線速度與飛機(jī)的著陸線速度 基本對(duì)應(yīng)。
26. 如權(quán)利要求25所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述電氣設(shè)備包括 電能儲(chǔ)存裝置，所述處理機(jī)被構(gòu)造成在飛機(jī)著地之后可將所述定子一轉(zhuǎn)子組的至少 其中之^"連接于所述電能儲(chǔ)存裝置，其連接的極性與所述輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，以 便對(duì)飛機(jī)施加機(jī)動(dòng)化制動(dòng)。
27. 如權(quán)利要求25所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述處理機(jī)被構(gòu)造 成可使所述輪子以約100到180英里/小時(shí)的切線速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
28. 如權(quán)利要求19所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述處理機(jī)被構(gòu)造 成在飛機(jī)著陸過程中可使所述輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，這種轉(zhuǎn)動(dòng)的陀螺作用有助于使飛機(jī)穩(wěn)定。
29. 如權(quán)利要求19所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述處理機(jī)被構(gòu)造 成在飛機(jī)著陸過程中可將所述定子一轉(zhuǎn)子組的至少其中之一連接于所述電氣設(shè)備， 從而將所述輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)變成電能而傳遞至所述電氣設(shè)備。
30. 如權(quán)利要求29所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述處理機(jī)包括防 抱死制動(dòng)系統(tǒng)。
31. 如權(quán)利要求30所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述防抱死制動(dòng)系 統(tǒng)軟件包括采用模糊邏輯的軟件。
32. 如權(quán)利要求19所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述處理機(jī)被構(gòu)造 成可將所述各定子一轉(zhuǎn)子組中的第一組連接于所述各定子一轉(zhuǎn)子組中的第二組，以 便將由所述定子一轉(zhuǎn)子組中的第一組所產(chǎn)生的電能施加于所述各定子一轉(zhuǎn)子組中 的第二組，從而對(duì)飛機(jī)施加機(jī)動(dòng)化制動(dòng)。
33. 如權(quán)利要求19所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述電氣設(shè)備包括 電能儲(chǔ)存裝置，所述處理機(jī)被構(gòu)造成在飛機(jī)起飛過程中可將所述各定子一轉(zhuǎn)子組的至少其中之一連接于所述電氣設(shè)備，從而把儲(chǔ)存在所述電能儲(chǔ)存裝置里的電能轉(zhuǎn)變 成所述輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)能，并且在飛機(jī)著陸過程中可將所述各定子一轉(zhuǎn)子組的至少其中 之一連接于所述電能儲(chǔ)存裝置，從而將所述輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)能轉(zhuǎn)變成儲(chǔ)存在所述電能儲(chǔ) 存裝置里的電能。
34. 如權(quán)利要求19所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述電氣設(shè)備位于 飛機(jī)之外，并且被構(gòu)造成可連接于飛機(jī)跑道，飛機(jī)能很容易地脫離于所述電氣設(shè)備。
35. 如權(quán)利要求34所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述電氣設(shè)備可通 過直接電接觸連接于所述定子一轉(zhuǎn)子組。
36. 如權(quán)利要求34所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述電氣設(shè)備不是 通過直接電接觸而是通過能夠傳輸電功率的電感應(yīng)連接于所述定子一轉(zhuǎn)子組。
37. 如權(quán)利要求34所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述處理機(jī)位于飛 機(jī)之外并連接于所述電氣設(shè)備。
38. 如權(quán)利要求34所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，還包括外部控制裝 置，所述外部控制裝置無線連接于所述處理機(jī)，以便空中交通管理控制器可指揮和 調(diào)動(dòng)所述飛機(jī)。
39. 如權(quán)利要求19所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述處理機(jī)被構(gòu)造成能夠使所述定子—轉(zhuǎn)子組互相串聯(lián)地連接起來。
40. 如權(quán)利要求19所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述處理機(jī)被構(gòu)造成能夠使所述定子—轉(zhuǎn)子組互相并聯(lián)地連接起來。
41. 如權(quán)利要求19所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述電氣設(shè)備包括 電能儲(chǔ)存裝置，其中，所述處理機(jī)被構(gòu)造成能夠可變地調(diào)整由所述電能儲(chǔ)存裝置施 加于所述定子一轉(zhuǎn)子組的至少其中之一的電壓。
42. 如權(quán)利要求19所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，還包括可連接于所 述處理機(jī)的飛機(jī)重量輸入裝置，所述處理機(jī)被構(gòu)造成可將所述定子一轉(zhuǎn)子組互相連 接和斷開以及至少部分地根據(jù)由所述重量輸入裝置收到的飛機(jī)重量信息將所述所 述定子一轉(zhuǎn)子組連接和斷開于所述電氣設(shè)備。
43. 如權(quán)利要求42所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，為所述處理機(jī)進(jìn)行的加權(quán)對(duì)每一種機(jī)場(chǎng)跑道狀況是唯一的，并能夠針對(duì)各種不同的天氣條件進(jìn)行調(diào)整 以及能夠在系統(tǒng)獲悉的時(shí)間里調(diào)整加權(quán)系數(shù)。
44. 如權(quán)利要求42所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述處理機(jī)包括用 于考慮天氣條件針對(duì)特定的跑道接收最佳制動(dòng)轉(zhuǎn)矩曲線的裝置，從而可對(duì)所述跑道 定制制動(dòng)控制方案。
45. 如權(quán)利要求19所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述飛機(jī)起落架總 成包括連接于所述非轉(zhuǎn)動(dòng)的主體部分并可繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相對(duì)于所述主體部分各 自獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)輪子，其中，所述兩個(gè)輪子中的每一個(gè)與所述多個(gè)定子中的一部 分和所述多個(gè)轉(zhuǎn)子中的一部分相關(guān)聯(lián)，所述飛機(jī)起落架總成還包括連接于所述處理 機(jī)的使用者輸入設(shè)備，所述處理機(jī)被構(gòu)造成可至少部分地根據(jù)由所述使用者輸入設(shè) 備收到的轉(zhuǎn)彎指令使所述兩個(gè)輪子中的第一個(gè)輪子向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并使所述兩個(gè) 輪子中的第二個(gè)輪子向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
46. 如權(quán)利要求19所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述飛機(jī)起落架總 成包括連接于所述非轉(zhuǎn)動(dòng)的主體部分并可繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相對(duì)于所述主體部分各 自獨(dú)立地轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)輪子，其中，所述兩個(gè)輪子中的每一個(gè)與所述多個(gè)定子中的一 部分和所述多個(gè)轉(zhuǎn)子中的一部分相關(guān)聯(lián)，所述飛機(jī)起落架總成還包括連接于所述處 理機(jī)的使用者輸入設(shè)備，所述處理機(jī)被構(gòu)造成可至少部分地根據(jù)由所述使用者輸入 設(shè)備收到的轉(zhuǎn)彎指令使所述兩個(gè)輪子中的第一個(gè)輪子以第一速度向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)， 并使所述兩個(gè)輪子中的第二個(gè)輪子以不同于所述第一速度的第二速度向所述方向 轉(zhuǎn)動(dòng)。
47. 如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)子包 括一轉(zhuǎn)盤，所述轉(zhuǎn)盤被構(gòu)造成平行于所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸線運(yùn)動(dòng)，并且所述轉(zhuǎn)盤的永久磁鐵 對(duì)一對(duì)應(yīng)的定子盤施加夾緊力以產(chǎn)生停機(jī)制動(dòng)作用。
48. 如權(quán)利要求47所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述至少一個(gè)轉(zhuǎn)盤 和所述對(duì)應(yīng)的定子盤的多個(gè)機(jī)械接觸表面包括碳材料，所述轉(zhuǎn)盤的所述永久磁鐵被 包在所述碳材料里。
49. 如權(quán)利要求47所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述轉(zhuǎn)盤的這種平 行運(yùn)動(dòng)是通過電磁活塞式運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。
50. 如權(quán)利要求1所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，至少一個(gè)轉(zhuǎn)子被施加 直流電流，以便所述轉(zhuǎn)子的永久磁鐵對(duì)一對(duì)應(yīng)的定子施加非轉(zhuǎn)動(dòng)的靜態(tài)夾緊力而產(chǎn) 生停機(jī)制動(dòng)作用。
51. —種用于飛機(jī)的飛機(jī)起落架總成，包括 前起落架和主起落架，所述前起落架或所述主起落架包括 非轉(zhuǎn)動(dòng)的主體部分，所述主體部分被構(gòu)造成連接至飛機(jī)的機(jī)身骨架；輪子，所述輪子連接于所述主體部分并可繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相對(duì)于所述主體部分轉(zhuǎn)動(dòng)；連接于所述主體部分的至少一個(gè)定子；連接于所述輪子并構(gòu)造成可相對(duì)于所述定子轉(zhuǎn)動(dòng)的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子； 其中，所述定子和所述轉(zhuǎn)子被分別構(gòu)造成能產(chǎn)生磁通；所述定子和轉(zhuǎn)子被構(gòu)造成它們的磁通互相作用而引起以下情況中的至少一種 情況把電能轉(zhuǎn)變成所述輪子的轉(zhuǎn)矩能；以及把所述輪子的轉(zhuǎn)矩能轉(zhuǎn)變成其量級(jí)適 用于降低所述輪子的轉(zhuǎn)速的電能；連接于所述定子和所述轉(zhuǎn)子的處理機(jī)；以及電氣設(shè)備，所述電氣設(shè)備包括電能儲(chǔ)存裝置和電能耗散裝置的至少其中之一， 其中，所述處理機(jī)被構(gòu)造為能將定子一轉(zhuǎn)子組連接于和斷開于所述電氣設(shè)備。
52. —種用于飛機(jī)的飛機(jī)起落架總成，包括 前起落架和主起落架，所述前起落架包括非轉(zhuǎn)動(dòng)的主體部分，所述主體部分被構(gòu)造成連接至飛機(jī)的機(jī)身骨架；輪子，所述輪子連接于所述主體部分并可繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線相對(duì)于所述主體部分轉(zhuǎn)動(dòng)；連接于所述主體部分的至少一個(gè)定子；連接于所述輪子并構(gòu)造成可相對(duì)于所述定子轉(zhuǎn)動(dòng)的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子； 其中，所述定子和所述轉(zhuǎn)子被分別構(gòu)造成能產(chǎn)生磁通；所述定子和轉(zhuǎn)子被構(gòu)造成它們的軸向磁通互相作用而引起以下情況中的至少 一種情況把電能轉(zhuǎn)變成所述輪子的轉(zhuǎn)矩能；以及把所述輪子的轉(zhuǎn)矩能轉(zhuǎn)變成其量 級(jí)適用于降低所述輪子的轉(zhuǎn)速的電能。
53. 如權(quán)利要求52所述的飛機(jī)起落架總成，其特征在于，所述定子和轉(zhuǎn)子被 構(gòu)造成其磁通的互相作用能引起把電能轉(zhuǎn)變成所述輪子的轉(zhuǎn)矩能；以及把所述輪 子的轉(zhuǎn)矩能轉(zhuǎn)變成電能。
54. —種用于飛機(jī)起落架輪子的電動(dòng)機(jī)，包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)子和至少一個(gè)定子，在所述轉(zhuǎn)子與所述定子之間留有間隙，其中所 述轉(zhuǎn)子件可操作地連接于所述起落架輪，以便與所述輪子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所述定子件則 可操作地連接于輪軸或轉(zhuǎn)矩管，以提供非轉(zhuǎn)動(dòng)支撐，由此所述起落架輪被所述電動(dòng) 機(jī)致動(dòng)。
55. 如權(quán)利要求54所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)被構(gòu)造成還可用 作為飛機(jī)起落架輪的發(fā)電機(jī)，以便向所述起落架輪提供制動(dòng)作用。
56. 如權(quán)利要求54所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子具有帶有一相關(guān)聯(lián) 的固有的磁通磁場(chǎng)的永久磁通結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)子件包括載流導(dǎo)體，所述導(dǎo)體包括用于 接收電能的輸入終端，以便形成與所述轉(zhuǎn)子磁通磁場(chǎng)相互作用的一相關(guān)聯(lián)的磁通磁 場(chǎng)，由此向所述轉(zhuǎn)子施加磁性轉(zhuǎn)矩，從而使電動(dòng)機(jī)作用施加到所述起落架輪上。
57. 如權(quán)利要求56所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)是包括帶有專用 電子控制器的無刷軸向磁通電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的軸向磁通電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，所述磁性轉(zhuǎn)矩 是由所述轉(zhuǎn)盤與所述定子電磁極中的永久磁鐵之間的磁性轉(zhuǎn)矩相互作用所產(chǎn)生的， 所述永久磁鐵是帶有軸向排列且與相關(guān)聯(lián)的定子磁場(chǎng)線圈或繞組對(duì)準(zhǔn)排列的磁通 的交替的N極和S極，所述轉(zhuǎn)子相對(duì)于所述定子的位置由至少一個(gè)霍爾效應(yīng)傳感 器所檢測(cè)，所述轉(zhuǎn)盤的位置信息被發(fā)送到用于控制信號(hào)的正確定時(shí)的所述專用電子 控制器的處理機(jī)中，以便將所述控制信號(hào)被發(fā)送到至少一個(gè)光學(xué)隔離器中，隨后又 被發(fā)送到多相無刷換向驅(qū)動(dòng)控制器，所述控制器將來自所述電力儲(chǔ)存設(shè)備和/或飛 機(jī)上的電源的電能施加至所述定子盤中的定子磁場(chǎng)線圈，由此通過使籍由產(chǎn)生提供 給電動(dòng)機(jī)作用的連續(xù)的正轉(zhuǎn)矩的所述定子磁極線圈激勵(lì)的適當(dāng)定時(shí)施加至所述定 子電磁極的電能同步而產(chǎn)生磁性轉(zhuǎn)矩，根據(jù)從使用者制動(dòng)和電動(dòng)回轉(zhuǎn)輸入控制器進(jìn) 行的輸入沿正向或反向產(chǎn)生電動(dòng)機(jī)作用，從而通過所述光學(xué)隔離器將所述信息提供 至所述專用電子控制器的處理機(jī)，以便每次使用者輸入時(shí)，使用者的輸入觸發(fā)使輪 轂電動(dòng)機(jī)中的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)作用。
58. 如權(quán)利要求56所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述發(fā)電機(jī)是包括帶有專用 電子控制器的無刷軸向磁通電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的軸向磁通發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，所述電能是由 所述轉(zhuǎn)盤與所述定子繞組或線圈中的永久磁鐵之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的，所述永久 磁鐵是帶有軸向排列且與相關(guān)聯(lián)的定子磁場(chǎng)線圈或繞組對(duì)準(zhǔn)排列的磁通的交替的 N極和S極，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)作用，建立從所述定子磁場(chǎng)線圈到再生制動(dòng)和多相整流控制裝置的電功率連接，并且隨著定子部分和轉(zhuǎn)子部分之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在所述定 子線圈里產(chǎn)生多相功率信號(hào)，并且這一功率信號(hào)被發(fā)送至所述再生制動(dòng)和多相整流 控制裝置，根據(jù)所述專用電子控制器的處理機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)將變化的多相功率信號(hào)轉(zhuǎn)變成DC信號(hào)，所述處理機(jī)是取決于使用者從使用者制動(dòng)和電動(dòng)回轉(zhuǎn)輸入控制器輸入的控制信號(hào)的，如果處理機(jī)控制信號(hào)要求功率儲(chǔ)存和/或功率耗散，那么就從再生制動(dòng)和多相整流控制裝置發(fā)送DC功率信號(hào)給功率儲(chǔ)存設(shè)備和/或飛機(jī)上電 源，以便將發(fā)出的電功率儲(chǔ)存起來供以后使用和/或發(fā)送給用于耗散的功率耗散電 阻器。
59. 如權(quán)利要求58所述的發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述再生制動(dòng)和多相整流控 制裝置還提供用于機(jī)動(dòng)化制動(dòng)控制裝置的多相電功率，所述機(jī)動(dòng)化制動(dòng)控制裝置是 由所述處理機(jī)的控制信號(hào)所控制的，以便施加機(jī)動(dòng)化制動(dòng)命令，其中多相功率信號(hào) 施加至位于同一或另一定子盤組中的另一個(gè)定子盤的定子磁場(chǎng)線圈，以便對(duì)所述另 一個(gè)定子盤的定子磁場(chǎng)線圈供給電功率，由此通過使這一圓盤向與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向相反 的方向作電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)可增強(qiáng)制動(dòng)效果，從而產(chǎn)生機(jī)動(dòng)化的制動(dòng)作用。
60. 如權(quán)利要求54所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)是除軸向磁通電 動(dòng)機(jī)之外的電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。
61. 如權(quán)利要求54所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)位于飛機(jī)起落架 輪中。
62. 如權(quán)利要求54所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)位于飛機(jī)起落架 的輪軸或者轉(zhuǎn)矩管結(jié)構(gòu)上。
63. 如權(quán)利要求55所述的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) 位于所述飛機(jī)起落架輪中。
64. 如權(quán)利要求55所述的電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī) 位于飛機(jī)起落架的輪軸或者轉(zhuǎn)矩管結(jié)構(gòu)上。
全文摘要
一種包括一輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的飛機(jī)起落架總成包括相對(duì)于輪子支柱和輪子安裝的交替的各轉(zhuǎn)盤和定子盤。本發(fā)明可在輪子著地之前給輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)供電，使其起電動(dòng)機(jī)作用以讓輪子轉(zhuǎn)動(dòng)起來。這樣可降低輪胎的速度與飛機(jī)相對(duì)于地面的速度之間的速度差，這有利于降低輪胎觸地時(shí)的滑移磨損。在著地之后，把輪轂電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)用作發(fā)電機(jī)，這可對(duì)輪子施加再生制動(dòng)力和/或機(jī)動(dòng)化制動(dòng)力。在著陸滑行中產(chǎn)生的電能可用電阻器耗散掉和/或儲(chǔ)存起來供以后用，例如為飛機(jī)的滑行和機(jī)動(dòng)提供動(dòng)力。本發(fā)明給出了采用本發(fā)明的、用于前起落架和ABS制動(dòng)的方法和裝置。
文檔編號(hào)B64C25/40GK101575003SQ200910137498
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2004年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月15日
發(fā)明者史蒂文·沙利文 申請(qǐng)人:史蒂文·沙利文