用于飛行器的艙門飛行鎖系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于飛行器的艙門飛行鎖系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括邏輯處理及控制單元，該邏輯處理及控制單元被構造為根據(jù)輪載總線信號、空速總線信號、艙門關閉傳感器信號生成第一艙門鎖信號；艙門飛行鎖系統(tǒng)還包括飛行鎖邏輯單元，其被構造為根據(jù)所述第一艙門鎖信號和輪載硬線信號生成第二艙門鎖信號，以指示將飛行器的艙門設置為上鎖狀態(tài)或者解鎖狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的艙門飛行鎖系統(tǒng)，既能夠防止艙門在飛行器的飛行過程中因誤操作而打開，也不會妨礙艙門的正常打開和應急撤離的需求，同時，通過該艙門飛行鎖系統(tǒng)的控制架構的設計能夠避免單點失效，從而充分地滿足適航條款要求并且能夠保證飛行器的安全。
【專利說明】用于飛行器的艙門飛行鎖系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及飛行器安全領域，具體地，本發(fā)明涉及一種用于飛行器的艙門飛行鎖系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在經歷了 90年代兩次貨艙門事故后，F(xiàn)AA于2004年發(fā)布了 FAR25-114修正案，對艙門安全標準提出了非常嚴格的要求。根據(jù)最新條款的要求，在飛機的艙門設計過程中，必須有措施防止每個艙門在飛行中被人無意中打開，同時，如果這些預防措施包括使用輔助裝置，則這些裝置及其控制系統(tǒng)必須被設計成:
[0003](I)單點失效不會妨礙多個出口被打開；和
[0004](2)著陸后妨礙出口打開的失效是不可能的。
[0005]此處，單點失效指的是在艙門的邏輯處理及控制單元中，由于單個傳感裝置或者控制裝置的失效(例如掉電或者輸出錯誤的信號等)而導致無法打開艙門的情況。
[0006]為了保障飛機的飛行安全，需要設計一種安全的飛行鎖控制系統(tǒng)，來保證飛機在飛行過程中不會被無意打開，同時，又不會妨礙艙門的正常打開，滿足性能要求和安全要求。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種安全可靠的用于飛行器的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其既能夠防止艙門在飛行器的飛行過程中因誤操作而打開，也不會妨礙艙門的正常打開和應急撤離的需求，同時，通過其控制架構的設計能夠避免單點失效，從而充分地滿足適航條款要求并且能夠保證飛行器的安全。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于飛行器的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其特征在于包括邏輯處理及控制單元，所述邏輯處理及控制單元被構造為根據(jù)輪載總線信號、空速總線信號、艙門關閉傳感器信號生成第一艙門鎖信號；所述艙門飛行鎖系統(tǒng)還包括飛行鎖邏輯單元，所述飛行鎖邏輯單元被構造為根據(jù)所述第一艙門鎖信號和輪載硬線信號生成第二艙門鎖信號，以控制將所述飛行器的艙門設置為上鎖狀態(tài)或者解鎖狀態(tài)。以這樣的方式在生成用于控制飛行器的艙門的第二艙門鎖信號時綜合考慮了輪載硬線信號，從而能夠有效地避免單點失效，進而提高飛行器的安全需求。
[0009]在依據(jù)本發(fā)明的艙門飛行鎖系統(tǒng)的一種實施方式中，當同時滿足以下條件時:所述輪載總線信號指示所述飛行器不在地面上；所述空速總線信號指示空速大于預定的空速閾值；并且所述艙門關閉傳感器信號指示所述艙門處于關閉狀態(tài)，則所述邏輯處理及控制單元所生成的所述第一艙門鎖信號為第一上鎖信號。以這樣的方式在生成第一艙門鎖信號時綜合考慮了輪載總線信號、空速總線信號以及艙門關閉傳感器，并且設置其需要同時滿足一定的條件，從而提高了所生成的第一艙門鎖信號的可靠性。
[0010]在依據(jù)本發(fā)明的艙門飛行鎖系統(tǒng)的一種實施方式中，當所述第一艙門鎖信號為第一上鎖信號并且所述輪載硬線信號指示所述飛行器不在地面上時，所生成的第二艙門鎖信號才指示將所述飛行器的艙門設置為上鎖狀態(tài)。
[0011]依據(jù)本發(fā)明的用于飛行器的艙門飛行鎖系統(tǒng)通過分析多個輸入信號設置艙門的上鎖或者解鎖，從而避免在空中高速飛行時無意地打開所述艙門，并且保證在地面時或者在空速小于空速閾值時能夠正常地打開所述艙門，這提高了所述艙門飛行鎖系統(tǒng)的安全性和可靠性。此外，在所述飛行鎖邏輯單元的輸入端的所述輪載硬線信號能夠避免由于在所述邏輯處理及控制單元中的單點失效而導致的艙門在正常情況下無法打開的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1示出了依據(jù)本發(fā)明的艙門飛行鎖系統(tǒng)的功能示意圖；以及
[0013]圖2示出了依據(jù)本發(fā)明的艙門飛行鎖系統(tǒng)的控制邏輯圖。
【具體實施方式】
[0014]在圖1中示出了依據(jù)本發(fā)明的艙門飛行鎖系統(tǒng)的功能示意圖。從圖中可以看出，該艙門飛行鎖系統(tǒng)包括邏輯處理及控制單元9、飛行鎖邏輯單元4以及致動機構16。其中，邏輯處理及控制單元9包括輪載總線信號判斷裝置5、空速總線信號判斷裝置6、艙門關閉判斷裝置7以及上電邏輯判斷裝置8，該邏輯處理及控制單元9接收輪載總線信號1、空速總線信號2、艙門關閉傳感器信號3并且輸出第一艙門鎖信號。并且其中，飛行鎖邏輯單元4包括邏輯判斷裝置13，該飛行鎖邏輯單元4接收第一艙門鎖信號和輪載硬線信號10并且輸出第二艙門鎖信號；并且其中，致動機構16包括內部繼電器15、電磁螺線管11以及艙門上鎖機構12，該致動機構被構造為根據(jù)第二艙門鎖信號將飛行器的艙門設置為上鎖狀態(tài)或者解鎖狀態(tài)。
[0015]在依據(jù)本發(fā)明的艙門飛行鎖系統(tǒng)的一種優(yōu)選的實施方式中，輪載總線信號判斷裝置5用于根據(jù)在邏輯處理及控制單元9的輸入端的輪載總線信號I判斷飛行器是否在地面上的，當判斷該飛行器不在地面上時，該輪載總線信號判斷裝置5輸出高電平，否則輸出低電平。該輪載總線信號能夠是飛行器上多個傳感器的輸出信號經過分析綜合后由總線所傳輸?shù)男盘枴？账倏偩€信號判斷裝置6用于根據(jù)在邏輯處理及控制單元9的輸入端的空速總線信號2判斷空速是否大于預定的空速閾值的，當空速大于預定的空速閾值時，該空速總線信號判斷裝置6輸出高電平，否則輸出低電平。艙門關閉判斷裝置7用于分析在邏輯處理及控制單元9的輸入端的艙門關閉傳感器信號3，當判斷該艙門處于關閉狀態(tài)時，該艙門關閉判斷裝置7輸出高電平，否則輸出低電平。該艙門關閉傳感器信號3由艙門關閉傳感器輸出，當檢測到艙門處于打開位置時，艙門關閉傳感器信號3為低電平；當檢測到艙門處于關閉位置時，則為高電平。上電邏輯判斷裝置8用于接收輪載總線信號判斷裝置5、空速總線信號判斷裝置6和艙門關閉判斷裝置7的輸出信號，只有當所有的輸出信號都為高電平時，該上電邏輯判斷裝置8才輸出高電平，否則輸出低電平。上電邏輯判斷裝置8的輸出信號即為邏輯處理及控制單元9的輸出信號，并且該輸出信號作為飛行鎖邏輯單元4的輸入信號。
[0016]依據(jù)上述的實施方式，當飛行器在地面上時，例如位于起落架處的多個傳感器能夠通過多種方式(例如安裝起落架上輪胎的傳感器)判定飛行器在地面上，并且該多個傳感器的輸出信號經過處理后轉換為輪載總線信號通過飛行器內的總線發(fā)送給輪載總線信號判斷裝置5。在這種情況下輪載總線信號判斷裝置5通過輪載總線信號判定飛行器在地面上，并且上電邏輯判斷裝置8輸出低電平。根據(jù)后續(xù)的說明，此時艙門將解鎖。這樣設計的優(yōu)勢在于能夠滿足當飛行器處于地面上時的緊急撤離的需求。
[0017]依據(jù)上述的實施方式，例如位于飛行器或者位于地面指揮中心的空速檢測裝置測得飛行器的空速，并且該空速信號經過處理后轉換為空速總線信號通過飛行器內的總線發(fā)送給空速總線信號判斷裝置6，當空速總線信號判斷裝置6判定飛行器靜止或者以小于等于空速閾值的速度移動時，上電邏輯判斷裝置8輸出低電平。根據(jù)后續(xù)的說明，此時艙門將解鎖。這樣設計的優(yōu)勢在于能夠滿足當飛行器以較低的速度運動時乘員跳艙撤離的需求。
[0018]依據(jù)上述的實施方式，當艙門處于打開狀態(tài)時，上電邏輯判斷裝置8輸出低電平。根據(jù)后續(xù)的說明，此時艙門將解鎖。這樣設計的優(yōu)勢在于能夠避免在艙門打開時使艙門飛行鎖上鎖。
[0019]根據(jù)上述的實施方式，通過判斷多個信號的狀態(tài)使艙門上鎖，而單個信號的狀態(tài)變化就能夠導致艙門解鎖。這樣設計的優(yōu)勢在于能夠使艙門上鎖的條件比艙門解鎖的條件更嚴格，從而在出現(xiàn)單點失效(例如其中某個判斷裝置5、6或7的失效)時，通過其他判斷裝置的正常工作而使艙門正常打開是可能的。
[0020]在依據(jù)本發(fā)明的艙門飛行鎖系統(tǒng)的一種優(yōu)選的實施方式中，上述的空速閾值為80節(jié)，本領域的技術人員應當理解，根據(jù)具體的安全需求將該空速閾值設計成其他閾值，例如100節(jié)等其他值也是可行的。
[0021]在依據(jù)本發(fā)明的艙門飛行鎖系統(tǒng)的一種優(yōu)選的實施方式中，當輪載硬線信號10為高電平時，則指示飛行器不在地面上。在這種情況下，邏輯判斷裝置13用于分析邏輯處理及控制單元9的輸出信號以及輪載硬線信號10，只有當輪載硬線信號10和邏輯處理及控制單元9的輸出信號都為高電平時，邏輯判斷裝置13才輸出高電平，否則輸出低電平。其中，該輪載硬線信號10能夠是飛行器上多個傳感器的輸出信號經過分析綜合后由單獨的導線傳輸?shù)男盘枴?br> [0022]依據(jù)上述的實施方式，當在邏輯處理及控制單元9中出現(xiàn)單點失效的問題時，例如當飛行器位于地面上時，由于輪載總線信號判斷裝置5錯誤地輸出高電平而導致邏輯處理及控制單元9輸出高電平時，或者由于上電邏輯判斷裝置8中的錯誤而導致其只能輸出高電平時，能夠通過輪載硬線信號10使邏輯判斷裝置13輸出低電平，根據(jù)后續(xù)的說明，此時艙門將解鎖。這樣設計的優(yōu)勢在于能夠避免因為在邏輯處理及控制單元9中出現(xiàn)的單點失效問題而導致艙門在正常情況下無法打開的情況。
[0023]在依據(jù)本發(fā)明的艙門飛行鎖系統(tǒng)的一種優(yōu)選的實施方式中，只有當邏輯判斷裝置13輸出高電平時，內部繼電器15才被接通，否則，內部繼電器15不被接通。只有當內部繼電器15被接通時，電磁螺線管11才通過例如28V電源14上電，否則，磁螺線管11掉電。而艙門上鎖機構被構造為在電磁螺線管11上電時使艙門上鎖，在電磁螺線管11掉電時使艙門解鎖。
[0024]在依據(jù)本發(fā)明的艙門飛行鎖系統(tǒng)的一種優(yōu)選的實施方式中，艙門包括登機門、月艮
務門或者應急門。
[0025]在圖2中示出了依據(jù)本發(fā)明的艙門飛行鎖系統(tǒng)的控制邏輯圖。在步驟S21中，判斷輪載總線信號是否指示飛行器不在地面上，在步驟S22中，判斷空速總線信號是否指示飛行器的空速大于80節(jié)。在步驟S23中，判斷艙門關閉傳感器信號是否指示艙門處于關閉狀態(tài)，如果S21、S22、S23中的判定全都為“是”，則在步驟S24中判定為“是”;如果步驟S21、S22、S23中的任意判定為“否”，則在步驟S24中判定為“否”。在步驟S25中判斷輪載硬線信號是否指示飛行器不在地面上。在步驟S26中，如果S24和S25中的判定全都為“是”，則進入步驟S27中，螺線管上電并且艙門上鎖；如果S24和S25中的任意判定為“否”，則進入步驟S28中，螺線管掉電并且艙門解鎖。
[0026]依據(jù)本發(fā)明的用于飛行器的艙門飛行鎖系統(tǒng)通過分析多個輸入信號設置艙門的上鎖或者解鎖，從而避免在空中高速飛行時無意地打開所述艙門，并且保證在地面時或者在空速小于空速閾值時能夠正常地打開所述艙門，這提高了所述艙門飛行鎖系統(tǒng)的安全性和可靠性。此外，在所述飛行鎖邏輯單元的輸入端的所述輪載硬線信號能夠避免由于在所述邏輯處理及控制單元中的單點失效而導致的艙門在正常情況下無法打開的問題。
[0027]雖然以上描述了本發(fā)明的【具體實施方式】，但是本領域內的技術人員可以在所附權利要求的范圍內做出各種變形和修改。
【權利要求】
1.一種用于飛行器的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其特征在于，包括: 邏輯處理及控制單元(9)，其被構造為根據(jù)輪載總線信號(I)、空速總線信號(2)、艙門關閉傳感器信號(3)生成第一艙門鎖信號； 飛行鎖邏輯單元(4)，其被構造為根據(jù)所述第一艙門鎖信號和輪載硬線信號(10)生成第二艙門鎖信號，以控制將所述飛行器的艙門設置為上鎖狀態(tài)或者解鎖狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其特征在于，當同時滿足以下條件時: 所述輪載總線信號(I)指示所述飛行器不在地面上； 所述空速總線信號(2)指示空速大于預定的空速閾值；并且 所述艙門關閉傳感器信號(3)指示所述艙門處于關閉狀態(tài)， 所述邏輯處理及控制單元(9)所生成的所述第一艙門鎖信號為第一上鎖信號。
3.根據(jù)權利要求1所述的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其特征在于，當滿足以下條件時: 所述輪載總線信號(I)指示所述飛行器在地面上或 所述空速總線信號(2)指示空速小于預定的空速閾值或 所述艙門關閉傳感器信號(3)指示所述艙門處于打開狀態(tài)， 所述邏輯處理及控制單元(9)所生成的所述第一艙門鎖信號為第一解鎖信號。
4.根據(jù)權利 要求2所述的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其特征在于，當所述輪載硬線信號(10)指示所述飛行器不在地面上時，所生成的第二艙門鎖信號才控制將所述飛行器的艙門設置為上鎖狀態(tài)。
5.根據(jù)權利要求1所述的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其特征在于，當所述輪載硬線信號(10)指示所述飛行器在地面上時，所生成的第二艙門鎖信號指示將所述飛行器的艙門設置為解鎖狀態(tài)。
6.根據(jù)權利要求1所述的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述艙門飛行鎖系統(tǒng)還包括致動機構(16)，所述致動機構被構造為根據(jù)所述第二艙門鎖信號將所述飛行器的艙門設置為上鎖狀態(tài)或者解鎖狀態(tài)。
7.根據(jù)權利要求6所述的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述致動機構(16)包括內部繼電器(15)、電磁螺線管(11)以及艙門上鎖機構(12)，所述艙門上鎖機構被構造為在所述電磁螺線管(11)上電時使所述艙門上鎖，在所述電磁螺線管(11)掉電時使所述艙門解鎖。
8.根據(jù)權利要求1所述的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述邏輯處理及控制單元(9)具有用于判斷所述飛行器是否在地面上的輪載總線信號判斷裝置(5)，當所述輪載總線信號判斷裝置(5)通過分析所述輪載總線信號(I)判斷所述飛行器不在地面上時，則輸出高電平，否則輸出低電平。
9.根據(jù)權利要求1所述的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述邏輯處理及控制單元(9)具有用于判斷所述空速是否大于所述預定的空速閾值的空速總線信號判斷裝置(6)，當所述空速總線信號判斷裝置(6)通過分析所述空速總線信號(2)判斷所述空速大于所述預定的空速閾值時，則輸出高電平，否則輸出低電平。
10.根據(jù)權利要求1所述的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述邏輯處理及控制單元(9)具有用于分析所述艙門關閉傳感器信號(3)的艙門關閉判斷裝置(7)，只有當所述艙門關閉判斷裝置⑵通過分析所述艙門關閉傳感器信號(3)判斷所述艙門處于關閉狀態(tài)時，才輸出高電平，否則輸出低電平。
11.根據(jù)權利要求1至10中任一項所述的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述邏輯處理及控制單元(9)還具有上電邏輯判斷裝置(8)，所述上電邏輯判斷裝置(8)接收所述輪載總線信號判斷裝置(5)、所述空速總線信號判斷裝置(6)、所述艙門關閉判斷裝置(7)的輸出信號，只有當所有所述輸出信號都為高電平時，所述上電邏輯判斷裝置(8)才輸出高電平，否則輸出低電平。
12.根據(jù)權利要求1所述的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其特征在于所述預定的空速閾值為80節(jié)。
13.根據(jù)權利要求1所述的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其特征在于，當所述輪載硬線信號(10)為高電平時，則指示所述飛行器不在地面上。
14.根據(jù)權利要求12所述的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述飛行鎖邏輯單元(4)具有邏輯判斷裝置(13)，所述邏輯判斷裝置(13)用于分析所述邏輯處理及控制單元(9)的輸出信號以及輪載硬線信號(10)，只有當所述輪載硬線信號(10)和所述邏輯處理及控制單元(9)的輸出信號都為高電平時，所述邏輯判斷裝置(13)才輸出高電平，否則輸出低電平。
15.根據(jù)權利要求6所述的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述飛行鎖邏輯單元(4)具有邏輯判斷裝置(13)，只有當所述邏輯判斷裝置(13)輸出高電平時，所述內部繼電器(15)才被接通，否則，所述內部繼電器(15)不被接通。
16.根據(jù)權利要求1所述的艙門飛行鎖系統(tǒng)，其特征在于，所述艙門包括登機門、服務門或者應急門。`
【文檔編號】B64C1/14GK103879545SQ201410106296
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權日:2014年3月20日
【發(fā)明者】孫歡慶, 趙健, 程國華, 徐李云, 程海龍, 陳浩, 張馳 申請人:中國商用飛機有限責任公司, 中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院