用于預(yù)測(cè)飛機(jī)反推力裝置系統(tǒng)中的故障的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于預(yù)測(cè)飛機(jī)反推力裝置系統(tǒng)中的故障的方法(100)，該方法包括接收位置信號(hào)(102)，確定位置信號(hào)相對(duì)于參考位置的變化(104)，基于變化來預(yù)測(cè)反推力裝置中的故障(106)，以及提供預(yù)測(cè)故障的指示(108)。
【專利說明】用于預(yù)測(cè)飛機(jī)反推力裝置系統(tǒng)中的故障的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于預(yù)測(cè)飛機(jī)反推力裝置系統(tǒng)中的故障的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)代飛機(jī)可包括反推力裝置系統(tǒng)，以幫助降低著陸期間的飛機(jī)速度。典型反推力裝置包括活動(dòng)元件，其在處于有效位置時(shí)使經(jīng)過飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣流的至少一部分反向。反推力裝置系統(tǒng)中的故障能夠引起飛行期間的問題、由于計(jì)劃外維護(hù)的延遲以及其它運(yùn)營(yíng)影響(其中包括收入損失)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明涉及一種用于預(yù)測(cè)飛機(jī)反推力裝置系統(tǒng)中的故障的方法，該方法包括從位置傳感器接收位置信號(hào)，確定位置信號(hào)相對(duì)于參考位置的變化，基于變化來預(yù)測(cè)反推力裝置中的故障，以及提供所預(yù)測(cè)故障的指示。
[0004]按照本公開的一個(gè)方面，提供一種用于預(yù)測(cè)飛機(jī)反推力裝置系統(tǒng)中的故障的方法，所述反推力裝置系統(tǒng)具有至少一個(gè)反推力裝置，所述反推力裝置具有用于在展開位置與縮進(jìn)位置之間移動(dòng)所述反推力裝置的至少一個(gè)致動(dòng)器以及用于輸出提供指示所述反推力裝置的位置的位置數(shù)據(jù)的位置信號(hào)的位置傳感器，所述方法包括:
從所述位置傳感器接收位置信號(hào)；
確定所述位置信號(hào)相對(duì)于參考位置的變化；
基于所述變化來預(yù)測(cè)所述反推力裝置系統(tǒng)中的故障；以及 提供所述預(yù)測(cè)故障的指示。
[0005]按照該一個(gè)方面的方法，其中，確定所述變化包括將所述位置信號(hào)與所述參考位置進(jìn)行比較。
[0006]按照該一個(gè)方面的方法，其中，所述參考位置是設(shè)置位置。
[0007]按照該一個(gè)方面的方法，其中，所述設(shè)置位置對(duì)應(yīng)于所述反推力裝置的展開位置和所述反推力裝置的縮進(jìn)位置中的至少一個(gè)。
[0008]按照該一個(gè)方面的方法，其中，確定所述變化包括從所述位置信號(hào)來確定所述致動(dòng)器移動(dòng)到所述參考位置的時(shí)間。
[0009]按照該一個(gè)方面的方法，其中，預(yù)測(cè)所述故障包括將所述致動(dòng)器移動(dòng)到所述參考位置的所述確定的時(shí)間與參考時(shí)間進(jìn)行比較。
[0010]按照該一個(gè)方面的方法，其中，預(yù)測(cè)所述故障包括基于所述比較來確定所述確定的時(shí)間大于所述參考時(shí)間。
[0011]按照該一個(gè)方面的方法，其中，所述參考時(shí)間是歷史時(shí)間值。
[0012]按照該一個(gè)方面的方法，其中，確定所述變化包括從所述位置信號(hào)來確定所述致動(dòng)器開始到所述參考位置的移動(dòng)的時(shí)間。
[0013]按照該一個(gè)方面的方法，其中，確定所述位置信號(hào)的所述變化相對(duì)于多個(gè)參考位置。
[0014]按照該一個(gè)方面的方法，其中，確定所述變化還包括從所述位置信號(hào)來確定所述致動(dòng)器在所述多個(gè)參考位置之間移動(dòng)的時(shí)間。
[0015]按照該一個(gè)方面的方法，其中，預(yù)測(cè)所述故障包括將所述致動(dòng)器在所述多個(gè)參考位置之間移動(dòng)的所述確定的時(shí)間與參考時(shí)間進(jìn)行比較。
[0016]按照該一個(gè)方面的方法，其中，所述參考位置包括另一個(gè)接收位置信號(hào)。
[0017]按照該一個(gè)方面的方法，還包括確定所述飛機(jī)的操作期間的所述反推力裝置的致動(dòng)。
[0018]按照該一個(gè)方面的方法，其中，接收所述位置信號(hào)包括在所述確定的致動(dòng)之前和之后接收所述位置信號(hào)。
[0019]按照該一個(gè)方面的方法，其中，所述預(yù)測(cè)故障是無法展開、無法收起、緩慢展開和緩慢收起中的至少一個(gè)。
[0020]按照該一個(gè)方面的方法，其中，所述預(yù)測(cè)故障是無法結(jié)束展開、緩慢結(jié)束展開、無法結(jié)束收起和緩慢結(jié)束收起中的至少一個(gè)。
[0021]按照該一個(gè)方面的方法，其中，所述位置信號(hào)是處于展開位置和收起位置中的至少一個(gè)的所述反推力裝置的二進(jìn)制指示。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]附圖包括:
圖1是具有示范反推力裝置系統(tǒng)的飛機(jī)的一部分的示意圖；
圖2是其中可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例、圖1的飛機(jī)和地面站的透視圖；以及 圖3是示出按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、預(yù)測(cè)飛機(jī)中的反推力裝置故障的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]圖1示意示出飛機(jī)10的一部分，其可執(zhí)行本發(fā)明的實(shí)施例，并且可包括耦合到機(jī)身14的一個(gè)或多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)組件12、定位在機(jī)身14中的駕駛艙16和從機(jī)身14向外延伸的機(jī)翼組件18。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)20、風(fēng)扇組件22和發(fā)動(dòng)機(jī)艙24可形成每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)組件12的部分。為了清楚起見而剪去發(fā)動(dòng)機(jī)艙24的部分。發(fā)動(dòng)機(jī)艙24包圍渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)20，并且限定通過發(fā)動(dòng)機(jī)組件12的環(huán)形氣流通路或者環(huán)形外函道26，以限定一般自前向后外函道氣流通路，如箭頭28示意所示。燃燒氣流通過箭頭29示意所示。
[0024]反推力裝置系統(tǒng)30包括至少一個(gè)反推力裝置32，其具有至少一個(gè)致動(dòng)器34，用于在展開或反向位置36與縮進(jìn)或收起位置38 (虛圖)之間移動(dòng)至少一個(gè)反推力裝置32。因此，反推力裝置32可包括活動(dòng)元件，其附連到發(fā)動(dòng)機(jī)組件12。發(fā)動(dòng)機(jī)組件12的每個(gè)可包括一個(gè)或多個(gè)反推力裝置32。在展開位置(36)，反推力裝置32可配置成使外函氣流的一部分反向。在所示示例中，反推力裝置32的活動(dòng)部分是整流罩部分，其能夠相對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)艙24的前部進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)。雖然可利用單個(gè)致動(dòng)器34，但是多個(gè)致動(dòng)器34示為在操作上耦合到反推力裝置32，以使反推力裝置32移進(jìn)和移出展開位置?？墒褂萌魏芜m當(dāng)致動(dòng)器34，包括液壓致動(dòng)器。[0025]在反向位置36，反推力裝置32限制反推力裝置32與渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)20之間的環(huán)形外函區(qū)域，它還開啟反推力裝置32與發(fā)動(dòng)機(jī)艙24的前部之間的部分40，使得氣流通路可反向，如箭頭42所示?？砂蛇x的折流板(deflector)或擋板(flap) 44,以幫助引導(dǎo)反推力裝置32與發(fā)動(dòng)機(jī)艙24的前部之間的氣流通路。存在得到發(fā)動(dòng)機(jī)組件上的反向推力的若干方法，包括使用套罩(sleeve)和斗(bucket)。至少一個(gè)反推力裝置32的特定設(shè)計(jì)與本發(fā)明的實(shí)施例沒有密切關(guān)系，并且本文中將不會(huì)進(jìn)一步描述。
[0026]示意所示的油門桿(throttle lever) 50可包含在駕駛艙16中，并且可由飛行員來操作以設(shè)置反推力裝置32的位置。如本描述所使用的術(shù)語“油門桿”并不局限于物理?xiàng)U，它而是涉及用于設(shè)置反推力裝置32的位置的控制裝置。在航空的整個(gè)早期，這個(gè)控制裝置是桿，以及術(shù)語“油門桿”現(xiàn)在對(duì)用于設(shè)置反推力裝置的控制裝置是普遍的，而不管控制裝置是實(shí)際的桿還是觸摸屏用戶界面上的按鈕。油門桿50可提供對(duì)致動(dòng)器34的輸入，以移動(dòng)反推力裝置32。油門桿傳感器52或者其它適當(dāng)機(jī)構(gòu)可用于確定油門桿50的位置。預(yù)期油門桿可具有單獨(dú)移動(dòng)的兩半，以控制飛機(jī)的對(duì)應(yīng)側(cè)上的反推力裝置32，或者飛機(jī)10可具有用于各發(fā)動(dòng)機(jī)組件12的一個(gè)單獨(dú)移動(dòng)油門桿50。在這種情況下，可利用多個(gè)油門桿傳感器52。
[0027]—個(gè)或多個(gè)位置傳感器54可包含在反推力裝置系統(tǒng)30中，并且各可輸出位置信號(hào)，所述位置信號(hào)指示各在操作上耦合到的致動(dòng)器34的位置。由于用于驅(qū)動(dòng)特定反推力裝置32的致動(dòng)器34在機(jī)械上同步，因此預(yù)期僅一個(gè)位置傳感器54需要用于各反推力裝置32。還將要注意，單個(gè)反推力裝置可包括多個(gè)活動(dòng)部件，并且各可包括它們的致動(dòng)器32之一上的位置傳感器54。此外，多個(gè)位置傳感器54可用于冗余目的。位置傳感器54可輸出位置信號(hào)，其指示致動(dòng)器34的伸展程度。伸展程度可處于與反推力裝置32的展開位置和收起位置對(duì)應(yīng)的位置之間。伸展程度可相對(duì)于參考位置，以及位置信號(hào)可指示相對(duì)伸展程度。例如，伸展程度可相對(duì)于致動(dòng)器的最后一個(gè)位置，即使致動(dòng)器的最后一個(gè)位置不是對(duì)應(yīng)于反推力裝置32的展開位置或者反推力裝置32的收起位置。位置傳感器54可輸出絕對(duì)位置信號(hào)和/或參考位置信號(hào)。此外，位置傳感器54還可輸出關(guān)于反推力裝置32是否完全收起、完全展開等的輸出二進(jìn)制標(biāo)志，并且這些也可被使用。
[0028]現(xiàn)在參照?qǐng)D2，為了便于說明，飛機(jī)10示為包括四個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)組件12 ;但是，將會(huì)理解，可包括不同數(shù)量的發(fā)動(dòng)機(jī)組件12。實(shí)現(xiàn)飛機(jī)10的正確操作的多個(gè)附加飛機(jī)系統(tǒng)58也可包含在飛機(jī)10中，以及還有控制器60和具有無線通信鏈路62的通信系統(tǒng)?？刂破?0可在操作上耦合到多個(gè)飛機(jī)系統(tǒng)58 (其中包括反推力裝置系統(tǒng)30)。例如，油門桿50、油門桿傳感器52、致動(dòng)器34和一個(gè)或多個(gè)位置傳感器54可在操作上耦合到控制器60。
[0029]控制器60還可與飛機(jī)10的其它控制器連接?？刂破?0可包括存儲(chǔ)器64，存儲(chǔ)器64可包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、閃速存儲(chǔ)器或者一個(gè)或多個(gè)不同類型的便攜電子存儲(chǔ)器，例如磁盤、DVD、CD-ROM等或者這些類型的存儲(chǔ)器的任何適當(dāng)組合。控制器60可包括一個(gè)或多個(gè)處理器66，其可運(yùn)行任何適當(dāng)?shù)某绦颉？刂破?0可以是FMS的一部分，或者可在操作上耦合到FMS。
[0030]信息的計(jì)算機(jī)可搜索數(shù)據(jù)庫(kù)可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器64中，并且是處理器66可訪問的。處理器66可運(yùn)行可執(zhí)行指令集，以訪問數(shù)據(jù)庫(kù)。備選地，控制器60可在操作上耦合到信息的數(shù)據(jù)庫(kù)。例如，這種數(shù)據(jù)庫(kù)可存儲(chǔ)在備選計(jì)算機(jī)或控制器上。將會(huì)理解，數(shù)據(jù)庫(kù)可以是任何適當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)，包括具有多個(gè)數(shù)據(jù)集的單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)、鏈接在一起的多個(gè)離散數(shù)據(jù)庫(kù)或者甚至簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)表。預(yù)期數(shù)據(jù)庫(kù)可結(jié)合多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，或者數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)際上可以是多個(gè)獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0031]數(shù)據(jù)庫(kù)可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，其可包括與飛機(jī)10的反推力裝置32相關(guān)的歷史數(shù)據(jù)，其中包括反推力裝置32的移動(dòng)的先前定時(shí)。數(shù)據(jù)庫(kù)還可包括參考值，其中包括反推力裝置32的預(yù)定參考位置值，包括當(dāng)反推力裝置32被認(rèn)為是被收起、正收起、被展開、正展開時(shí)以及當(dāng)它處于成功展開的最小位置時(shí)。例如，當(dāng)致動(dòng)器位置小于預(yù)期運(yùn)動(dòng)范圍的2%時(shí)，反推力裝置32可被認(rèn)為被收起，當(dāng)致動(dòng)器位置是從小于最大展開位置2%到2%時(shí)，反推力裝置32可被認(rèn)為正收起，當(dāng)致動(dòng)器位置在當(dāng)前事件期間小于比最大展開位置小2%時(shí)，反推力裝置32可被認(rèn)為被展開，當(dāng)致動(dòng)器位置從2%移動(dòng)時(shí)，反推力裝置32可被認(rèn)為正展開，以及成功展開的最小位置可大于預(yù)期運(yùn)動(dòng)范圍的90%。如果在操作期間，反推力裝置32開始在更受限運(yùn)動(dòng)范圍中移動(dòng)，則預(yù)期可相對(duì)新的運(yùn)動(dòng)范圍來利用這些百分比。數(shù)據(jù)庫(kù)還可包括參考值，其中包括油門桿50的預(yù)定參考位置值，包括當(dāng)油門桿50被認(rèn)為處于前向推力位置或者反向空閑位置時(shí)，其中不應(yīng)當(dāng)展開反推力裝置套罩。例如，前向推力值可包括油門桿處于大于35度，以及反向空閑可包括油門桿在大于35度之后處于35-30度之間。此外，數(shù)據(jù)庫(kù)還可包括參考值，其中包括對(duì)于當(dāng)油門桿50被認(rèn)為處于反向推力位置或者反向空閑位置時(shí)的預(yù)定參考位置值，其中應(yīng)當(dāng)展開反推力裝置套罩。例如，反向推力值可包括油門桿處于小于30度，以及反向空閑可包括油門桿在大于30度之后處于30-34度之間。
[0032]備選地，預(yù)期數(shù)據(jù)庫(kù)可與控制器60分離，但是可與控制器60進(jìn)行通信，使得它可由控制器60來訪問。例如，預(yù)期數(shù)據(jù)庫(kù)可包含在便攜存儲(chǔ)器裝置上，并且在這種情況下，飛機(jī)10可包括用于接收便攜存儲(chǔ)器裝置的端口，以及這種端口與控制器60進(jìn)行電子通信，使得控制器60可以能夠讀取便攜存儲(chǔ)器裝置的內(nèi)容。還預(yù)期，數(shù)據(jù)庫(kù)可通過無線通信鏈路62來更新。此外，預(yù)期這種數(shù)據(jù)庫(kù)可位于飛機(jī)10之外的位置，例如航空公司運(yùn)營(yíng)中心、飛行操作部門控制或者另一個(gè)位置?？刂破?0可在操作上耦合到無線網(wǎng)絡(luò)，通過無線網(wǎng)絡(luò)可將數(shù)據(jù)庫(kù)信息提供給控制器60。
[0033]雖然示出商業(yè)飛機(jī)，但是預(yù)期本發(fā)明的實(shí)施例的部分可在任何位置實(shí)現(xiàn)，包括在地面系統(tǒng)72的計(jì)算機(jī)70中。此外，如上所述的數(shù)據(jù)庫(kù)也可位于目的地服務(wù)器或計(jì)算機(jī)70中，其可位于并且包括所指定地面系統(tǒng)72。備選地，數(shù)據(jù)庫(kù)可位于備選地面位置。地面系統(tǒng)72可經(jīng)由無線通信鏈路74與其它裝置(其中包括遠(yuǎn)離計(jì)算機(jī)70而定位的控制器60和數(shù)據(jù)庫(kù))進(jìn)行通信。地面系統(tǒng)72可以是任何類型的通信地面系統(tǒng)72，例如航空公司控制或者飛行操作部門。
[0034]控制器60和計(jì)算機(jī)70之一可包括計(jì)算機(jī)程序(其具有用于預(yù)測(cè)飛機(jī)10中的反推力裝置故障的可執(zhí)行指令集)的全部或者一部分。這種故障可包括反推力裝置系統(tǒng)30中的部件的不正確操作以及反推力裝置系統(tǒng)30中的部件的故障。與控制器60或者計(jì)算機(jī)70是否運(yùn)行用于預(yù)測(cè)故障的程序無關(guān)，該程序可包括計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其可包括機(jī)器可讀介質(zhì)，用于攜帶或者其上存儲(chǔ)了機(jī)器可執(zhí)行指令或者數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這類機(jī)器可讀介質(zhì)可以是任何可用介質(zhì)，其能夠由通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)或者具有處理器的其它機(jī)器來訪問。一般來說，這種計(jì)算機(jī)程序可包括例程、程序、對(duì)象、部件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法等，其具有執(zhí)行特定任務(wù)或者實(shí)現(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的技術(shù)效果。機(jī)器可執(zhí)行指令、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序表示用于執(zhí)行如本文所公開的信息交換的程序代碼的示例。機(jī)器可執(zhí)行指令可包括例如指令和數(shù)據(jù)，其使通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或者專用處理機(jī)來執(zhí)行某個(gè)功能或者某組功能。
[0035]將會(huì)理解，飛機(jī)10和計(jì)算機(jī)70只表示兩個(gè)示范實(shí)施例，其可配置成實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例或者實(shí)施例的部分。在操作期間，飛機(jī)10和/或計(jì)算機(jī)70均可預(yù)測(cè)反推力裝置故障。
[0036]作為非限制性示例，在操作飛機(jī)10時(shí)，油門桿50可用于設(shè)置反推力裝置32的位置。油門桿傳感器52可輸出信號(hào)，其指示油門桿50的位置，以及一個(gè)或多個(gè)位置傳感器54可輸出位置信號(hào)，其指示致動(dòng)器34的位置并且因而指示反推力裝置32的位置。通過飛行員采用油門桿50進(jìn)入反向，來命令一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器34本身開始運(yùn)動(dòng)。
[0037]控制器60和/或計(jì)算機(jī)70可利用來自油門桿傳感器52、位置傳感器54和數(shù)據(jù)庫(kù)的輸入和/或來自航空公司控制或者飛機(jī)操作部門的信息，來預(yù)測(cè)反推力裝置故障?？刂破?0和/或計(jì)算機(jī)70其中還可分析由油門桿傳感器52和位置傳感器54所輸出的數(shù)據(jù)，以預(yù)測(cè)反推力裝置系統(tǒng)30中的故障。例如，已經(jīng)確定，通過確定飛行員進(jìn)入或離開反向推力與如果或者當(dāng)致動(dòng)器34開始運(yùn)行之間的時(shí)滯以及致動(dòng)器34開始與完成運(yùn)動(dòng)之間的時(shí)滯，可預(yù)測(cè)故障，其中包括無法展開、緩慢展開、無法收起、緩慢收起等。還已經(jīng)確定，故障可基于反推力裝置32是否緩慢收起或展開來預(yù)測(cè)。緩慢收起和緩慢展開確定常常暗示包括失靈在內(nèi)的更嚴(yán)重故障常常，從而給予預(yù)測(cè)這類嚴(yán)重失靈可能發(fā)生的時(shí)間的能力。這樣，控制器60和/或計(jì)算機(jī)70可預(yù)測(cè)反推力裝置系統(tǒng)30中的故障。一旦預(yù)測(cè)了反推力裝置故障，則可在飛機(jī)10上和/或在地面系統(tǒng)72提供指示。預(yù)期反推力裝置故障的預(yù)測(cè)可在飛行期間進(jìn)行，可在飛行后進(jìn)行，或者可在任何飛行次數(shù)之后的一天結(jié)束時(shí)進(jìn)行，或者可在任何時(shí)間期間和飛行次數(shù)或者反推力裝置的展開之后進(jìn)行。無線通信鏈路62和無線通信鏈路74均可用于傳送數(shù)據(jù)，使得故障可由控制器60和/或計(jì)算機(jī)70來預(yù)測(cè)。
[0038]按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，圖3示出方法100，其可用于預(yù)測(cè)反推力裝置故障。方法100在102開始于從位置傳感器接收位置信號(hào)，其指示反推力裝置32的至少一個(gè)的位置。這可包括從位置傳感器54之一接收與一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器34的伸展程度有關(guān)的位置信號(hào)。一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器34的伸展程度指示反推力裝置32 (致動(dòng)器34在操作上與其耦合)的位置。更具體來說，各致動(dòng)器34給予反推力裝置的預(yù)期運(yùn)動(dòng)范圍的展開的某個(gè)百分比。將會(huì)理解，在反推力裝置32包括多個(gè)活動(dòng)部件的情況下，位置信號(hào)可指示多個(gè)部件之一的位置。這樣，可對(duì)單個(gè)反推力裝置32來接收多個(gè)位置信號(hào)，其中多個(gè)位置信號(hào)的每個(gè)指示活動(dòng)部件之一的移動(dòng)。
[0039]在104，可確定位置信號(hào)相對(duì)于參考位置的變化。參考位置可包括與反推力裝置系統(tǒng)30相關(guān)的任何數(shù)量的參考位置。參考位置可包括與反推力裝置32的任一個(gè)的位置相關(guān)的值，其中包括反推力裝置32的設(shè)置位置或者另一個(gè)所接收位置信號(hào)。例如，設(shè)置位置可對(duì)應(yīng)于反推力裝置的展開位置和反推力裝置的縮進(jìn)位置中的至少一個(gè)。設(shè)置位置也可以是這些位置的每個(gè)附近的閾值之內(nèi)的點(diǎn)。此外，參考位置可包括與有關(guān)反推力裝置32的位置的歷史信息相關(guān)的值。此外，參考位置值可指示油門桿50的位置。在這種情況下，該方法可包括例如通過接收來自油門桿傳感器52的輸出以定義參考位置值，來確定油門桿50的位置。任何適當(dāng)?shù)闹悼捎米鲄⒖嘉恢弥?，并且參考位置值可存?chǔ)在如上所述的數(shù)據(jù)庫(kù)之一中。
[0040]可確定任何適當(dāng)?shù)淖兓?，以幫助預(yù)測(cè)反推力裝置系統(tǒng)30中的故障。例如，確定變化可包括將位置信號(hào)與參考位置進(jìn)行比較。確定變化備選地可包括從位置信號(hào)來確定致動(dòng)器34和/或反推力裝置32移動(dòng)到參考位置的時(shí)間。例如，可確定反推力裝置32展開或收起花費(fèi)多少時(shí)間。確定變化還可包括從位置信號(hào)來確定致動(dòng)器34和/或反推力裝置32開始到參考位置的移動(dòng)的時(shí)間。還可預(yù)期，確定變化可包括將位置信號(hào)與多個(gè)參考位置進(jìn)行比較，其中包括來自油門桿50的部分的信號(hào)。確定變化還可包括從位置信號(hào)來確定致動(dòng)器34和/或反推力裝置32在多個(gè)參考位置之間移動(dòng)的時(shí)間。
[0041]預(yù)期變化可考慮所比較的各種部件的容差，其中包括所使用傳感器的容差。例如，如果位置比較包括將致動(dòng)器34之一的位置信號(hào)與參考值進(jìn)行比較，則變化參考值可通過該致動(dòng)器34和/或位置傳感器54的容差來定義。備選地，如果控制器60和/或計(jì)算機(jī)70正跟蹤致動(dòng)器的移動(dòng)隨時(shí)間的變化，則變化可與隨時(shí)間變化的可接受變更相關(guān)。如果所比較的位置信號(hào)又是隨時(shí)間的最大反推力裝置位置或者隨時(shí)間的最小反推力裝置位置其中之一，則變化參考值可與可接受變更相關(guān)，以確定反推力裝置是否緩慢地限制其隨時(shí)間的移動(dòng)。變化又可考慮各種傳感器的數(shù)據(jù)確定的已知頻率。
[0042]在106，反推力裝置系統(tǒng)中的故障可基于變化來預(yù)測(cè)。例如，當(dāng)變化確定為滿足預(yù)定閾值時(shí)，可預(yù)測(cè)反推力裝置系統(tǒng)30中的故障。這樣，控制器60和/或計(jì)算機(jī)70可確定變化是否可接受。術(shù)語“滿足”閾值在本文中用于表示變化滿足預(yù)定閾值，例如等于、小于或大于閾值。將會(huì)理解，這種確定可易于改變成通過肯定/否定比較或者真/假比較來滿足。例如，當(dāng)數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)值反轉(zhuǎn)時(shí)，能夠易于通過應(yīng)用大于測(cè)試來滿足小于閾值。
[0043]作為附加示例，在從致動(dòng)器移動(dòng)到參考位置的時(shí)間來確定變化時(shí)，可通過將所確定時(shí)間與參考時(shí)間進(jìn)行比較，來預(yù)測(cè)故障。更具體來說，當(dāng)所確定時(shí)間大于參考時(shí)間時(shí)，可預(yù)測(cè)故障。預(yù)期參考時(shí)間可以是飛機(jī)10的歷史時(shí)間值，并且按照這樣方式，比較可確定反推力裝置32的移動(dòng)隨時(shí)間的差。
[0044]作為非限制性示例，控制器60和/或計(jì)算機(jī)70可記錄多個(gè)緩慢類型事件，包括緩慢收起、緩慢展開、緩慢結(jié)束展開、無法結(jié)束收起和緩慢結(jié)束收起，其在最后十個(gè)反推力裝置展開事件中發(fā)生。然后，可確定緩慢類型事件的嚴(yán)重性，并且可從其中來預(yù)測(cè)故障。例如，花費(fèi)八秒以上的任何單一緩慢類型事件可被認(rèn)為是高嚴(yán)重性，而需要較少時(shí)間獲得低嚴(yán)重性告警。如果在最近十個(gè)事件中存在一種類型的四個(gè)或更多緩慢類型事件，或者一種類型的平均定時(shí)為八秒或以上，則可確定高嚴(yán)重性故障。如果平均數(shù)低于八秒并且少于相同類型的四個(gè)事件在最近十個(gè)事件中發(fā)生，則可確定低嚴(yán)重性故障。
[0045]在實(shí)現(xiàn)中，參考值和比較可轉(zhuǎn)換成預(yù)測(cè)反推力裝置系統(tǒng)30中的故障的算法。這種算法可轉(zhuǎn)換成包括可執(zhí)行指令集的計(jì)算機(jī)程序，可執(zhí)行指令集可由控制器60和/或計(jì)算機(jī)70來運(yùn)行。在基于異常數(shù)據(jù)來預(yù)測(cè)故障之前，預(yù)期計(jì)算機(jī)程序可檢查展開事件是可感測(cè)的。這可通過計(jì)算機(jī)程序確保油門桿50至少三秒處于反向空閑或者較低以及對(duì)于收起相關(guān)故障、飛行員在離開它的五秒之內(nèi)沒有重新進(jìn)入反向空閑來進(jìn)行。
[0046]可通過本發(fā)明的實(shí)施例來預(yù)測(cè)的最常見故障的一部分是在一旦飛行員進(jìn)入了反向油門則致動(dòng)器34從未完成展開時(shí)的無法展開、當(dāng)致動(dòng)器34花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到完全展開時(shí)的緩慢結(jié)束展開、在一旦飛行員離開了反向油門則致動(dòng)器34從未完全收起時(shí)的無法收起以及當(dāng)致動(dòng)器34花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間達(dá)到完全收起位置時(shí)的緩慢結(jié)束收起。作為非限制性示例，當(dāng)反推力裝置32在油門桿50從大于30度轉(zhuǎn)到小于30度之后無法超過其預(yù)期范圍的2%展開時(shí)，可確定無法展開。緩慢展開可指示在命令展開與反推力裝置32開始移動(dòng)之間存在很長(zhǎng)的延遲。例如，當(dāng)反推力裝置32在油門桿50從大于30度轉(zhuǎn)到小于30度之后、在過長(zhǎng)時(shí)間、例如多于三秒超過2%展開時(shí)，這可被確定。無法收起可包括如下情況:油門桿50從小于34度轉(zhuǎn)到大于34度，并且反推力裝置32的任一個(gè)在當(dāng)前事件期間無法達(dá)到比其最大展開要小2%。緩慢收起可指示在命令收起與反推力裝置32開始移動(dòng)之間存在很長(zhǎng)的延遲。例如，當(dāng)反推力裝置32在油門桿50從小于34度轉(zhuǎn)到大于34度之后、在過長(zhǎng)時(shí)間、例如多于三秒達(dá)到比其最大展開要小2%時(shí)，這可被確定。
[0047]還可預(yù)測(cè)諸如無法結(jié)束展開、緩慢結(jié)束展開、無法結(jié)束收起以及緩慢結(jié)束收起之類的附加故障。當(dāng)反推力裝置32超過2%展開、但是無法取得90%展開時(shí)，可確定無法結(jié)束展開。緩慢結(jié)束展開可包括當(dāng)花費(fèi)過長(zhǎng)時(shí)間、例如多于三秒使反推力裝置32在當(dāng)前展開期間從2%展開轉(zhuǎn)到比其最大值要小2%時(shí)。當(dāng)反推力裝置32達(dá)到比其最大展開要小2%、但是無法達(dá)到其預(yù)期范圍的2%展開時(shí)，可確定無法結(jié)束收起。當(dāng)反推力裝置32在過長(zhǎng)時(shí)間、例如多于四秒達(dá)到比其最大展開要小2%之后達(dá)到2%展開時(shí)，可確定緩慢結(jié)束收起。
[0048]一個(gè)具體示例可證明是有用的。計(jì)算機(jī)程序可確定油門命令與反推力裝置的開始移動(dòng)之間的時(shí)間。計(jì)算機(jī)程序可獲得指示油門桿50已經(jīng)達(dá)到小于30度的時(shí)間與反推力裝置32達(dá)到大于2%展開的時(shí)間之間的時(shí)間差。計(jì)算機(jī)程序還可獲得反推力裝置32達(dá)到大于2%展開的時(shí)間與反推力裝置32位置在這個(gè)數(shù)據(jù)窗口期間轉(zhuǎn)到比其運(yùn)動(dòng)范圍/最高展開位置要小2%的時(shí)間之間的時(shí)間差。只要致動(dòng)器34開始移動(dòng)，則在它隨后達(dá)到大于其展開范圍的90%時(shí)，被認(rèn)為是成功展開。僅當(dāng)它在那個(gè)事件期間達(dá)到比最大展開位置要小2%時(shí)，才被認(rèn)為是達(dá)到完全展開。例如，只要反推力裝置32大于90%，則將進(jìn)行測(cè)量，但是例如，如果它在展開期間最終達(dá)到100%，則計(jì)算機(jī)程序僅記錄它達(dá)到98%的時(shí)間。記錄被當(dāng)作是從開始移動(dòng)到它已經(jīng)達(dá)到98%的時(shí)間的時(shí)間差。自油門桿50小于35度的時(shí)刻，反推力裝置32有20秒鐘來完成展開。
[0049]對(duì)于反推力裝置的收起過程，存在相似的讀取序列。當(dāng)油門桿50從小于34度轉(zhuǎn)到大于34度時(shí)(其可定義為離開反向空閑)，計(jì)算機(jī)取零時(shí)間。確定離開各發(fā)動(dòng)機(jī)的反向空閑與各相關(guān)反推力裝置32開始移動(dòng)、例如在反推力裝置事件期間轉(zhuǎn)到低于最大部署位置下的2%的時(shí)間差，以及開始與完成移動(dòng)之間的時(shí)間差。反推力裝置32再次有20秒鐘來完成收起。
[0050]例如，如果反推力裝置的移動(dòng)花費(fèi)比參考值要長(zhǎng)一至三秒，則這可被認(rèn)為是正常變化。如果反推力裝置的移動(dòng)花費(fèi)比參考值要長(zhǎng)三秒以上，則可確定緩慢。如果移動(dòng)花費(fèi)比參考值要長(zhǎng)10秒以上，或者沒有取得達(dá)到參考值，則可確定失靈。
[0051]在108，控制器60和/或計(jì)算機(jī)70可提供關(guān)于在106所預(yù)測(cè)的反推力裝置系統(tǒng)30中的故障的指示?？蓪?duì)各反推力裝置32、各反推力裝置32的活動(dòng)部件和各致動(dòng)器34單獨(dú)提供指示。指示可按照任何適當(dāng)方式、在任何適當(dāng)位置來提供，其中包括在駕駛艙16中以及在地面站72。例如，如果控制器60運(yùn)行程序，則適當(dāng)指示可在飛機(jī)10上提供，和/或可上傳到地面系統(tǒng)72。備選地，如果計(jì)算機(jī)70運(yùn)行程序，則指示可上傳到或者以其它方式轉(zhuǎn)發(fā)給飛機(jī)10。備選地，可轉(zhuǎn)發(fā)指示，使得它可在諸如航空公司控制或者飛行操作部門之類的另一個(gè)位置來提供。
[0052]將會(huì)理解，預(yù)測(cè)反推力裝置故障的方法是靈活的，并且所示方法只是為了便于說明。例如，所示的步驟序列僅為了便于說明，而不是要以任何方式來限制方法100，因?yàn)橐斫猓襟E可按照不同的邏輯順序進(jìn)行，或者可包含附加或中間步驟，而沒有背離本發(fā)明的實(shí)施例。作為非限制性示例，該方法還可包括確定飛機(jī)10的操作期間的反推力裝置32的致動(dòng)，以及在所確定致動(dòng)之前和之后接收位置信號(hào)。這樣，位置信號(hào)可以僅在實(shí)際反推力裝置事件附近的窗口期間接收。例如，窗口可定義為油門桿50低于35度和高于一度之前和之后的25秒。處于35與30度之間的油門桿50被認(rèn)為“反向空閑”，即，反推力裝置32將不會(huì)開始展開，直到油門桿小于30度。因此，當(dāng)油門桿50從大于30度轉(zhuǎn)到小于30度時(shí)，它可被認(rèn)為進(jìn)入了反向。油門桿50的每個(gè)進(jìn)行這個(gè)操作的時(shí)間被認(rèn)為是用于對(duì)展開事件來定時(shí)致動(dòng)器34的移動(dòng)的零時(shí)間。
[0053]上述實(shí)施例的有益效果包括:由飛機(jī)在飛行期間所采集的數(shù)據(jù)可用于檢測(cè)反推力裝置未達(dá)最佳標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作的時(shí)間，以及預(yù)測(cè)反推力裝置故障。當(dāng)前，故障發(fā)生的記錄是任意的，并且要求將故障手動(dòng)輸入到數(shù)據(jù)庫(kù)中；這是高成本的，并且可能沒有得到所有相關(guān)信息。此外，當(dāng)前不存在推測(cè)反推力裝置的故障的方式。上述實(shí)施例可產(chǎn)生許多有益效果，包括改進(jìn)的飛行性能，其對(duì)操作成本和安全性均能夠具有正面影響。上述實(shí)施例允許進(jìn)行與反推力裝置系統(tǒng)故障有關(guān)的精確預(yù)測(cè)。通過預(yù)測(cè)這類問題，在這類故障發(fā)生之前可允許充分時(shí)間進(jìn)行修復(fù)。通過降低維護(hù)成本、重新計(jì)劃成本，并且使運(yùn)營(yíng)影響為最小、包括使飛機(jī)停飛時(shí)間為最小，這允許成本節(jié)省。此外，通過自動(dòng)化這類故障的記錄，人為誤差減少，并且給定飛機(jī)的歷史將更精確，其在將來維護(hù)中會(huì)有幫助。
[0054]本書面描述使用示例來公開本發(fā)明，其中包括最佳模式，以及還使本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的專利范圍由權(quán)利要求來定義，并且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其它示例。如果這類其它示例具有與權(quán)利要求的文字語言完全相同的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括具有與權(quán)利要求的文字語言的非實(shí)質(zhì)差異的等效結(jié)構(gòu)要素，則它們意在落入權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
[0055]附圖標(biāo)記說明 10飛機(jī)
12發(fā)動(dòng)機(jī)組件 14機(jī)身 16駕駛艙 18機(jī)翼組件 20渦輪發(fā)動(dòng)機(jī) 22風(fēng)扇組件 24發(fā)動(dòng)機(jī)艙 26外函道 28箭頭 29箭頭
30反推力裝置系統(tǒng) 32反推力裝置 34致動(dòng)器 36反向位置38收起位置40位置42箭頭44擋板50油門桿52油門桿傳感器54位置傳感器58飛機(jī)系統(tǒng)60控制器62無線通信鏈路64存儲(chǔ)器66處理器70計(jì)算機(jī)72地面系統(tǒng)74無線通信鏈路100方法102接收信號(hào)104確定106預(yù)測(cè)故障108提供指不。
【權(quán)利要求】
1.一種用于預(yù)測(cè)飛機(jī)反推力裝置系統(tǒng)中的故障的方法，所述反推力裝置系統(tǒng)具有至少一個(gè)反推力裝置，所述反推力裝置具有用于在展開位置與縮進(jìn)位置之間移動(dòng)所述反推力裝置的至少一個(gè)致動(dòng)器以及用于輸出提供指示所述反推力裝置的位置的位置數(shù)據(jù)的位置信號(hào)的位置傳感器，所述方法包括: 從所述位置傳感器接收位置信號(hào)； 確定所述位置信號(hào)相對(duì)于參考位置的變化； 基于所述變化來預(yù)測(cè)所述反推力裝置系統(tǒng)中的故障；以及 提供所述預(yù)測(cè)故障的指示。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定所述變化包括將所述位置信號(hào)與所述參考位置進(jìn)行比較。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述參考位置是設(shè)置位置。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述設(shè)置位置對(duì)應(yīng)于所述反推力裝置的展開位置和所述反推力裝置的縮進(jìn)位置中的至少一個(gè)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定所述變化包括從所述位置信號(hào)來確定所述致動(dòng)器移動(dòng)到所述參考位置的時(shí)間。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，預(yù)測(cè)所述故障包括將所述致動(dòng)器移動(dòng)到所述參考位置的所述確定的時(shí)間與參考時(shí)間進(jìn)行比較。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，預(yù)測(cè)所述故障包括基于所述比較來確定所述確定的時(shí)間大于所述參考時(shí)間。
8.如權(quán)利要求6或7中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述參考時(shí)間是歷史時(shí)間值。
9.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，確定所述變化包括從所述位置信號(hào)來確定所述致動(dòng)器開始到所述參考位置的移動(dòng)的時(shí)間。
10.如以上權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，確定所述位置信號(hào)的所述變化相對(duì)于多個(gè)參考位置。
【文檔編號(hào)】F02K1/76GK103979114SQ201410048784
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月12日
【發(fā)明者】R.W.霍拉賓, J.A.霍華德, D.J.希思 申請(qǐng)人:通用電氣航空系統(tǒng)有限公司