【手続補正書】
【提出日】平成18年12月4日(2006.12.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】    ティルトローター航空機であって、
胴体部分と、
少なくとも１つのウィング部材に回動可能に結合されたティルトローターアセンブリと、
少なくとも１つの飛行制御コンピュータと、
少なくとも１つの前記飛行制御コンピュータと電気的に接続された、ティルトローター航空機の動作を制御するための出力レバーと、
少なくとも１つの前記飛行制御コンピュータによって生成された接触キューコマンドに応答して出力レバーに可変かつ自動の接触キューを生成するように前記出力レバー及び少なくとも１つの前記飛行制御コンピュータに電気的に接続された、ばねなしキューイングシステムとを有し、
複数の感知されたエンジン及び駆動システムのパラメーターがそのようなエンジン及び駆動システムに対する所定の作動制限と連続的に比較されて、前記各所定の作動制限に対して最も決定的な前記エンジンまたは駆動システムのパラメーターに基づき前記接触キューが前記出力レバーに生成されるようにしたことを特徴とするティルトローター航空機。
【請求項２】    前記ばねなしキューイングシステムが、
少なくとも１つの前記飛行制御コンピュータに電気的に接続された制御エレクトロニクス装置と、
前記制御エレクトロニクス装置に電気的に接続された電子モーターと、
前記制御エレクトロニクス装置に電気的に接続された可変な磁性粒子摩擦クラッチと、
前記出力レバーの位置を感知するべく前記制御エレクトロニクス装置に接続された位置センサーとを有し、
前記電子モーター及び前記可変磁性粒子摩擦クラッチが機構的なばねを用いることなしに出力レバーに接触キューを生成することを特徴とする請求項１に記載のティルトローター航空機。
【請求項３】    前記ばねなしキューイングシステムが、
前記位置センサーによって感知された前記出力レバーの位置が前記ティルトローター航空機の作動制限を示す位置に接近すると作動されることを特徴とする請求項２に記載のティルトローター航空機。
【請求項４】    前記接触キューが、
前記出力レバー上の可変な駆動速度と、
前記出力レバー上の可変な摩擦力とを有し、
前記可変駆動速度及び前記可変摩擦力が前記出力レバーの動きに抵抗することを特徴とする請求項１に記載のティルトローター航空機。
【請求項５】    前記可変駆動速度が、約２．０３２ｍｍ／ｓと約２０．３２ｍｍ／ｓの間の値であることを特徴とする請求項４に記載のティルトローター航空機。
【請求項６】    前記可変摩擦力が、約０ｋｇと約１．３６０８ｋｇの間の値であることを特徴とする請求項４に記載のティルトローター航空機。
【請求項７】    更に、
前記出力レバー上にパイロットが調整可能な摩擦力を生じる手段を有し、
前記可変摩擦力が前記パイロット調整可能摩擦力に付加されることを特徴とする請求項４に記載のティルトローター航空機。
【請求項８】    更に、
前記ティルトローター航空機の選択された作動条件に対応するセンサー信号を生成するための複数のセンサーと、
前記ティルトローター航空機の選択された作動条件に対応するレッドライン信号を生成するための複数のレッドライン制限アルゴリズムと、
前記センサー信号と前記レッドライン信号とを比較するため及びエラー信号を生成するためのバックドライブコマンドアルゴリズムとを有し、
前記接触キューの大きさが前記バックドライブコマンドアルゴリズムによって決定されることを特徴とする請求項４に記載のティルトローター航空機。
【請求項９】    前記可変駆動速度が前記エラー信号と比例していることを特徴とする請求項８に記載のティルトローター航空機。
【請求項１０】    更に、
前記出力レバーに電気的に接続された片発停止スイッチと、
測定ガス温度、エンジントルク、トランスミッショントルク、前記片発停止スイッチのステータス、及び前記ティルトローターアセンブリの長手方向の軸と少なくとも１つの前記ウィング部材との間の角度として規定されるナセル角度に対するデータを感知するべく前記ティルトローター航空機全体に配置され、感知された前記データに対応する信号を生成する複数のセンサーと、
前記測定ガス温度、前記片発停止スイッチステータス、及びナセル角度に対しての前記感知データの関数である第１バックドライブコマンドと、
前記エンジントルク及び前記ナセル角度の関数である第２バックドライブコマンドと、
前記トランスミッショントルク及び前記ナセル角度の関数である第３バックドライブコマンドとを有し、
前記接触キューコマンドが前記第１バックドライブコマンド、前記第２バックドライブコマンド、若しくは前記第３バックドライブコマンドの中で最も決定的なものであり、前記ティルトローター航空機の作動状態に応じて少なくとも１つの前記飛行制御コンピュータによって決定されていることを特徴とする請求項８に記載のティルトローター航空機。
【請求項１１】    航空機用の接触キューイングシステムであって、
少なくとも１つの飛行制御コンピュータと、
少なくとも１つの前記飛行制御コンピュータに電気的に接続された出力レバーと、
前記航空機の選択された作動条件に対応する信号を生成するための複数のセンサーと、
少なくとも１つの前記飛行制御コンピュータによって生成された、前記航空機の複数の作動制限と、
前記出力レバーに接触キューを生成するための手段とを有し、
前記接触キューの大きさが、可変であり、全ての周囲作動条件に対して少なくとも１つの前記飛行制御コンピュータによって決定されることを特徴とする接触キューイングシステム。
【請求項１２】    接触キューを生成するための前記手段が、
少なくとも１つの前記飛行制御コンピュータに電気的に接続された電子モーターと、
前記電子モーター及び前記出力レバーに接続された可変な磁性粒子摩擦クラッチと、
前記電子モーター及び前記可変磁性粒子摩擦クラッチに電気的に接続された制御エレクトロニクス装置と、
前記出力レバーの位置を感知するべく前記制御エレクトロニクス装置に接続された位置センサーとを有し、
前記電子モーター及び前記可変磁性粒子摩擦クラッチが合わさって、機構的なばねを用いることなしに出力レバーに接触キューを生成し、
前記接触キューが、前記出力レバー上のばね様摩擦力でありかつ前記作動制限内の位置への前記出力レバーの変位であることを特徴とする請求項１１に記載の接触キューイングシステム。
【請求項１３】    前記航空機の選択された作動条件に対応する信号を生成するための複数の前記センサーが、
測定ガス温度を感知するための第１センサーと、
エンジントルクを感知するための第２センサーと、
トランスミッショントルクを感知するための第３センサーと、
前記ティルトローターアセンブリの長手方向軸と少なくとも１つの前記ウィング部材との間の角度であるナセル角度を感知するための第４センサーと、
片発停止スイッチのステータスを感知するための第５センサーとを有することを特徴とする請求項１１に記載の接触キューイングシステム。
【請求項１４】    前記接触キューが、
前記出力レバー上の可変な駆動速度と、
前記出力レバー上の可変な摩擦力とを有し、
前記可変駆動速度及び前記可変摩擦力が前記出力レバーの動きに抵抗することを特徴とする請求項１１に記載の接触キューイングシステム。
【請求項１５】    前記可変駆動速度が約２．０３２ｍｍ／ｓと約２０．３２ｍｍ／ｓとの間の値であることを特徴とする請求項１４に記載の接触キューイングシステム。
【請求項１６】    前記可変摩擦力が約０ｋｇと約１．３６０８ｋｇとの間の値であることを特徴とする請求項１４に記載の接触キューイングシステム。
【請求項１７】    航空機中のパイロットの作業負荷を軽減する方法であって、
飛行制御コンピュータを提供するステップと、
前記飛行制御コンピュータに出力レバーを接続するステップと、
選択されたエンジン及び駆動システム構成要素に対する作動制限を与えるステップと、
前記航空機の選択された作動条件に応じて前記出力レバー上に変位及びばね様摩擦接触キューを生成するための手段を提供するステップと、
前記航空機の作動制限を示す位置に前記出力レバーが接近すると、機構的なばねを用いることなしに前記接触キューを前記出力レバー上に生成して、それによりパイロットの作業負荷を軽減する生成ステップと、
前記作動制限を前記航空機の前記作動条件と連続的に比較して、前記各所定の作動制限に対して最も決定的な前記選択された作動条件に基づき前記出力レバーに前記接触キューが生成されるようにするステップとを有することを特徴とする方法。
【請求項１８】    前記出力レバー上に接触キューを生成するための手段を提供するステップが、
前記飛行制御コンピュータに制御エレクトロニクス装置を電気的に接続するステップと、
前記制御エレクトロニクス装置に電子モーターを電気的に接続するステップと、
前記制御エレクトロニクス装置に可変な磁性粒子摩擦クラッチを電気的に接続するステップと、
前記制御エレクトロニクス装置に位置センサーを電気的に接続するステップと、
前記出力レバーに前記位置センサーを接続するステップと、
前記航空機に複数のセンサーを配置するステップと、
複数の前記センサーで前記航空機の選択された作動条件を感知するステップと、
前記位置センサーで前記出力レバーの位置を感知するステップと、
前記出力レバーを前記位置にすることで前記航空機が前記航空機の作動制限に接近し得るかどうかを前記飛行制御コンピュータを用いて計算するステップと、
前記出力レバーを前記位置にすることで前記航空機が前記航空機の作動制限に接近し得る場合、前記電子モーター及び前記可変磁性粒子摩擦クラッチを用いて前記出力レバーに前記接触キューを生成するステップとを有することを特徴とする請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】    前記出力レバーに前記接触キューを生成する前記ステップが、
約２．０３２ｍｍ／ｓと約２０．３２ｍｍ／ｓとの間の値である可変な駆動速度を前記出力レバーに付与するステップを有することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】    前記出力レバーに前記接触キューを生成する前記ステップが、
約０ｋｇと約１．３６０８ｋｇとの間の値である可変な摩擦力を前記出力レバーに付与するステップを有することを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
接触キューCは、出力レバー３３を自動的にトリムダウンするための可変駆動速度５１と、パイロットがコマンドを出そうとする動きに抵抗する可変摩擦力５３との２つの構成要素を有する。可変駆動速度５１については、出力レバー３３が出力制限エラー信号４７の対応する値に比例した速度でトリムダウンされ、この速度は毎秒約２．０３２〜２０．３２ｍｍ（約０．０８〜０．８インチ）の間であるのが好ましい。可変摩擦力５３については、力の大きさは航空機１１のエンジン及び駆動システムの選択された作動条件の関数になっている。可変摩擦力５３がFCCアルゴリズム２０５によって計算され、好適には、ブロック５５で示されているように「ブレークアウト」力及び「ソフトストップ」力をシミュレートする。ブレークアウト力は、パイロットが出力レバー３３を動かし始める前に上回る必要がある閾値となる固定力である。ブレークアウト力は約０．０〜０．９０７２ｋｇ（約０．０〜２．０ポンド）の間であるのが好ましい。ソフトストップ力は、航空機１１の作動制限を越える位置に向かって出力レバー３３を動かし続けるために、パイロットが上回る必要のある増加していく力である。可変摩擦力５３がソフトストップ力であるため、パイロットは可変摩擦力５３に打ち勝ち、接触キューCを無視して出力レバー３３を引っ張って緊急出力にアクセスすることが可能である。ソフトストップは約１．８１４４〜３．６２８８ｋｇ（約４．０〜８．０ポンド）の間であるのが好ましい。ソフトストップ力を越えると、接触キューCは機構的なばねのように作用する。更に、キューイングシステム１３はエンジンの故障に対応して出力レバー３３を即時作動させるので、本発明によって、エンジン制限作動時の出力レバー３３の制御不感帯の自動除去によりエンジン故障後のパイロットの負荷が軽減される。作業負荷が軽減される顕著な一例は、パイロットが３０秒のエンジン出力速度から２分のエンジン出力速度に切換える際である。キューイングシステム１３なしでは、パイロットは、不感帯をなくすように出力レバー３３で捜し求めることを強いられ、それはシミュレーションではリカバリーの重大局面の際に７秒も要することが示されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
航空機１１の飛行準備の際、ブロック５７に示されるように、パイロットは予め設定されている出力レバー摩擦値を増加若しくは減少させることにより出力レバーに対するベースライン摩擦力５９を設定可能である。一般的に、ベースライン摩擦力５９は約０．０〜１．３６０８ｋｇ（約０．０〜３．０ポンド）の間である。予め設定された摩擦力５９は、アキュムレーター６１で可変の摩擦力５３と結合され、それにより出力レバー３３上に提供される全摩擦力６３が作り出される。全摩擦力６３は約２．０〜８．０の間であるのが好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
エレクトロニクス装置３０１は、電気的にFCC２０５に接続される。FCC２０５は、モーター３０３の速度を制御するタコメーターサーボループ３１５を制御するためにｍｍ／ｓまたはインチ／秒での駆動速度コマンドを回転／分に変換する。FCC２０５は、ｋｇまたはポンドでの力コマンドを磁性粒子クラッチ３０９の摩擦力を変化させる電流のアンペア値に変換する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
決定的なエンジンパラメーター制限に達すると、出力レバー３３の摩擦を増加させるトリムモーター３０３及び可変な磁性粒子摩擦クラッチ３０９によって接触キューCが供給される。摩擦のこの増加は、可変な磁性粒子クラッチ３０９の電流を増加させることによって達成される。この方法によって、出力レバー３３は、所定の制限設定にトリムダウン、若しくは「バックドライブ（backdrive）」される。この摩擦の増加は、図２Aのブロック５５に示されるようにばねのブレークアウト及び勾配としてパイロットに知覚される。パイロットは、約３．６２８８ｋｇ（８ポンド）を上回る力を加えることによって可変な磁性粒子摩擦クラッチ３０９がスリップするようにコマンドを出し得る。
1