(57)【要約】      （修正有）【課題】安定板全移動範囲のより小さい部分を利用する新しい方法とシステムならびにそのようなシステムを制御する飛行機トリムシステム及び方法が提供される。【解決手段】システムは、他のトリムシステムと比較して、離陸トリムのための安定板全移動範囲のより小さい部分を利用する。説明されるトリムシステムは、安定板及びエレベータを含む。これらの構成要素は、離陸全尾部ピッチングモーメントを実現するために共に使用される。エレベータ、又はエレベータ作動範囲の少なくとも一部分は、飛行制御のために利用可能である。そのようにして、離陸トリム設定は、安定板及びエレベータ向き設定を含む。離陸尾部ピッチングモーメントを制御するためのエレベータの追加は、安定板全移動を低減させることを可能にする。エレベータ向きは、安定板のものよりもかなり速く変更され得る。そして、パイロットにより多くの制御を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛行機（１００）のトリムシステム（３００）を制御する方法（５００）であって、
飛行機離陸パラメータ（１０５）に基づいて離陸トリム設定（３１５）を決定することを含み、
前記離陸トリム設定（３１５）が、安定板向き設定（３１５ａ）とエレベータ向き設定（３１５ｂ）を含み、
前記飛行機離陸パラメータ（１０５）が、飛行機の重量、飛行機の重心、離陸フラップ設定、又は離陸推力設定のうちの１つから選択された少なくとも１つのパラメータを含み、
前記方法（５００）が、更に、
前記離陸トリム設定（３１５）の前記安定板向き設定（３１５ａ）に従って、前記飛行機（１００）の安定板向き機構（１１２）を使用して、前記飛行機（１００）の安定板（１１０）の向きを調整すること、及び
前記離陸トリム設定（３１５）の前記エレベータ向き設定（３１５ｂ）に従って、前記飛行機（１００）のエレベータ向き機構（１２２）を使用して、前記飛行機（１００）のエレベータ（１２０）の向きを調整することを含む、方法。
【請求項２】
前記離陸トリム設定（３１５）の前記エレベータ向き設定（３１５ｂ）が、前記エレベータ（１２０）の中立的な向き（６０１）と異なっている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記離陸トリム設定（３１５）の前記安定板向き設定（３１５ａ）と前記エレベータ向き設定（３１５ｂ）が、相互に依存している、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記離陸トリム設定（３１５）を決定することが、前記エレベータ向き設定（３１５ｂ）に基づいて前記安定板向き設定（３１５ａ）を決定することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記エレベータ向き設定（３１５ｂ）に基づいて前記安定板向き設定（３１５ａ）を決定することが、
初期エレベータ向き設定を選択すること、
前記初期エレベータ向き設定に基づいて、初期安定板向き設定を決定すること、
前記初期安定板向き設定を運用条件（２２０）と比較すること、及び
前記初期エレベータ向き設定を前記エレベータ向き設定（３１５ｂ）として、且つ、前記初期安定板向き設定を前記安定板向き設定（３１５ａ）として選択することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記初期エレベータ向き設定が、エレベータ離陸小範囲（６０２）の離陸制限（６０２ａ）であり、前記エレベータ離陸小範囲（６０２）が、エレベータ全作動範囲（６００）の一部分であり、前記エレベータ全作動範囲（６００）が、１以上の飛行制御マージン（６０４）を更に含み、前記エレベータ離陸小範囲（６０２）が、前記エレベータ（１２０）の飛行制御態様に基づいて設定されている、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記初期エレベータ向き設定が、前記エレベータ（１２０）の中立的な向き（６０１）である、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記初期エレベータ向き設定を選択すること、前記初期安定板向き設定を決定すること、及び前記初期安定板向き設定を前記運用条件（２２０）と比較することが、前記初期安定板向き設定が前記運用条件（２２０）の平均から設定閾値の範囲内にあるまで繰り返される、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記エレベータ向き設定（３１５ｂ）が中立的な向き（６０１）と異なるならば、飛行制御システム（３５０）内のエレベータ制御バイアスを低減させることを更に含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記離陸トリム設定（３１５）を決定することが、データベース（３１１）を使用して実行される、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記安定板（１１０）の向きが前記安定板向き設定（３１５ａ）に従い、且つ、前記エレベータ（１２０）の向きが前記エレベータ向き設定（３１５ｂ）に従った状態で、前記飛行機（１００）の離陸を開始することを更に含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記飛行機離陸パラメータ（１０５）を受信することを更に含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
飛行機（１００）のトリムシステム（３００）であって、
飛行機離陸パラメータ（１０５）に基づいて、前記飛行機（１００）の離陸トリム設定（３１５）を決定するように使用可能なトリムコントローラ（３１０）であって、前記離陸トリム設定（３１５）が、安定板向き設定（３１５ａ）とエレベータ向き設定（３１５ｂ）を含み、前記飛行機離陸パラメータ（１０５）が、飛行機の重量、飛行機の重心、飛行機のフラップ設定、又は飛行機の離陸推力設定のうちの１つから選択された少なくとも１つのパラメータを含む、トリムコントローラ（３１０）、
前記安定板向き設定（３１５ａ）に基づいて制御可能な安定板向き機構（１１２）、
前記安定板向き機構（１１２）と機械的に連結された安定板（１１０）であって、前記安定板向き機構（１１２）が、前記安定板向き設定（３１５ａ）に基づいて前記安定板（１１０）の向きを変更するように使用可能である、安定板（１１０）、
前記エレベータ向き設定（３１５ｂ）に基づいて制御可能なエレベータ向き機構（１２２）、及び
前記エレベータ向き機構（１２２）と機械的に連結されたエレベータ（１２０）であって、前記エレベータ向き機構（１２２）が、前記エレベータ向き設定（３１５ｂ）に基づいて前記エレベータ（１２０）の向きを変更するように使用可能である、エレベータ（１２０）を備える、トリムシステム（３００）。
【請求項１４】
前記トリムコントローラ（３１０）が、前記安定板向き機構（１１２）又は前記エレベータ向き機構（１２２）のうちの少なくとも一方と通信可能に接続されている、請求項１３に記載のトリムシステム（３００）。
【請求項１５】
前記トリムコントローラ（３１０）が、飛行コントローラ（３６０）から前記エレベータ向き設定（３１５ｂ）を受信し、前記飛行コントローラ（３６０）から受信した前記エレベータ向き設定（３１５ｂ）に基づいて、前記安定板向き設定（３１５ａ）を決定するように使用可能である、請求項１３又は１４に記載のトリムシステム（３００）。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
可動水平安定板を有する飛行機は、離陸のために安定板の適切な向き（例えば、角度）を利用する。この向きは、離陸トリム安定板設定としても知られ、尾部の全ピッチングモーメントに対応する。これらの特性は、再トリミングすること、及び／又は、所与のパイロット制御入力に対して離陸時の回転に応じた特定のピッチ速度を有することなしに、クライムアウトを完了することを含み得る。離陸トリム安定板設定は、飛行機の重量、重心（CG）、離陸推力設定、離陸フラップ角などの、様々なパラメータに依拠し得る。離陸に先立って、離陸トリム安定板設定は、フラップ角及び離陸推力設定のパイロットの選択のみならず、飛行機積み込みマニフェスト情報に基づいて決定され得る。安定板全移動範囲の大部分は、特に、可能な離陸積み込み、フラップ角、及び推力設定の大きな範囲を有する飛行機にとって、可能な離陸条件を受け入れるために使用され得る。
【０００２】
安定板全移動範囲のより小さい部分を利用する新しい方法とシステムが、開発されてきている。
【発明の概要】
【０００３】
そのようなシステムを制御する飛行機トリムシステム及び方法が提供される。これらのシステムは、他のトリムシステムと比較して、離陸トリム設定のための水平安定板全移動範囲のより小さい部分を利用する。説明されるトリムシステムは、安定板及びエレベータを含む。これらの構成要素は、離陸全尾部ピッチングモーメントを実現するために共に使用される。エレベータ、又はエレベータ作動範囲の少なくとも一部分は、飛行制御のために利用可能である。そのようにして、離陸トリム設定は、安定板及びエレベータ向き設定を含む。離陸尾部ピッチングモーメントを制御するためのエレベータの追加は、安定板全移動を低減させることを可能にする。エレベータの向きは、安定板のものよりもかなり速く変更され得る。そして、パイロットにより多くの制御を提供する。
【０００４】
ある実施形態では、飛行機のトリムシステムを制御する方法は、飛行機離陸パラメータに基づいて、離陸のための離陸トリム設定を決定することを含む。離陸トリム設定は、安定板向き設定とエレベータ向き設定を含む。飛行機離陸パラメータは、飛行機の重量、飛行機の重心、離陸フラップ設定、又は離陸推力設定のうちの１つから選択された少なくとも１つのパラメータを含む。その後、該方法は、安定板向き機構を使用して且つ離陸トリム設定の安定板向き設定に従って、飛行機の安定板の向きを調整することへ進む。該方法は、エレベータ向き機構を使用して且つ離陸トリム設定のエレベータ向き設定に従って、飛行機のエレベータの向きを調整することも含む。
【０００５】
離陸トリム設定のエレベータ向き設定は、エレベータの中立的な向きとは異なり得る。代替的に、安定板向き設定は、エレベータ向き設定がその中立的な向きに一致するように選択され得る。
【０００６】
離陸トリム設定の安定板向き設定とエレベータ向き設定は、相互に依存している。言い換えると、離陸トリム設定の安定板向き設定とエレベータ向き設定は、互いに依存している。特に、トリム離陸設定を決定することは、エレベータ向き設定に基づいて安定板向き設定を決定することを含み得る。これらの実施形態では、安定板向き設定を決定することが、（ａ）初期エレベータ向き設定を選択すること、（ｂ）初期エレベータ向き設定に基づいて、初期安定板向き設定を決定すること、（ｃ）初期安定板向き設定を運用条件と比較すること、及び（ｄ）初期エレベータ向き設定をエレベータ向き設定として、且つ、初期安定板向き設定を安定板向き設定として選択することを含み得る。
【０００７】
初期エレベータ向き設定は、エレベータ離陸小範囲の離陸制限であり得る。エレベータ離陸小範囲は、エレベータ全作動範囲の一部分である。エレベータ全作動範囲は、１以上の飛行制御マージンを更に含み、エレベータ離陸小範囲は、エレベータの飛行制御作動可能性に基づいて設定される。代替的に、初期エレベータ向き設定は、エレベータの中立的な向きである。
【０００８】
ある実施形態では、初期エレベータ向き設定を選択すること、初期安定板向き設定を決定すること、及び初期安定板向き設定を運用条件と比較することが、初期安定板向き設定が運用条件の平均から設定閾値の範囲内にあるまで繰り返される。代替的に、これらの作動は、初期安定板向き設定が運用条件の範囲内にある間に、初期エレベータ向き設定が中立的な向きから設定閾値の範囲内にあるまで繰り返され得る。
【０００９】
ある実施形態では、該方法が、飛行制御システム内のエレベータ制御バイアスを低減させることを更に含む。本開示の目的のために、エレベータ制御バイアスは、離陸トリム設定のエレベータ向き設定がエレベータの中立的な向きに一致しない状態として定義される。離陸トリム設定のエレベータ向き設定は、エレベータ向き離陸設定とも称され得る。このエレベータ向き離陸設定が、離陸トリム設定の一部分であり、飛行制御入力の一部分ではないという事実によって、バイアスがもたらされる。そのようにして、エレベータ向き設定が中立的な向きと異なるならば、動作が実行される。ある実施形態では、飛行制御システムがフライ・バイ・ワイヤシステムであり得る。
【００１０】
ある実施形態では、離陸トリム設定を決定することが、データベースを使用して実行される。ある実施形態では、該方法が、安定板の向きが安定板向き設定に従い、エレベータの向きがエレベータ向き設定に従った状態で、飛行機の離陸を開始することを更に含む。これらの実施形態では、該方法が、離陸後に、エレベータ向き機構の中立的な向きがエレベータの中立的な向きに一致するまで、安定板の向きを変更することを更に含み得る。言い換えると、離陸後に、離陸に関連付けられたエレベータのバイアスが設定レベルまで低減されるか又は消去されるように、トリム設定が変更され得る。
【００１１】
ある実施形態では、エレベータ向き機構又は安定板向き機構のうちの少なくとも一方が、電子的に制御される。電子制御は、パイロットの制御にバイアスが導入されないか又は低減されたバイアスが導入される状態で、離陸のためのエレベータの向きを変更することを可能にする。
【００１２】
ある実施形態では、安定板向き機構が、安定板向き設定とエレベータ向き設定を安定板向き機構に直接的に提供するトリムコントローラによって自動的に制御される。
【００１３】
ある実施形態では、飛行機のトリムシステムが、トリムコントローラ、安定板向き機構、安定板、エレベータ向き機構、及びエレベータを備える。トリムコントローラは、飛行機離陸パラメータに基づいて、飛行機の離陸のためのトリム設定を決定するように使用可能である。例えば、離陸トリム設定は、安定板向き設定とエレベータ向き設定を含み得る。飛行機離陸パラメータは、飛行機の重量、飛行機の重心、飛行機のフラップ設定、又は飛行機の離陸推力設定のうちの１つから選択された少なくとも１つのパラメータを含み得る。安定板向き機構は、安定板向き設定に基づいて制御可能である。安定板は、安定板向き機構と機械的に連結されている。安定板向き機構は、安定板向き設定に基づいて安定板の向きを変更するように使用可能である。エレベータ向き機構は、エレベータ向き設定に基づいて制御可能である。エレベータは、エレベータ向き機構と機械的に連結されている。更に、エレベータ向き機構は、エレベータ向き設定に基づいてエレベータの向きを変更するように使用可能である。
【００１４】
ある実施形態では、トリムコントローラが、安定板向き機構又はエレベータ向き機構のうちの少なくとも一方と通信可能に接続されている。トリムコントローラは、飛行コントローラからエレベータ向き設定を受信し、飛行コントローラから受信したエレベータ向き設定に基づいて、安定板向き設定を決定するように使用可能であり得る。
【００１５】
本発明の一実施形態は、飛行機のトリムシステムを制御する方法を含み、該方法が、飛行機離陸パラメータに基づいて離陸トリム設定を決定することであって、離陸トリム設定が安定板向き設定とエレベータ向き設定を含み、飛行機離陸パラメータが飛行機の重量、飛行機の重心、離陸フラップ設定、又は離陸推力設定のうちの１つから選択された少なくとも１つのパラメータを含む、離陸トリム設定を決定すること、離陸トリム設定の安定板向き設定に従って飛行機の安定板向き機構を使用して飛行機の安定板の向きを調整すること、及び離陸トリム設定のエレベータ向き設定に従って飛行機のエレベータ向き機構を使用して飛行機のエレベータの向きを調整することを含む。離陸トリム設定のエレベータ向き設定は、エレベータの中立的な向きと異なり得る。離陸トリム設定の安定板向き設定とエレベータ向き設定は、相互に依存し得る。トリム離陸設定を決定することは、エレベータ向き設定に基づいて安定板向き設定を決定することを含み得る。エレベータ向き設定に基づいて安定板向き設定を決定することは、初期エレベータ向き設定を選択すること、初期エレベータ向き設定に基づいて、初期安定板向き設定を決定すること、初期安定板向き設定を運用条件と比較すること、及び初期エレベータ向き設定をエレベータ向き設定として、且つ、初期安定板向き設定を安定板向き設定として選択することを含み得る。初期エレベータ向き設定は、エレベータ離陸小範囲の離陸制限であり、エレベータ離陸小範囲はエレベータ全作動範囲の一部分であり、エレベータ全作動範囲は、１以上の飛行制御マージンを更に含み、エレベータ離陸小範囲はエレベータの飛行制御態様に基づいて設定され得る。初期エレベータ向き設定は、エレベータの中立的な向きであり得る。初期エレベータ向き設定を選択すること、初期安定板向き設定を決定すること、及び初期安定板向き設定を運用条件と比較することは、初期安定板向き設定が運用条件の平均から設定閾値の範囲内にあるまで繰り返され得る。初期エレベータ向き設定を選択すること、初期安定板向き設定を決定すること、及び初期安定板向き設定を運用条件と比較することは、初期安定板向き設定が運用条件の範囲内にあり得る間に、初期エレベータ向き設定が中立的な向きから設定閾値の範囲内にあり得るまで繰り返され得る。該方法は、エレベータ向き設定が中立的な向きと異なるならば、飛行制御システム内のエレベータ制御バイアスを低減させることも含み得る。飛行制御システムがフライ・バイ・ワイヤシステムであり得る。離陸トリム設定を決定することが、データベースを使用して実行され得る。該方法は、安定板の向きが安定板向き設定に従い、エレベータの向きがエレベータ向き設定に従った状態で、飛行機の離陸を開始することも含み得る。該方法は、離陸後に、飛行制御システムの中立的な制御点がエレベータの中立的な向きに一致するまで、安定板の向きを変更することも含み得る。該方法は、飛行機離陸パラメータを受信することも含み得る。飛行機離陸パラメータのうちの少なくとも１つが、飛行機のセンサから受信され得る。飛行機のセンサは、飛行機の着陸装置内に設置された重量センサを含み得る。
【００１６】
本発明の別の一実施形態は、飛行機のトリムシステムを含み、該トリムシステムが、飛行機離陸パラメータに基づいて飛行機の離陸トリム設定を決定するように使用可能なトリムコントローラであって、離陸トリム設定が安定板向き設定とエレベータ向き設定を含み、飛行機離陸パラメータが飛行機の重量、飛行機の重心、飛行機のフラップ設定、又は飛行機の離陸推力設定のうちの１つから選択された少なくとも１つのパラメータを含む、トリムコントローラ、安定板向き設定に基づいて制御可能な安定板向き機構、安定板向き機構と機械的に連結された安定板であって、安定板向き機構が安定板向き設定に基づいて安定板の向きを変更するように使用可能であり得る、安定板、エレベータ向き設定に基づいて制御可能なエレベータ向き機構、及び、エレベータ向き機構と機械的に連結されたエレベータであって、エレベータ向き機構がエレベータ向き設定に基づいてエレベータの向きを変更するように使用可能であり得る、エレベータを含む。トリムコントローラが、安定板向き機構又はエレベータ向き機構のうちの少なくとも一方と通信可能に接続されている。トリムコントローラは、飛行コントローラからエレベータ向き設定を受信し、飛行コントローラから受信したエレベータ向き設定に基づいて、安定板向き設定を決定するように使用可能であり得る。
【００１７】
上述の特徴、機能、及び利点は、様々な実施例において独立に実現することが可能であり、また別の実施例において組み合わせることも可能である。これらの実施例について、以下の説明及び添付図面を参照して更に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ある実施形態による、安定板とエレベータを備えた飛行機の概略的な表現である。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、ある実施形態による、安定板の向きのみがトリム設定として使用されるときに、離陸トリムのために使用される小範囲に対応する、作動可能及び作動不可能な条件の例示的なプロットである。
【図３】ある実施形態による、図１の飛行機のトリムシステムと飛行制御システムの概略的な表現である。
【図４】図４Ａ及び図４Ｂは、ある実施形態による、安定板及びエレベータの向きがトリム設定として使用されるときに、離陸トリムのために使用される小範囲に対応する、作動可能及び作動不可能な条件の例示的なプロットである。
【図５】ある実施形態による、飛行機のトリムシステムを制御する方法のプロセスフローチャートである。
【図６】ある実施形態による、エレベータ作動範囲の一実施例の概略的な表現である。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、ある実施形態による、エレベータ作動設定とエレベータ制御設定との間の対応の概略的な表現である。
【図８】ある実施形態に従って構成されたデータ処理システムを示す。
【図９】ある実施例による、飛行機の製造及び保守方法の一実施例のフローチャートを示す。
【図１０】ある実施形態による、飛行機の一実施例のブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
下記の説明では、提示されている概念の完全な理解を提供するために、多数の具体的な詳細事項を明示する。提示されている概念は、これらの具体的な詳細事項の一部又は全部を含まずとも実践可能である。他の事例においては、記載される概念を不必要に分かりにくくしないように、周知の処理工程については詳細に記載していない。一部の概念は具体例を踏まえて説明されるが、これらの例は限定を意図するものではないことを理解されたい。
【００２０】
イントロダクション
多くの飛行機、特に旅客機は、調整可能な入射角を有する水平尾翼を有する。その水平尾翼は、可動水平安定板とも称され得る。特定の安定板角度が、離陸のために使用され、それは、離陸トリム安定板設定又は単に安定板向き設定とも称され得る。この安定板角度又はより一般的に安定板の向きは、離陸トリム設定の一部分である。更に、安定板角度は、飛行中に、例えば、燃料が燃焼され飛行機の重心が変動する際に変動し得る。
【００２１】
安定板角度が、尾部全飛行機ピッチングモーメントを決定する主要な要因であり、しばしば、唯一の要因である他のトリムシステムとは異なり、本明細書で説明されるトリムシステムは、適切なピッチングモーメントを生成するために安定板とエレベータの組み合わせを利用する。言い換えると、安定板の向きとエレベータの向きの両方が、離陸トリムの部分である。そのようにして、本明細書で説明される離陸トリム設定は、少なくとも安定板向き設定とエレベータ向き設定を含む。離陸中のエレベータの更なる効果によって、安定板移動範囲は、他のシステムと比較して大幅に低減され得る。
【００２２】
図１で示されている飛行機１００の短い説明が、本開示のある特徴を示し得る。特に、飛行機１００は、安定板１１０とエレベータ１２０を備える。それらは、飛行操縦翼面の２つの構成要素である。飛行操縦翼面の他の構成要素は、スラット１３０、エルロン１４０、及びラダー１５０を含み得る。エルロン１４０、エレベータ１２０、及びラダー１５０は、主要な制御構成要素とみなされ得る。これらの構成要素の向きを変更することは、これらの構成要素の周りの空気の流れを再誘導し、１以上の関連する軸（例えば、横軸、縦軸、及び／又は垂直軸）の周りで飛行機１００を回転させる不安定な力を生成する。
【００２３】
エルロン１４０は、主翼の後縁に取り付けられ得る（例えば、フラップが胴体のより近くに取り付けられる一方で、エルロンは翼端の近くに取り付けられる）。エルロン１４０は、両方向に動き、飛行機１００のロールとターンをもたらす。特に、下げられたエルロンが揚力を高める一方で、上げられたエルロンはその翼の揚力を低減させる。
【００２４】
ラダー１５０は、垂直安定板の後縁に取り付けられ、飛行機１００のヨーを変更するために使用され得る。ラダーを右に偏向させることは、尾部を左に押し、今度は、ノーズが右へヨーすることをもたらす。ラダーを中立的な位置へ戻すことは、飛行機１００のヨーを停止させる。
【００２５】
安定板１１０は、飛行機１００の尾部に位置付けられ安定と制御のために使用される（主翼と比較して）より小さい揚力を生む翼面である。特に、安定板１１０は、例えば、速度及び高度の変更、燃料消費、貨物又はペイロードを落下させることなどによって、飛行機１００の圧力の中心又は重心が変動することに対応した調整を支援する。安定板１１０の向きは、以下で更に説明されるように調整され得る。安定板１１０は、他の種類の航空機、例えば、ヘリコプター及びジャイロプレーンなどの非固定翼航空機でも使用され得る。安定板１１０の向きは、安定板向き機構１１２を介して、パイロット及び／又はトリムコントローラ３１０によって制御される。
【００２６】
エレベータ１２０は、安定板１１０の後ろに可動に連結（例えば、ヒンジ）され、安定板１１０よりもかなり小さくなり得る。このサイズの差のために、エレベータ１２０の向きは、安定板１１０の向きよりもかなり速く変更され得る。このより高い向き調整の速度のために、エレベータ１２０は、安定板１１０と比較してより動的な制御を提供することができる。２つのエレベータ１２０は、尾部の異なる側に位置決めされ、共に上下移動する。エレベータ１２０は、エレベータ向き機構１２２を介してパイロット、飛行コントローラ３６０、及び／又はトリムコントローラ３１０によって制御される。他の飛行機のエレベータ１２０は、エレベータ１２０がトリムシステムの部分ではないので、トリムコントローラ３１０によって制御されない。飛行機の作動中に、上げられたエレベータ１２０は、尾部を下向きに押し、飛行機１００のノーズがピッチアップすることをもたらす。今度は、これが、より大きい揚力とより大きい抗力を生成するより高い迎え角で主翼を飛行させる。
【００２７】
離陸トリムのために主として安定板の向きに頼ることは、様々な問題を提示する。図２Ａ及び図２Ｂは、安定板の向きが主要なトリム設定として使用されるときの、運用条件２２０と作動不可能な条件２１０の例示的なプロットである。この実施例では、作動不可能な条件２１０と運用条件２２０が、安定板角度と離陸パラメータの様々な組み合わせに基づいて特定される。飛行機の重量、飛行機の重心、離陸フラップ設定、及び離陸推力設定などの、種々の種類の離陸パラメータが本開示の範囲内にある。更に、当業者は、これらの離陸パラメータが様々な組み合わせ効果を有することを理解するだろう。簡略化のために、主として飛行機の重量に対して参照がなされることとなる。本開示の目的のために、運用条件２２０は、その間に飛行機が安全に作動することができる、例えば、離陸を完了することができるところの、安定板向き設定（又は、より一般的に、離陸トリム設定）と離陸パラメータの任意の組み合わせとして規定される。安定板の向き又はより具体的には安定板角度は、その中立的な位置からの安定板の偏差として規定され得る。作動不可能な条件２１０は、避けられるべき安定板向き設定（又は、より一般的に、離陸トリム設定）と離陸パラメータの任意の組み合わせとして規定される。そのようにして、作動不可能な条件２１０は避けられる。更に、ある運用条件２２０は、作動不可能な条件２１０により近く、不注意で（又は誤って）作動不可能な条件に入るより高い危険性を有し得る。これらの部分は、図２Ｂで斜線のパターンを伴って特定され、敏感な条件２２２とも称され得る。敏感な条件２２２は、可能であるならば、全体の危険性を低減させるためにも避けられる。
【００２８】
例えば、尾部ピッチングモーメントを生成して飛行機が離陸中に回転することを可能にするように、より大きい安定板角度が、より大きな飛行機の重量のために使用される。更に、所与の飛行機の重量のために、安定板角度のある範囲が概して受け入れ可能である。そのようにして、運用条件２２０は、図２Ａ及び図２Ｂにおいて傾斜したブロックとして表現されている。小さい飛行機の重量のために大きな安定板角度が選択されるならば、図２Ａ及び図２Ｂにおいて上側の影が付けられたブロックによって表現されている作動不可能な条件２１０に対応して、離陸中に過剰な尾部ピッチングモーメントが生成され得る。これは、飛行機が離陸中に制御不可能にピッチアップすることをもたらす。同様なやり方で、より大きな飛行機の重量のために小さい安定板角度が選択されるならば、図２Ａ及び図２Ｂにおいて下側の影が付けられたブロックによって表現されている作動不可能な条件２１０に対応して、生成されるピッチングモーメントが、離陸のために十分高くなく、離陸中の飛行機の回転を制限し、したがって、離陸を可能とすることができない。
【００２９】
トリムシステムの実施例
図３は、ある実施形態による、飛行機１００のトリムシステム３００と飛行制御システム３５０の概略的な表現である。トリムシステム３００は、トリムコントローラ３１０、安定板向き機構１１２、及び安定板１１０を備え得る。更に、他のトリムシステムと異なり、図３で提示されているトリムシステム３００は、エレベータ向き機構１２２及びエレベータ１２０も備える。言い換えると、安定板１１０とエレベータ１２０は、両方ともトリムシステム３００の部分である。エレベータ向き機構１２２とエレベータ１２０は、飛行制御システム３５０の部分でもあることに留意されたい。そのようにして、以下で更に説明されるように、エレベータ１２０の作動及び機能は、飛行制御システム３５０とトリムシステム３００によって共有されている。
【００３０】
図４Ａは、ある実施形態による、安定板及びエレベータの向きがトリム設定として使用されるときの、運用条件２２０と作動不可能な条件２１０の一実施例である。図２Ｂと図４Ａのプロットを比較すると、安定板とエレベータの向きを共にトリム設定として使用することにおいて、敏感な条件２２２が全体的に避けられ得ることが見て取れる。
【００３１】
図４Ｂは、ある実施形態による、安定板及びエレベータの向きがトリム設定として共に使用されるときの、運用条件２２０と作動不可能な条件２１０の一実施例である。図２Ｂと図４Ｂのプロットを比較すると、図４Ｂで示されている運用条件２２０が、図２Ｂのものよりも作動不可能な条件２１０にから更に離れていることがはっきりと分かる。そのようにして、安定板とエレベータをトリム設定として使用することは、性能を改良してきた。
【００３２】
トリムコントローラ３１０は、離陸トリム設定３１５を決定し、離陸後にこれらのトリム設定を更に調整するために使用可能である。トリムコントローラ３１０は、コンピュータシステムであり得る。該コンピュータシステムのある実施例が以下で説明される。ある実施形態では、離陸トリム設定３１５を決定することに関連付けられた動作が、例えば、トリムコントローラ３１０に接続され得る又はトリムコントローラ３１０の一部分であり得るデータベース３１１を使用して、自動的に実行される。データベース３１１の一実施例は、検索データベースである。更に、離陸トリム設定３１５を決定するために使用される飛行機離陸パラメータ１０５は、トリムコントローラ３１０に直接的に送信され得る。代替的に、その間に離陸トリム設定３１５が決定される且つ／又は飛行機離陸パラメータ１０５が送信されるところの動作に関連付けられたある態様は、パイロットによって実行され得る。例えば、パイロットは、（マニフェスト３８５内で提供される）飛行機離陸パラメータ１０５のうちの少なくとも幾つかを、トリムコントローラ３１０の中へ手動で入力し得る。更に、パイロットは、例えば、トリムコントローラ３１０又は紙のバージョンのユーザインターフェース上の、例えば、データベース３１１の視覚表現を使用して、（飛行機離陸パラメータ１０５に基づいて）離陸トリム設定３１５を手動で決定し得る。
【００３３】
ある実施形態では、トリムコントローラ３１０が、飛行機離陸パラメータ１０５のうちの少なくとも幾つかを生成しトリムコントローラ３１０へ送信するために使用可能な飛行機１００のセンサ３８０（又は複数のセンサ）と通信可能に接続されている。センサ３８０の一実施例は、着陸装置の重量センサである。重量センサが飛行機１００の着陸装置又は、より具体的には、各着陸装置の中へ設置されたときに、これらのセンサの組み合された出力は、飛行機１００の全重量及び重心の位置を決定するために使用され得る。
【００３４】
離陸トリム設定３１５は、安定板向き設定３１５ａとエレベータ向き設定３１５ｂを含む。安定板向き設定３１５ａの一実施例は、安定板１１０の中立的な位置に対する安定板１１０の角度である。
【００３５】
トリムコントローラ３１０は、安定板向き機構１１２又はエレベータ向き機構１２２のうちの少なくとも一方と通信可能に接続されている。その後、安定板向き設定３１５ａは、安定板１１０の向き（例えば、角度）を制御するために、安定板向き機構１１２に送信される。安定板１１０は、安定板向き機構１１２と機械的に連結されている。安定板向き機構１１２は、向きを変更するように使用可能な油圧、電気、又は他の種類の機構であり得る。
【００３６】
エレベータ向き設定３１５ｂは、エレベータ１２０の向き（例えば、角度）を制御するために、エレベータ向き機構１２２に送信される。エレベータ１２０は、エレベータ向き機構１２２と機械的に連結されている。エレベータ向き機構１２２は、向きを変更するように使用可能な油圧、電気、又は他の種類の機構であり得る。飛行機１００を操縦するための主要なデバイスとしてエレベータ１２０を使用するので、エレベータ１２０は速く動くように設計されている。
【００３７】
安定板１１０は、主としてトリムデバイスとして使用されるが、それは、安定板１１０が、特に、安定板１１０の大きなサイズのために速く動かないことを意味する。より速い移動速度は、安定板向き機構の設計における多くの課題を提示する。安定板１１０と比較してエレベータ１２０のより小さいサイズのために、エレベータ向き機構１２２は、安定板向き機構１１２が安定板１１０の向きを変更することができるよりも速く、エレベータ１２０の向きを変更することができる。更に、エレベータ向き機構１２２は、飛行コントローラ３６０によっても制御されることに留意されたい。言い換えると、エレベータ向き設定３１５ｂは、トリムコントローラ３１０から、及び、飛行コントローラ３６０から、エレベータ向き機構１２２によって受信される。エレベータ１２０の全作動範囲は、更に説明されるように、エレベータ離陸小範囲と飛行制御マージンに分割される。
【００３８】
離陸トリム設定３１５は、飛行機離陸パラメータ１０５に基づいて、トリムコントローラ３１０（又はパイロット）によって決定される。飛行機離陸パラメータ１０５のある実施例は、飛行機の重量、飛行機の重心、飛行機のフラップ設定、及び飛行機の離陸推力設定を含む。少なくとも安定板向き設定３１５ａへの飛行機の重量の効果は、上述された通りである。当業者は、離陸トリム設定３１５への他の飛行機離陸パラメータ１０５の効果を理解するだろう。
【００３９】
飛行制御システム３５０は、エレベータ１２０の向きを変更するために、エレベータ向き設定３１５ｂを生成し、これらの設定をエレベータ向き機構１２２へ送信するように使用可能な飛行コントローラ３６０を備える。当業者は、飛行機１００の他の構成要素によって使用される様々な他の制御指示命令を生成するためにも、飛行コントローラ３６０が使用可能であることを理解するだろう。それらの構成要素のうちの幾つかは、上述されている。
【００４０】
方法の実施例
図５は、ある実施形態による、飛行機１００のトリムシステム３００を制御する方法５００に対応するプロセスフローチャートである。方法５００のある動作は、他の動作が離陸中及び離陸後に実行され得る一方で、飛行機１００の離陸に先立って実行される。
【００４１】
方法５００は、任意選択的な動作５１０中、飛行機離陸パラメータ１０５を受信することで開始し得る。飛行機離陸パラメータ１０５のある実施例は、飛行機の重量、飛行機の重心、離陸フラップ設定、及び離陸推力設定を含む。飛行機離陸パラメータ１０５は、様々な形態で受信され、例えば、マニフェスト３８５からパイロットによる手動で入力され、且つ／又は、飛行機１００の１以上の外部システム（例えば、空港システム）又はセンサ３８０から自動的に受信され得る。後者の場合、任意選択的な動作５１０は、任意選択的な動作５１５中にセンサ出力を受信することも含む。
【００４２】
方法５００は、動作５２０中に離陸トリム設定３１５を決定することを含む。離陸トリム設定３１５は、飛行機離陸パラメータ１０５に基づいて決定される。動作５２０は、トリムコントローラ３１０によって実行され、完全に自動化され得る。代替的に、任意選択的な動作５１０のうちの少なくとも幾つかの態様は、手動で、例えば、検索データベース（例えば、電子データベース又は紙ベースの表）を使用してパイロットによって実行され得る。
【００４３】
上述したように、離陸トリム設定３１５は、安定板向き設定３１５ａとエレベータ向き設定３１５ｂを含む。エレベータ向き設定３１５ｂは、エレベータ全作動範囲６００のエレベータ離陸小範囲６０２内にあり得る。（例えば、エレベータ離陸小範囲６０２の外側の）更なるエレベータ向き設定が、飛行コントローラ３６０によって提供され得る。飛行コントローラ３６０とトリムコントローラ３１０との間のエレベータ全作動範囲６００のこの分割は、図６を参照して次に説明されることとなるように、エレベータ１２０の双機能（dual-functionality）を実現することを可能にする。
【００４４】
図６は、飛行制御マージン６０４ａ及び６０４ｂのみならず、エレベータ離陸小範囲６０２を含む、エレベータ全作動範囲６００の概略図である。飛行制御マージン６０４ａ及び６０４ｂは、集合的に飛行制御マージン６０４と称され得る。飛行制御マージン６０４ａと６０４ｂの範囲は、同じであり得る。エレベータ離陸小範囲６０２は、離陸制限６０２ａ及び６０２ｂによって規定され、飛行制御マージン６０４ａ及び６０４ｂから分離される。図６は、エレベータ１２０の中立的な向き６０１も示している。ある実施形態では、中立的な向き６０１が、エレベータ全作動範囲６００の中央に位置決めされ得る。それによって、エレベータ１２０は、中立的な向き６０１の各側へ等しい量だけ移動（例えば、ターン）し得る。更に、中立的な向き６０１は、エレベータ離陸小範囲６０２の中央に位置決めされ得る。
【００４５】
エレベータ全作動範囲６００に対するエレベータ離陸小範囲６０２の比は、設定された安定板小範囲、離陸回転を実行するために使用されるその離陸トリム位置からのエレベータの変位、及び他の飛行機の設計態様を満たすために使用されるその離陸トリム位置からのエレベータの変位に依存し、全作動範囲の約３分の１から２分の１の間であり得る。概して、エレベータ離陸小範囲６０２は、エレベータ１２０の飛行制御態様に基づいて設定され得る。言い換えると、飛行制御態様に基づいて、飛行制御マージン６０４ａと６０４ｂの一方又は両方のために特定の最小範囲が割り当てられ得る。
【００４６】
図５を参照すると、動作５２０中に離陸トリム設定３１５を決定する間に、安定板向き設定３１５ａとエレベータ向き設定３１５ｂは、２つ従属した変数とみられ得る（両方が飛行機離陸パラメータ１０５に依存している）。安定板向き設定３１５ａとエレベータ向き設定３１５ｂは、相互に依存している。飛行機離陸パラメータ１０５の各設定のためにそうであるように、安定板向き設定３１５ａとエレベータ向き設定３１５ｂの種々の組み合わせが利用可能であり得る。ある実施態様では、所与の安定板の向きのために、単一のエレベータ向き設定が採用されることとなる。
【００４７】
飛行機１００の実際の離陸の時又はその後に、エレベータ１２０の向きが、安定板１１０の向きより速く変更され得る。同時に、エレベータ１２０の向きは、飛行制御のためにも使用される（図６を参照して上述されたエレベータ全作動範囲６００の分割を参照せよ）。これらの事に鑑みると、ある実施形態では、飛行機の離陸パラメータ１０５の所与の設定のために、安定板向き設定３１５ａが従属した変数として扱われる一方で、エレベータ向き設定３１５ｂは独立した変数として扱われ得る。これらの実施形態では、動作５２０が、（任意選択的な動作５２２中に）ある初期エレベータ向き設定を選択すること、（任意選択的な動作５２３中に）初期エレベータ向き設定に基づいて初期安定板向き設定を決定すること、及び（任意選択的な動作５２４中に）初期安定板向き設定を運用条件と比較することを含み得る。（動作５２５及び／又は動作５２６中に確認された）初期エレベータ及び安定板向き設定のための条件設定に応じて、任意選択的な動作５２２、任意選択的な動作５２３、及び任意選択的な動作５２４が、（任意選択的な動作５２７中に）そのポイントでこれらの初期設定がエレベータ向き設定３１５ｂとして選択され初期安定板向き設定が安定板向き設定３１５ａとして選択されるところの設定範囲を有する初期設定が見つかるまで、繰り返され得る。
【００４８】
異なる実施例では、初期エレベータ向き設定を選択すること、並びに、初期エレベータ及び安定板向き設定を評価することが、本開示の範囲内にある。例えば、離陸制限６０２ａのうちの１つが、任意選択的な動作５２２中に初期エレベータ向き設定として選択され得る。代替的に、エレベータ１２０の中立的な向き６０１が、任意選択的な動作５２２中に初期エレベータ向き設定として選択され得る。その後、安定板向き設定３１５ａが、（飛行機離陸パラメータ１０５に基づくのみならず）任意選択的な動作５２３中にこの初期エレベータ向き設定の選択に基づいて決定され得る。データベース（例えば、参照表）及び／又はコンピュータアルゴリズムが、この動作のために使用され得る。
【００４９】
ある実施形態では、初期エレベータ及び安定板向き設定の評価が、動作５２５及び５２６中に実行される。例えば、動作５２５は、初期エレベータ向き設定が中立的な向き６０１から閾値の範囲内にあるか否かを確認することを含む。閾値は、エレベータ１２０の全作動範囲の１０％未満又は５％未満でさえあり得る。動作５２５は、初期安定板向き設定が運用条件２２０の範囲内にある間に、初期エレベータ向き設定をエレベータ１２０の中立的な向き６０１と比較することを含み得る。ある実施形態では、初期安定板向き設定が運用条件２２０の範囲内にとどめられている間に、初期エレベータ向き設定をエレベータ１２０の中立的な向き６０１により近づけることが可能であるならば、任意選択的な動作５２２、任意選択的な動作５２３、及び任意選択的な動作５２４が繰り返され得る。このアルゴリズムは、エレベータ制御における最小のバイアスを実現することを可能にする。
【００５０】
別の一実施例では、動作５２６が、初期安定板向き設定が動作可能な条件２２０の平均から設定閾値の範囲内にあるか否かを確認するために、初期安定板向き設定を運用条件と比較することを含む。その目的は、作動不可能な条件２１０から最も離れた安定板向き設定３１５ａを有することである。例えば、閾値は、安定板１１０の全作動範囲の１０％未満又は５％未満でさえあり得る。
【００５１】
トリムシステム３００によって提供されるエレベータ向き設定３１５ｂ（離陸トリム設定３１５の一部分）がエレベータ１２０の中立的な向き６０１に一致しないときに、エレベータ制御バイアスが存在し得る。ある実施形態では、エレベータ制御バイアスが、任意選択的な動作５４０中に低減され又は消去されさえする。次に、この動作の様々な態様が、図７Ａ及び図７Ｂを参照しながら説明されることとなる。特に、図７Ａは、トリムシステム３００によって提供され、図７Ａにおいてエレベータ全作動範囲６００上で提示される、エレベータ向き設定３１５ｂの一実施例を示している。この実施例では、（動作５２０中に決定される）エレベータ向き設定３１５ｂが、中立的な向き６０１に一致しない。エレベータ向き設定３１５ｂは、エレベータ全作動範囲６００を、２つの同じでない作動小範囲、すなわち、第１の作動小範囲６１４ａと第２の作動小範囲６１４ｂへ分割する。エレベータ１２０が、これらのそれぞれの作動小範囲における飛行制御に対して完全に機能している間に、これらの同じでない作動小範囲とエレベータ向き設定３１５ｂにあるエレベータ１２０を有することは、少なくともパイロットにとって紛らわしい場合がある。このエレベータ制御バイアスを消去するために、エレベータ向き設定３１５ｂには、中立的な制御ポイント６２１が割り当てられる。中立的な制御ポイント６２１は、エレベータ全制御範囲６２０の中央に位置決めされ得る（図７Ａと図７Ｂとの間の対応を参照せよ）。そのようにして、中立的な制御ポイント６２１は、エレベータ全制御範囲６２０を、等しい制御小範囲、すなわち、第１の制御小範囲６２４ａと第２の制御小範囲６２４ｂへ分割する。この実施例では、第１の制御小範囲６２４ａが第１の作動小範囲６１４ａに対応し、一方で、第２の制御小範囲６２４ｂが第２の作動小範囲６１４ｂに対応する。ある実施形態では、第１の制御小範囲６２４ａと第２の制御小範囲６２４ｂの各々が、エレベータ全作動範囲６００をカバーするために比例的に調整される。代替的に、エレベータ全作動範囲６００の一部分が、第１の作動小範囲６１４ａと第２の作動小範囲６１４ｂのうちの最も小さいもののみに基づく。
【００５２】
方法５００は、動作５３２中の安定板１１０の実際の向き（例えば、安定板１１０の角度）を調整することに進む。この向きは、安定板向き機構１１２を使用して、且つ、動作５２０中に決定された安定板向き設定３１５ａに従って、調整され得る。動作５３２は、飛行機１００の離陸に先立って実行される。更に、安定板１１０の向きは、（図５で示されている任意選択的な動作５５０中に実行される）離陸の後に、更に調整され得る。この種類の安定板の調整は、動作５６０を参照しながら以下で更に説明される。
【００５３】
方法５００は、動作５３０中にエレベータ１２０の向き（例えば、エレベータ１２０の角度）を調整することも含む。例えば、この向きは、エレベータ向き機構１２２を使用して、且つ、動作５２０中に決定されたエレベータ向き設定３１５ｂに従って、調整され得る。動作５３０も、飛行機１００の離陸に先立って実行される。離陸中及び離陸後のエレベータの更なる調整が、飛行制御の一部分として実行される。
【００５４】
ある実施形態では、方法５００が、任意選択的な動作５５０中に飛行機１００の離陸を開始することを更に含む。任意選択的な動作５５０は、離陸トリム設定３１５の部分である安定板向き設定３１５ａに従った安定板１１０の向きによって実行される。更に、少なくとも最初は、エレベータ１２０の向きが、エレベータ向き設定３１５ｂ（離陸トリム設定３１５の一部分）に従う。任意選択的な動作５５０の間又はその後に、エレベータ１２０の向きが、図５のブロック５５５によって示されているように、飛行制御の一部分として変更され得る。
【００５５】
ある実施形態では、方法５００が、動作５６０中に（任意選択的な動作５５０中）離陸を完了した後で、安定板１１０の向きを変更することを更に含み得る。例えば、安定板１１０の向きは、例えば、中立的な制御ポイント６２１をエレベータ１２０の中立的な向き６０１に一致させるように、それによって、エレベータ制御バイアスを消去し又は少なくともエレベータ制御バイアスを低減させるように、変更され得る。言い換えると、離陸トリム設定３１５は、離陸後に変更され得る。
【００５６】
コントローラの実施例
図８は、ある実施形態に従って構成された、且つ、トリムコントローラ３１０として使用され得る、データ処理システム８００を示している。データ処理システム８００は、本明細書でコンピュータシステムとも称され、上述のデバイス及びシステムの様々な構成要素を制御するために使用される１以上のコンピュータ又は処理デバイスを実施するように使用され得る。ある実施形態では、データ処理システム８００が、プロセッサユニット８０４と、メモリ８０６と、固定記憶域８０８と、通信ユニット８１０と、入／出力ユニット８１２と、ディスプレイ８１４との間の通信を提供する、通信フレームワーク８０２を含む。この実施例では、通信フレームワーク８０２が、バスシステムの形態を採り得る。
【００５７】
プロセッサユニット８０４は、メモリ８０６に読み込まれ得るソフトウェアのための指示命令を実行する役割を果たす。プロセッサユニット８０４は、マルチプロセッサコア内に含まれ得るような幾つかのプロセッサであり得る。様々な実施形態では、プロセッサユニット８０４が、特に、飛行機離陸パラメータ１０５などのデータを処理するように構成され最適化されている。したがって、プロセッサユニット８０４は、処理システム内の１以上の特定用途向け集積回路（ASIC）として実装され得る、特定用途向けプロセッサであり得る。プロセッサユニット８０４のそのような特定の構成は、以前に説明されたシステム、デバイス、及び方法と関連する特定の種類のデータを処理するときに、高められた効率を提供し得る。更に、ある実施形態では、処理ユニット８０４が、大きく複雑なデータセットの文脈において以前に説明された処理動作を最適に実行するようにプログラムされ特に構成され得る、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA）などの１以上の再プログラム可能な論理デバイスを含み得る。
【００５８】
メモリ８０６及び固定記憶域８０８は、記憶デバイス８１６の実施例である。記憶デバイスは、例えば、データ、機能的な形態のプログラムコードなどの情報、及び／又は他の適切な情報を一時的に及び／又は永続的に、並びにより具体的な例としてはデータベース３１１を保存することができる、任意のハードウェアである。記憶デバイス８１６は、これらの例示的な実施例では、コンピュータ可読記憶デバイスとも称され得る。これらの実施例で、メモリ８０６は、例えば、ランダムアクセスメモリ又は他の任意の好適な揮発性若しくは不揮発性の記憶デバイスであってもよい。固定記憶域８０８は、特定の実装に応じて様々な形態を採り得る。例えば、固定記憶域８０８は、１以上の構成要素又はデバイスを包含し得る。例えば、固定記憶域８０８は、ハードドライブ、フラッシュメモリ、書換え可能光ディスク、書換え可能磁気テープ、又はこれらの何らかの組み合わせであり得る。固定記憶域８０８によって使用される媒体は、着脱可能でもあり得る。例えば、着脱可能ハードドライブが、固定記憶域８０８のために使用され得る。
【００５９】
これらの例示的な実施例では、通信ユニット８１０が、他のデータ処理システム又はセンサ３８０などのデバイス及び外部システム（例えば、空港システム）との通信を提供する。これらの例示的な実施例では、通信ユニット８１０がネットワークインタフェースカードである。
【００６０】
入／出力ユニット８１２は、データ処理システム８００に接続され得る他の装置との間のデータの入出力を可能にする。例えば、入／出力ユニット８１２は、キーボード、マウス、及び／又は他の何らかの適切な入力装置を通じて、ユーザ入力のための接続を提供し得る。更に、入／出力ユニット８１２は、プリンタに出力を送信し得る。ディスプレイ８１４は、情報をユーザに、例えば、飛行機離陸パラメータ１０５をパイロットに表示するための機構を提供する。
【００６１】
オペレーティングシステム、アプリケーション、及び／又はプログラムに対する指示命令は、通信フレームワーク８０２を通じてプロセッサユニット８０４と通信可能である記憶デバイス８１６内に配置され得る。種々の実施形態のプロセスは、メモリ８０６などのメモリ内に配置され得るコンピュータ実装指示命令を使用して、プロセッサユニット８０４によって実行することができる。
【００６２】
これらの指示命令は、プロセッサユニット８０４内のプロセッサによって読み取られ実行され得る、プログラムコード、コンピュータ使用可能プログラムコード、又はコンピュータ可読プログラムコードと称される。種々の実施形態におけるプログラムコードは、メモリ８０６又は固定記憶域８０８などの、種々の物理的又はコンピュータ可読記憶媒体で具現化され得る。
【００６３】
プログラムコード８１８は、選択的に着脱可能なコンピュータ可読媒体８２０に機能的な形態で配置され、且つ、プロセッサユニット８０４による実行のためにデータ処理システム８００に読み込まれ得るか又は送信され得る。プログラムコード８１８とコンピュータ可読媒体８２０は、これらの例示的な実施例では、コンピュータプログラム製品８２２を形成する。一実施例では、コンピュータ可読媒体８２０は、コンピュータ可読記憶媒体８２４又はコンピュータ可読信号媒体８２６とすることができる。これらの例示的な実施例では、コンピュータ可読記憶媒体８２４が、プログラムコード８１８を記憶するために使用される物理的な又は有形の記憶デバイスである。
【００６４】
代替的に、プログラムコード８１８は、コンピュータ可読信号媒体８２６を使用して、データ処理システム８００に伝送され得る。コンピュータ可読信号媒体８２６は、例えば、プログラムコード８１８を内包し得る被伝播データ信号であり得る。例えば、コンピュータ可読信号媒体８２６は、電磁信号、光信号、及び／又は他の任意の適切な種類の信号であってもよい。これらの信号は、無線通信リンク、光ファイバケーブル、同軸ケーブル、有線などの通信リンク、及び／又は他の任意の適切な種類の通信リンクによって伝送され得る。
【００６５】
データ処理システム８００に関して例示されている種々の構成要素は、種々の実施形態が実装され得るやり方に構造的な限定をもたらすことを意図するものではない。種々の例示的な実施形態は、データ処理システム８００に関して例示されている構成要素の、追加的な、及び／又は代替的な構成要素を含むデータ処理システムにおいて実装され得る。図８に示す他の構成要素は、図示の実施例と異なることがある。種々の実施形態は、プログラムコード８１８を実行するために動作可能な任意のハードウェアデバイス又はシステムを使用して実行され得る。
【００６６】
飛行機の実施例
上記で開示されているシステム、装置、及び方法は、飛行機及び航空宇宙産業に関して説明されているが、本明細書で開示されている実施形態は、自動車、鉄道などの他の任意の文脈、並びに、それ以外の機械的な及び輸送体に関する文脈にも適用され得ることを認識されたい。
【００６７】
したがって、本開示の実施形態は、図９で示されている飛行機の製造及び保守方法９００、及び、図１０で示されている飛行機１００の文脈で説明され得る。製造前の段階では、方法９００は、飛行機１００の仕様及び設計９０４と、材料の調達９０６とを含み得る。製造段階では、飛行機１００の、構成要素及びサブアセンブリの製造９０８と、システムインテグレーション９１０とが行われる。その後、飛行機１００は、認可及び納品９１２を経て、運航９１４に供され得る。顧客により運航されている期間に、飛行機１００には、（改変、再構成、改修なども含み得る）定期的な整備及び保守９１６が予定される。
【００６８】
方法９００のプロセスの各々は、システムインテグレータ、第三者、及び／又はオペレータ（例えば顧客）によって実施又は実行され得る。この説明の目的のために、システムインテグレータは、任意の数の飛行機製造業者及び主要システム下請業者を含み得るがそれらに限定されず、第三者は、任意の数のベンダー、下請業者、及び供給業者を含み得るがそれらに限定されず、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事団体、サービス機関などであり得る。
【００６９】
図１０で示されているように、方法９００によって製造された飛行機１００は、複数のシステム９２０及び内装９２２を有する、機体９１８を含み得る。システム９２０の実施例は、推進システム９２４、電気システム９２６、油圧システム９２８、及び環境システム９３０のうちの１以上を含む。任意の数の他のシステムが含まれていてもよい。航空宇宙産業の例を示しているが、本明細書で開示されている発明の原理は、自動車産業のような他の産業にも適用され得る。
【００７０】
前述の概念は、理解の明確化を目的としてやや詳細に説明されているが、付随する特許請求の範囲内で、ある一定の変更及び修正が実践されうることは明白であろう。プロセス、システム、及び装置の実装には多数の代替的な様態があることに留意されたい。したがって、本書の実施例は例示的なものであり、限定的なものではないとみなされるべきである。
【００７１】
結論
本開示による発明特徴の例示的で非排他的な実施例が、以下に列挙される段落に記載される。
Ａ１．
飛行機１００のトリムシステム３００を制御する方法５００であって、
飛行機離陸パラメータ１０５に基づいて離陸トリム設定３１５を決定することを含み、
前記離陸トリム設定３１５が、安定板向き設定３１５ａとエレベータ向き設定３１５ｂを含み、
前記飛行機離陸パラメータ１０５が、飛行機の重量、飛行機の重心、離陸フラップ設定、又は離陸推力設定のうちの１つから選択された少なくとも１つのパラメータを含み、
前記方法５００が、更に、
前記離陸トリム設定３１５の前記安定板向き設定３１５ａに従って、前記飛行機１００の安定板向き機構１１２を使用して、前記飛行機１００の安定板１１０の向きを調整すること、及び
前記離陸トリム設定３１５の前記エレベータ向き設定３１５ｂに従って、前記飛行機１００のエレベータ向き機構１２２を使用して、前記飛行機１００のエレベータ１２０の向きを調整することを含む、方法５００。
Ａ２．
前記離陸トリム設定３１５の前記エレベータ向き設定３１５ｂが、前記エレベータ１２０の中立的な向き６０１と異なっている、段落Ａ１に記載の方法５００。
Ａ３．
前記離陸トリム設定３１５の前記安定板向き設定３１５ａと前記エレベータ向き設定３１５ｂが、相互に依存している、段落Ａ１又はＡ２に記載の方法５００。
Ａ４．
前記離陸トリム設定３１５を決定することが、前記エレベータ向き設定３１５ｂに基づいて前記安定板向き設定３１５ａを決定することを含む、段落Ａ３に記載の方法５００。
Ａ５．
前記エレベータ向き設定３１５ｂに基づいて前記安定板向き設定３１５ａを決定することが、
初期エレベータ向き設定を選択すること、
前記初期エレベータ向き設定に基づいて、初期安定板向き設定を決定すること、
前記初期安定板向き設定を運用条件２２０と比較すること、及び
前記初期エレベータ向き設定を前記エレベータ向き設定３１５ｂとして、且つ、前記初期安定板向き設定を前記安定板向き設定３１５ａとして選択することを含む、段落Ａ４に記載の方法５００。
Ａ６．
前記初期エレベータ向き設定が、エレベータ離陸小範囲６０２の離陸制限６０２ａであり、前記エレベータ離陸小範囲６０２が、エレベータ全作動範囲６００の一部分であり、前記エレベータ全作動範囲６００が、１以上の飛行制御マージン６０４を更に含み、前記エレベータ離陸小範囲６０２が、前記エレベータ１２０の飛行制御態様に基づいて設定されている、段落Ａ５に記載の方法５００。
Ａ７．
前記初期エレベータ向き設定が、前記エレベータ１２０の中立的な向き６０１である、段落Ａ５に記載の方法５００。
Ａ８．
前記初期エレベータ向き設定を選択すること、前記初期安定板向き設定を決定すること、及び前記初期安定板向き設定を前記運用条件２２０と比較することが、前記初期安定板向き設定が前記運用条件２２０の平均から設定閾値の範囲内にあるまで繰り返される、段落Ａ５からＡ７のいずれか一段落に記載の方法５００。
Ａ９．
前記初期エレベータ向き設定を選択すること、前記初期安定板向き設定を決定すること、及び前記初期安定板向き設定を前記運用条件２２０と比較することが、前記初期安定板向き設定が、前記運用条件２２０の範囲内にある間に、前記初期エレベータ向き設定が、中立的な向き６０１から設定閾値の範囲内にあるまで繰り返される、段落Ａ５からＡ７のいずれか一段落に記載の方法５００。
Ａ１０．
前記エレベータ向き設定３１５ｂが中立的な向き６０１と異なるならば、飛行制御システム３５０内のエレベータ制御バイアスを低減させることを更に含む、段落Ａ１からＡ９のいずれか一段落に記載の方法５００。
Ａ１１．
飛行制御システム３５０が、フライ・バイ・ワイヤシステムである、段落Ａ１からＡ１０のいずれか一段落に記載の方法５００。
Ａ１２．
前記離陸トリム設定３１５を決定することが、データベース３１１を使用して実行される、段落Ａ１からＡ１１のいずれか一段落に記載の方法５００。
Ａ１３．
前記安定板１１０の向きが前記安定板向き設定３１５ａに従い、且つ、前記エレベータ１２０の向きが前記エレベータ向き設定３１５ｂに従った状態で、前記飛行機１００の離陸を開始することを更に含む、段落Ａ１からＡ１１のいずれか一段落に記載の方法５００。
Ａ１４．
離陸後に、飛行制御システム３５０の中立的な制御ポイント６２１が、前記エレベータ１２０の中立的な向き６０１に一致するまで、前記安定板１１０の向きを変更することを更に含む、段落Ａ１３に記載の方法５００。
Ａ１５．
前記飛行機離陸パラメータ１０５を受信することを更に含む、段落Ａ１からＡ１４のいずれか一段落に記載の方法５００。
Ａ１６．
前記飛行機離陸パラメータ１０５のうちの少なくとも１つが、前記飛行機１００のセンサ３８０から受信される、段落Ａ１５に記載の方法５００。
Ａ１７．
前記飛行機１００の前記センサが、前記飛行機１００の着陸装置内に設置された重量センサを備える、段落Ａ１６に記載の方法５００。
Ｂ１．
飛行機１００のトリムシステム３００であって、
飛行機離陸パラメータ１０５に基づいて、前記飛行機１００の離陸トリム設定３１５を決定するように使用可能なトリムコントローラ３１０であって、前記離陸トリム設定３１５が、安定板向き設定３１５ａとエレベータ向き設定３１５ｂを含み、前記飛行機離陸パラメータ１０５が、飛行機の重量、飛行機の重心、飛行機のフラップ設定、又は飛行機の離陸推力設定のうちの１つから選択された少なくとも１つのパラメータを含む、トリムコントローラ３１０、
前記安定板向き設定３１５ａに基づいて制御可能な安定板向き機構１１２、
前記安定板向き機構１１２と機械的に連結された安定板１１０であって、前記安定板向き機構１１２が、前記安定板向き設定３１５ａに基づいて前記安定板１１０の向きを変更するように使用可能である、安定板１１０、
前記エレベータ向き設定３１５ｂに基づいて制御可能なエレベータ向き機構１２２、及び
前記エレベータ向き機構１２２と機械的に連結されたエレベータ１２０であって、前記エレベータ向き機構１２２が、前記エレベータ向き設定３１５ｂに基づいて前記エレベータ１２０の向きを変更するように使用可能である、エレベータ１２０を備える、トリムシステム３００。
Ｂ２．
前記トリムコントローラ３１０が、前記安定板向き機構１１２又は前記エレベータ向き機構１２２のうちの少なくとも一方と通信可能に接続されている、段落Ｂ１に記載のトリムシステム３００。
Ｂ３．
前記トリムコントローラ３１０が、飛行コントローラ３６０から前記エレベータ向き設定３１５ｂを受信し、前記飛行コントローラ３６０から受信した前記エレベータ向き設定３１５ｂに基づいて、前記安定板向き設定３１５ａを決定するように使用可能である、段落Ｂ１又はＢ２に記載のトリムシステム３００。
Ｂ４．
前記離陸トリム設定３１５の前記エレベータ向き設定３１５ｂが、前記エレベータ１２０の中立的な向き６０１と異なっている、段落Ｂ１からＢ３のいずれか一段落に記載のトリムシステム３００。
Ｂ５．
前記離陸トリム設定３１５の前記安定板向き設定３１５ａと前記エレベータ向き設定３１５ｂが、相互に依存している、段落Ｂ１からＢ４のいずれか一段落に記載のトリムシステム３００。
Ｂ６．
前記トリムコントローラ３１０が、前記エレベータ向き設定３１５ｂに基づいて前記安定板向き設定３１５ａを決定するように使用可能である、段落Ｂ１からＢ５のいずれか一段落に記載のトリムシステム３００。
Ｂ７．
前記トリムコントローラ３１０が、
初期エレベータ向き設定を選択し、
前記初期エレベータ向き設定に基づいて、初期安定板向き設定を決定し、
前記初期安定板向き設定を運用条件２２０と比較し、
前記初期エレベータ向き設定を前記エレベータ向き設定３１５ｂとして、且つ、前記初期安定板向き設定を前記安定板向き設定３１５ａとして選択するように使用可能である、段落Ｂ６に記載のトリムシステム３００。
Ｂ８．
前記初期エレベータ向き設定が、エレベータ離陸小範囲６０２の離陸制限６０２ａであり、前記エレベータ離陸小範囲６０２が、エレベータ全作動範囲６００の一部分であり、前記エレベータ全作動範囲６００が、１以上の飛行制御マージン６０４を更に含み、前記エレベータ離陸小範囲６０２が、前記エレベータ１２０の飛行制御態様に基づいて設定されている、段落Ｂ７に記載のトリムシステム３００。
Ｂ９．
前記初期エレベータ向き設定が、前記エレベータ１２０の中立的な向き６０１である、段落Ｂ７に記載のトリムシステム３００。
Ｂ１０．
前記初期安定板向き設定が、前記運用条件２２０の平均から設定閾値の範囲内にあるまで、前記初期エレベータ向き設定を選択すること、前記初期安定板向き設定を決定すること、及び前記初期安定板向き設定を前記運用条件２２０と比較することを繰り返すように、前記トリムコントローラ３１０が使用可能である、段落Ｂ７からＢ９のいずれか一段落に記載のトリムシステム３００。
Ｂ１１．
前記初期安定板向き設定が、前記運用条件２２０の範囲内にある間に、前記初期エレベータ向き設定が、中立的な向き６０１から設定閾値の範囲内にあるまで、前記初期エレベータ向き設定を選択すること、前記初期安定板向き設定を決定すること、及び前記初期安定板向き設定を前記運用条件２２０と比較することを繰り返すように、前記トリムコントローラ３１０が使用可能である、段落Ｂ７からＢ９のいずれか一段落に記載のトリムシステム３００。
Ｂ１２．
前記エレベータ向き設定３１５ｂが中立的な向き６０１と異なるならば、前記トリムコントローラ２１０が、飛行制御システム３５０内のエレベータ制御バイアスを低減させるように使用可能である、段落Ｂ１からＢ１１のいずれか一段落に記載のトリムシステム３００。
Ｂ１３．
飛行制御システム３５０が、フライ・バイ・ワイヤシステムである、段落Ｂ１からＢ１２のいずれか一段落に記載のトリムシステム３００。
Ｂ１４．
データベース３１１を更に備え、前記トリムコントローラ３１０が、前記データベース３１１を使用して前記離陸トリム設定３１５が実行されることを決定するように使用可能である、段落Ｂ１からＢ１３のいずれか一段落に記載のトリムシステム３００。
Ｂ１５．
前記飛行機離陸パラメータ１０５のうちの少なくとも１つを前記トリムコントローラ３１０に送信するための１以上のセンサ３８０を更に備える、段落Ｂ１からＢ１４のいずれか一段落に記載のトリムシステム３００。
Ｂ１６．
前記飛行機１００の１以上のセンサが、前記飛行機１００の着陸装置内に設置された重量センサを備える、段落Ｂ１からＢ１５のいずれか一段落に記載のトリムシステム３００。
Ｃ１．
飛行機１００であって、
飛行機離陸パラメータ１０５に基づいて、前記飛行機１００の離陸トリム設定３１５を決定するように使用可能なトリムコントローラ３１０であって、前記離陸トリム設定３１５が、安定板向き設定３１５ａとエレベータ向き設定３１５ｂを含み、前記飛行機離陸パラメータ１０５が、飛行機の重量、飛行機の重心、飛行機のフラップ設定、又は飛行機の離陸推力設定のうちの１つから選択された少なくとも１つのパラメータを含む、トリムコントローラ３１０、
前記安定板向き設定３１５ａに基づいて制御可能な安定板向き機構１１２、
前記安定板向き機構１１２と機械的に連結された安定板１１０であって、前記安定板向き機構１１２が、前記安定板向き設定３１５ａに基づいて前記安定板１１０の向きを変更するように使用可能である、安定板１１０、
前記エレベータ向き設定３１５ｂに基づいて制御可能なエレベータ向き機構１２２、及び
前記エレベータ向き機構１２２と機械的に連結されたエレベータ１２０であって、前記エレベータ向き機構１２２が、前記エレベータ向き設定３１５ｂに基づいて前記エレベータ１２０の向きを変更するように使用可能である、エレベータ１２０を備える、飛行機１００。
Ｃ２．
前記トリムコントローラ３１０が、前記安定板向き機構１１２又は前記エレベータ向き機構１２２のうちの少なくとも一方と通信可能に接続されている、段落Ｃ１に記載の飛行機１００。
Ｃ３．
前記トリムコントローラ３１０が、飛行コントローラ３６０から前記エレベータ向き設定３１５ｂを受信し、前記飛行コントローラから受信した前記エレベータ向き設定３１５ｂに基づいて、前記安定板向き設定３１５ａを決定するように使用可能である、段落Ｃ１又はＣ２に記載の飛行機１００。
Ｃ４．
前記離陸トリム設定３１５の前記エレベータ向き設定３１５ｂが、前記エレベータ１２０の中立的な向き６０１と異なっている、段落Ｃ１からＣ３のいずれか一段落に記載の飛行機１００。
Ｃ５．
前記離陸トリム設定３１５の前記安定板向き設定３１５ａと前記エレベータ向き設定３１５ｂが、相互に依存している、段落Ｃ１からＣ４のいずれか一段落に記載の飛行機１００。
Ｃ６．
前記トリムコントローラ３１０が、前記エレベータ向き設定３１５ｂに基づいて前記安定板向き設定３１５ａを決定するように使用可能である、段落Ｃ１からＣ５のいずれか一段落に記載の飛行機１００。
Ｃ７．
前記トリムコントローラ３１０が、
初期エレベータ向き設定を選択し、
前記初期エレベータ向き設定に基づいて、初期安定板向き設定を決定し、
前記初期安定板向き設定を運用条件２２０と比較し、
前記初期エレベータ向き設定を前記エレベータ向き設定３１５ｂとして、且つ、前記初期安定板向き設定を前記安定板向き設定３１５ａとして選択するように使用可能である、段落Ｃ６に記載のトリムシステム３００。
Ｃ８．
前記初期エレベータ向き設定が、エレベータ離陸小範囲６０２の離陸制限６０２ａであり、前記エレベータ離陸小範囲６０２が、エレベータ全作動範囲６００の一部分であり、前記エレベータ全作動範囲６００が、１以上の飛行制御マージン６０４を更に含み、前記エレベータ離陸小範囲６０２が、前記エレベータ１２０の飛行制御態様に基づいて設定されている、段落Ｃ７に記載の飛行機１００。
Ｃ９．
前記初期エレベータ向き設定が、前記エレベータ１２０の中立的な向き６０１である、段落Ｃ７に記載の飛行機１００。
Ｃ１０．
前記初期安定板向き設定が、前記運用条件２２０の平均から設定閾値の範囲内にあるまで、前記初期エレベータ向き設定を選択すること、前記初期安定板向き設定を決定すること、及び前記初期安定板向き設定を前記運用条件と比較することを繰り返すように、前記トリムコントローラ３１０が使用可能である、段落Ｃ７からＣ９のいずれか一段落に記載の飛行機１００。
Ｃ１１．
前記初期安定板向き設定が、前記運用条件２２０の範囲内にある間に、前記初期エレベータ向き設定が、中立的な向き６０１から設定閾値の範囲内にあるまで、前記初期エレベータ向き設定を選択すること、前記初期安定板向き設定を決定すること、及び前記初期安定板向きを前記運用条件２２０と比較することを繰り返すように、前記トリムコントローラ３１０が使用可能である、段落Ｃ７からＣ９のいずれか一段落に記載の飛行機１００。
Ｃ１２．
前記エレベータ向き設定３１５ｂが中立的な向き６０１と異なるならば、前記トリムコントローラ２１０が、飛行制御システム３５０内のエレベータ制御バイアスを低減させるように使用可能である、段落Ｃ１からＣ１１のいずれか一段落に記載の飛行機１００。
Ｃ１３．
飛行制御システム３５０が、フライ・バイ・ワイヤシステムである、段落Ｃ１からＣ１２のいずれか一段落に記載の飛行機１００。
Ｃ１４．
データベース３１１を更に備え、前記トリムコントローラ３１０が、前記データベース３１１を使用して前記離陸トリム設定３１５が実行されることを決定するように使用可能である、段落Ｃ１からＣ１３のいずれか一段落に記載の飛行機１００。
Ｃ１５．
前記飛行機離陸パラメータ１０５のうちの少なくとも１つを前記トリムコントローラ３１０に送信するための１以上のセンサ３８０を更に備える、段落Ｃ１からＣ１４のいずれか一段落に記載の飛行機１００。
Ｃ１６．
前記飛行機１００の１以上のセンサが、前記飛行機１００の着陸装置内に設置された重量センサを備える、段落Ｃ１からＣ１５のいずれか一段落に記載の飛行機１００。
【図１】
2019073267.tif 000002
【図２】
2019073267.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2019073267.tif 000010
【図１０】
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【外国語明細書】
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