(57)【要約】      （修正有）【課題】効率的で、保守不要で、強固で、信頼性が有り、広帯域で、軽量で、半導体でありかつ分散型である空力制御システムを提供する。【解決手段】航空車両の翼表面上の層流境界層フローの経路で前記表面に隣接した複数の誘電体バリア放電（ＤＢＤ）フロー制御アクチュエータ３６ａ〜３６ｄを組み込む。制御コンピュータは、制御入力を受信し、乱流のための選択された流れ方向の場所で層流境界層をトリッピングする第一の作動状態への遷移のために、ＤＢＤフロー制御アクチュエータから選択された活性化アレイに選択的に電力を分配する。制御コンピュータが分配された電力を除去するときに、ＤＢＤフロー制御アクチュエータは、層流境界層を復活させる第二の作動状態に戻る。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空力制御を提供する方法であって、
航空車両の翼表面上の層流境界層フローの経路で前記翼表面に隣接する複数の誘電体バリア放電（ＤＢＤ）フロー制御アクチュエータを配置すること、
前記境界層フローが前記翼の流れ方向の場所で選択的に乱流に遷移する第一の作動構成を想定するために前記ＤＢＤフロー制御アクチュエータを制御すること、及び
前記乱流が選択的に層流に戻る第二の作動構成を想定するために前記ＤＢＤフロー制御アクチュエータを制御することを含む、方法。
【請求項２】
ＤＢＤフロー制御アクチュエータは、層流の受動的なトリッピングを回避するために空気力学的に滑らかである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータを配置することは、表面上で流れ方向のアレイにＤＢＤフロー制御アクチュエータを設置することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
表面は、一組の翼、垂直安定板、及び水平安定板から選択され、かつ複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータを配置することは、ＤＢＤアクチュエータを表面の前縁に近接する翼幅方向の区画に設置することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
第一の作動状態を想定するために前記ＤＢＤフロー制御アクチュエータを制御することは、所望の制御権限のための流れ方向の位置に基づき複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータから活性化アレイを選択することをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
空力制御システムであって、
航空車両の翼表面上の層流境界層フローの経路で前記表面に隣接する複数の誘電体バリア放電（ＤＢＤ）フロー制御アクチュエータ、
制御入力を受信し、乱流のための選択された流れ方向の場所で層流境界層をトリッピングする第一の作動状態への遷移のために、複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータの活性化アレイに選択的に電力を分配する制御コンピュータを備え、
前記制御コンピュータは、層流境界層を復活させる第二の作動状態にＤＢＤフロー制御アクチュエータを戻すために前記電力分配を除去する、システム。
【請求項７】
ＤＢＤフロー制御アクチュエータは、層流の受動的なトリッピングを回避するために空気力学的に滑らかである、請求項６に記載の空力制御システム。
【請求項８】
ＤＢＤフロー制御アクチュエータは、エッチングされた銅はくの外側電極が外側ポリイミド薄膜層の外側に、かつエッチングされた銅はくの内側電極が内側ポリイミド薄膜層の内側表面に設けられた状態で、複数のポリイミド薄膜層を含む多層構造を含む、請求項７に記載の空力制御システム。
【請求項９】
複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータは、表面上で流れ方向のアレイに設置される、請求項７に記載の空力制御システム。
【請求項１０】
表面は、一組の翼、垂直安定板、及び水平安定板から選択され、かつ複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータは、翼の翼幅方向の区画に設置される、請求項７に記載の空力制御システム。
【請求項１１】
第一の作動状況のための活性化アレイは、所望の制御権限のための流れ方向の位置に基づき複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータから選択される、請求項１０に記載の空力制御システム。
【請求項１２】
第一の動作状況のための活性化アレイは、所望の制御権限のための上面又は下面の位置に基づき複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータから選択される、請求項１０に記載の空力制御システム。
【請求項１３】
第一の作動状態の複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータの少なくともひとつは、翼のよどみ点のすぐ下流の乱流に境界層をトリッピングする、請求項１０に記載の空力制御システム。
【請求項１４】
空力制御のための制御システムであって、
航空車両の各翼の上面及び下面上で層流境界層の経路で各翼の前記上面及び前記下面に隣接する流れ方向のアレイに設置された複数の空気力学的に滑らかな誘電体バリア放電（ＤＢＤ)フロー制御アクチュエータであって、前記複数の空気力学的に滑らかな誘電体バリア放電（ＤＢＤ)フロー制御アクチュエータは、各翼の翼幅方向の区画にさらに設置される、アクチュエータ、及び
制御入力を受信し、横揺れ、縦揺れ及び偏揺れを選択的に誘導するために乱流のための選択された流れ方向の場所及び翼幅方向の場所で層流境界層をトリッピングする第一の作動状態への遷移のために、複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータの活性化アレイに選択的に電力を分配する制御コンピュータを備え、
前記制御コンピュータは、層流境界層を復活させる第二の作動状態にＤＢＤフロー制御アクチュエータを戻すために前記電力の分配を除去する、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、概して航空機の空力制御に関するもので、より具体的には、層流から乱流への境界層遷移の位置を調整するために、誘電体バリア放電電極を使用して空気力学的表面上の揚力を変更することに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の航空機は、空力制御のための種々のシステムを用いる。通常、既存の解決法は、従来のフラップ、補助翼、及び他の移動制御面である。これらは、空気力学的流れに影響を与え飛行を制御するために移動する機械装置である。長い滞空時間（数日、数ヶ月又は数年）にわたり、極限環境条件（高高度、低気圧、低温など）で、これらの装置は、保守問題にさらされ、任務の遂行又は航空機の操作性を中断する可能性もある。さらに、ヒンジ、ベアリング及びアクチュエータが必要とされ、これらはかなりの分散体積を占める。非常に高いアスペクト比の翼等、非常に柔軟な構造上にこれらの装置を実装することは、特有の設計課題及び制約を含むことがある。機械システムを使用して大きなセグメント化で翼幅方向の制御作動を実装することは、通常は難しい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
それゆえ、航空機の飛行制御にとって、効率的で、保守不要で、強固で、信頼性が有り、広帯域で、軽量で、半導体でありかつ分散型である制御システムを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ここで開示される実施形態は、航空車両表面上の層流境界層フローの経路でその表面に隣接する複数の誘電体バリア放電（ＤＢＤ）フロー制御アクチュエータを組み込む空力制御システムを提供する。制御コンピュータは、制御入力を受信し、乱流のための選択された流れ方向の場所で層流境界層をトリッピング（ｔｒｉｐｐｉｎｇ）する第一の作動状態への遷移のために、ＤＢＤフロー制御アクチュエータから選択された活性化アレイに選択的に電力を分配する。制御コンピュータが分配された電力を除去するときに、ＤＢＤフロー制御アクチュエータは、層流境界層を復活させる第二の作動状態に戻る。
【０００５】
実施形態は、航空車両表面上の層流境界層フローの経路でその表面に隣接する複数の誘電体バリア放電（ＤＢＤ）フロー制御アクチュエータを配置することにより空力制御を提供する方法を可能にする。ＤＢＤフロー制御アクチュエータは、次いで、境界層フローが翼の流れ方向の場所で選択的に乱流に遷移する第一の作動構成を想定するために制御される。ＤＢＤフロー制御アクチュエータは、次いで、前記乱流が選択的に層流に戻る第二の作動構成を想定するために制御される。
【０００６】
本発明は、航空車両表面上の層流境界層フローの経路でその表面に隣接する複数の誘電体バリア放電（ＤＢＤ）フロー制御アクチュエータを配置すること、前記境界層フローが前記翼の流れ方向の場所で選択的に乱流に遷移する第一の作動構成を想定するために前記ＤＢＤフロー制御アクチュエータを制御すること、及び前記乱流が選択的に層流に戻る第二の作動構成を想定するために前記ＤＢＤフロー制御アクチュエータを制御することを含む、空力制御を提供する方法を含む。ＤＢＤフロー制御アクチュエータは、層流の受動的なトリッピングを回避するために空気力学的に滑らかである。また、複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータは、表面で流れ方向のアレイにＤＢＤフロー制御アクチュエータを設置することにより配置される。表面は翼とされ、ＤＢＤフロー制御アクチュエータの流れ方向のアレイは、性能を向上させるために、翼の上面及び下面の両方に配置される。
【０００７】
表面は、翼、垂直安定板、又は水平安定板の要素とされ、複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータを配置することは、表面上で前縁に近接する翼幅方向の区画にＤＢＤアクチュエータを設置することを含むことができる。
【０００８】
第一の作動状態を想定するために前記ＤＢＤフロー制御アクチュエータを制御する方法は、所望の制御権限のための流れ方向の位置に基づき複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータから活性化アレイを選択することを含む。また、第一の作動状態を想定するために前記ＤＢＤフロー制御アクチュエータを制御することは、所望の制御権限のための上面の場所又は下面の場所に基づき複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータから活性化アレイを選択することを含む。また、それは、所望の制御権限のための翼幅方向の位置に基づき複数のＤＢＤアクチュエータから活性化アレイを選択することを含む。
【０００９】
本発明は、航空車両表面上の層流境界層フローの経路でその表面に隣接する複数の誘電体バリア放電（ＤＢＤ）フロー制御アクチュエータ、制御入力を受信し、乱流のための選択された流れ方向の場所で層流境界層をトリッピングする第一の作動状態への遷移のために複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータの活性化アレイに選択的に電力を分配する制御コンピュータを備え、前記制御コンピュータは、前記層流境界層を復活させる第二の作動状態に前記ＤＢＤフロー制御アクチュエータを戻すため前記電力の分配を除去する、空力制御システムを含む。空力制御システムは、層流の受動的なトリッピングを回避するために空気力学的に滑らかであるＤＢＤフロー制御アクチュエータを備える。空力制御システムは、エッチングされた銅はくの外側電極が外側ポリイミド薄膜層の外側に、かつエッチングされた銅はくの内側電極が内側ポリイミド薄膜層の内側表面に設けられた状態で、複数のポリイミド薄膜層を含む多層構造を含む、ＤＢＤフロー制御アクチュエータを備える。空力制御システムは、複数のポリイミド薄膜層を結合する接着層を含む多層構造を有するＤＢＤフロー制御アクチュエータを備える。複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータは、表面上で流れ方向のアレイに設置される。空力制御システムの表面は翼とされ、ＤＢＤフロー制御アクチュエータの流れ方向のアレイは、翼の上面及び下面の両方に配置される。空力制御システムの表面は、翼、垂直安定板及び／又は水平安定板のどちらかとすることができ、かつ複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータは、翼上で翼幅方向の区画に設置される。空力制御は、所望の制御権限のための流れ方向の位置に基づき複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータから選択される第一の作動状況のための活性化アレイを含むことができる。第一の作動状況のための空力制御システムの活性化アレイは、所望の制御権限のための流れ方向の位置に基づき複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータから選択される。第一の作動状況のための空力制御システムの活性化アレイは、所望の制御権限のための上面又は下面の位置に基づき複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータから選択される。空力制御システムは、乱流のための境界層を翼のよどみ点のすぐ下流にトリッピングする少なくとも一つのＤＢＤフロー制御アクチュエータを備える。
【００１０】
空力制御のための制御システムは、航空車両の各翼の上面及び下面で層流境界層フローの経路で各翼の前記上面及び前記下面に隣接した流れ方向のアレイに設置された複数の空気力学的に滑らかな誘電体バリア放電（ＤＢＤ)フロー制御アクチュエータであって、各翼の翼幅方向の区画にさらに設置される前記複数の空気力学的に滑らかな誘電体バリア放電（ＤＢＤ)フロー制御アクチュエータ、及び制御入力を受信し、横揺れ、縦揺れ及び偏揺れを選択的に誘導するために乱流のための選択された流れ方向の場所及び翼幅方向の場所で層流境界層をトリッピングする第一の作動状態への遷移のために、複数のＤＢＤフロー制御アクチュエータの活性化アレイに選択的に電力を分配する制御コンピュータであって、前記層流境界層を復活させる第二の作動状態に前記ＤＢＤフロー制御アクチュエータを戻すため前記電力の分配を除去する前記制御コンピュータを備える。
【００１１】
既に説明した特徴、機能及び利点は、本発明の様々な実施形態で独立して達成可能であるか、以下の説明及び図面を参照してさらなる詳細が理解されるさらに別の実施形態で組み合わせることが可能である。各々の特性及び機能は、本発明の効率及び性能の向上を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】ここで述べられる実施形態が適用される一般的な航空機の透視図である。
【図２】流線及び層流／乱流遷移を示す翼弦の側断面図である。
【図３】誘電体バリア放電アクチュエータでのフロートリッピングを示す、図２に示されたような翼弦の側断面図である。
【図４】ＤＢＤアクチュエータのアレイを用いる翼弦の側断面図である。
【図５】翼の前縁で実施例のＤＢＤアクチュエータを実装する詳細な断面図である。
【図６Ａ】積層ＤＢＤアクチュエータの透視分解図である。
【図６Ｂ】図６Ａの積層ＤＢＤアクチュエータの側断面図である。
【図７】アレイ内でＤＢＤアクチュエータの構成要素の翼弦方向への設置を示す航空機の上面図である。
【図８】ＤＢＤアクチュエータアレイのための制御システムのブロック図である。
【図９】本実施形態のＤＢＤアクチュエータアレイを用いる航空機制御方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
ここで開示される実施形態は、選択された場所で航空機又は他の航空車両の飛行面（翼、水平安定板又は垂直安定板）で層流から乱流への境界層遷移を推し進める誘電体バリア放電（ＤＢＤ）アクチュエータアレイを提供する。この空気力学的な境界層の変更は、たとえば、左舷翼と右舷翼又は飛行制御に影響する表面との間で、不均衡力及びモーメント摂動を引き起こす表面上での圧力分布を変更する。開示される実施形態は、電力を使用して表面に隣接するフローストリームの空気に直接影響を及ぼし、従来の航空機上の制御面に用いられる通常の機械媒介を回避する。述べられる実施形態におけるアクチュエータは、機械システムに特有な耐久性問題を低減し、非常に低コストになりうる潜在的に強固で／信頼できるシステムを作る半導体（移動パーツではない）である。アクチュエータは、機械システムよりずっと高い１ＫＨｚから１０ＫＨｚまでの範囲の周波数で作動し、機械システムに特有の遅滞なしに、必要性が感知されるとすぐに完全な制御権限を可能にする。個々のアクチュエータの構造的な配置は非常に単純であり、誘電材料により分離された二つの薄い電極からなる。アクチュエータは、電力供給されないときには、維持された層流と互換性がある。アクチュエータが単純なため、非常に小さな空間構成要素の中で選択的な作動が可能であり、飛行面に沿った高度な制御特殊性が提供される。これにより、適切な費用で空力弾性、突風又は他の目的のためのより高度な制御調整が可能となる。従来のフラップタイプの構成要素がすでに飛行面の同じセクションを占めているときでさえ、既存の制御を補足するために使用できるように、実施形態を実施することは、近隣する従来の制御面の作動を妨げることはないだろう。
【００１４】
図面を参照すると、図１には、ここで述べられる実施形態が実施される航空車両としての航空機１０の一般形状が示される。航空機１０は、胴体１２、左右の翼１４ａ及び１４ｂ、垂直安定板１６、並びに左右の水平安定板１８ａ及び１８ｂを備える。翼１４ａ及び１４ｂは、計画通りの飛行状況下で層流を生成する図２及び図３で示される翼形状を用いる。図２で示されるように、自由流は、上面又は負圧面２４上の流線２２及び下面又は圧力面２８下の流線２６により表わされるように、翼２０の周囲を流れる。よどみ流線３０は、よどみ点３２で翼に突き当たる。図２では、計画通りの飛行状況において境界層遷移点３４は、構成要素３５により表される後続の乱流とともに（計画通りなら中間翼弦の後部に）存在する。ＤＢＤアクチュエータ３６は、図３に示されるように翼の前縁３８に統合される。ＤＢＤアクチュエータを起動すると、層流は「トリッピング」し、その結果前縁３８で又はその近くで乱流（図３の構成要素４０により示される）が始まり、ゆえに翼上で揚力を減少させ抗力を増加させる。ＤＢＤアクチュエータ３６が停止すると、層流が再構築され、図２に示されるフロー状態に戻る。
【００１５】
ＤＢＤアクチュエータは、図４に示されるように流れ方向のアレイに配置され、遷移を維持する（再層流化現象の場合）ために又は縮小された制御権限の縮小された範囲のフローを個別にトリッピングするために、連続的なＤＢＤアクチュエータ３６ｂ（上面又は負圧面上）並びにＤＢＤアクチュエータ３６ｃ及び３６ｄ（下面又は圧力面）は、最初のＤＢＤアクチュエータ３６ａの下流に配置される。負圧面及び圧力面のそれぞれにある図４で示される二つのアクチュエータは、翼断面の上側及び下側の両方で遷移を制御する。
【００１６】
ＤＢＤアクチュエータの詳細が図５に示される。例のように突出部ＤＢＤアクチュエータ３６ａを使用すると、外側電極４２は、翼の空気力学的表面４４と実質的に同一面になる。表面電極は、航空機外板と実質的に空気力学的に同一面にならなければならない（すなわち、層流を受動的にトリッピングしない）。アレイ下流のアクチュエータについては、翼面に対するアクチュエータの滑らかさが弱まり、境界層の厚さが翼に沿って増大するにつれ、アクチュエータの任意のさらされた部分の寸法は、増大可能となる。誘電体層４６は、内側電極４８から外側電極４２を分離する。図６Ａに示されるように、実施形態のＤＢＤアクチュエータは、感圧接着剤層５４ａ、５４ｂに結合される三層のポリイミド薄膜層５０ａ、５０ｂ及び５０ｃを用いる。外側電極４２は、薄膜層５０ａ上のエッチングされた銅はくであり、他方、内側電極４８は、薄膜層５０ｃの内側面上のエッチングされた銅はくである。図６Ａの電極の翼幅方向の長さは、明確にするために縮小されている。実施形態については、ポリイミド薄膜層は、接着層が２．０ミルのＶＨＢ（３Ｍから入手可能なＶｅｒｙ  Ｈｉｇｈ  Ｂｏｎｄ）を含む５．０ミルの厚さとする。エッチングされた銅電極は、厚さが０．３ミルである。ＤＢＤアクチュエータの製造技術の例は、２０１０年４月１９日出願の米国特許出願番号１２／７６２，５６２、積層プラズマアクチュエータ（代理人整理番号１０−００４１）において開示され、その開示は、参照することによってここに包含される。図６Ｂで示されるように、図６ＡのＤＢＤアクチュエータ積層物の実施例の寸法は、外側電極の長さ５６がおよそ０．５インチで、内側電極の長さ５８がおよそ１．５インチである。示される実施形態について、誘電体層は、翼弦中心線６０からおよそ１．８インチの距離６２及び３．５インチの距離６４に向かって翼面に沿って延在する。
【００１７】
別の実施形態は、図示されたようにドロップインアクチュエータ形成とは対称的に、誘電体として外板材料を利用する翼の複合外板にアクチュエータを組み込む。「滑らかな」電極を実現し、ＤＢＤアクチュエータが起動されるまで層流境界層のトリッピングを回避するために、環境適合性のためのロボット制御で適合されるニッケル基電極を含む構造複合体が用いられてもよい。また、表面（外側）電極配置及びカプセル化された（内側）電極配置は有効性に絶対不可欠なものではなく、カプセル化された電極が表面電極の「上流」であってもよい。
【００１８】
上面又は負圧面作動は、大半の制御効果を実現し、ゆえに最も効果的である。上面境界層は、よどみ点の下流でトリッピングされるが、アクチュエータが前縁よどみ点の方向に移動するにつれ、境界層をトリッピングさせるためのＤＢＤアクチュエータ制御権限は、最も効果的になる。よどみ点の場所は、対気速度及び迎え角に対して変更できる。しかしながら、理想的には、アクチュエータは、アクチュエータ３６については図３、アクチュエータ３６ａについては図４で示されるように、よどみ点に配置される。
【００１９】
図４に対して説明された比例制御効果を達成するためにフロー方向に沿ったアレイでのＤＢＤアクチュエータの設置に加え、図７で示されるように、制御は、翼幅方向の区画７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、及び７２ａ、７２ｂ、７２ｃにおいて翼１４ａ及び１４ｂに配置される個別に対処可能な（ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ）ＤＢＤアレイにそれぞれ分割できる。実施例の航空機において、翼全体のおよそ２５％の翼幅方向の長さが翼幅の半分であるＤＢＤアクチュエータ区画は、翼幅の外側７５％に配置される［明確ではない］。横揺れのための作動有効性は、車両軸７５から作動する翼幅の距離に比例する。区画されたアレイ構成要素は、横揺れ制御の有効性を変更するために、分離して又は他の翼幅方向のアレイ構成要素との組み合わせで作動することができる。図７の翼幅において等しく示されているが、実施例の実施は、各区画で均一の横揺れ制御の有効性を作り出すために、区画の翼幅方向の範囲を、車両の中心線及び区画された翼の平面領域（ｐｌａｎ  ａｒｅａ）から翼方向への変位（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）の積（ｐｒｏｄｕｃｔ）に比例させることである。左右両方の翼での制御区画により、右の翼の上昇及び右の翼の下降という意味で（ｉｎ  ｒｉｇｈｔ−ｗｉｎｇ−ｕｐ  ａｎｄ  ｒｉｇｈｔ−ｗｉｎｇ−ｄｏｗｎ  ｓｅｎｓｅｓ）横揺れの有効性が可能になる。
【００２０】
また、図７に示されるように、水平安定板１８ａ及び１８ｂで用いられる層流翼について、ＤＢＤアクチュエータアレイ７４及び７６は、縦揺れ制御のために付加することができる。アレイ７４及び７６の非対称の作動は、横揺れ及び偏揺れ制御にも役立つ。また、垂直安定板でのＤＢＤアクチュエータアレイの類似の配置が、偏揺れ制御のために用いられてもよい。
【００２１】
ＤＢＤアクチュエータアレイの制御は、図８で示されるように達成される。航空機電力システム８０は、アクチュエータに必要最小限の電力を供給する。高電圧変換器８２は、ＤＢＤアクチュエータが必要とする高電圧／高周波電力を供給し、かつ、電力分配器８４は制御コンピュータ８６の制御下で個々のアクチュエータに電力を分配する（左翼上の翼幅方向のアレイ８８ａ、８８ｂ及び右翼上の翼幅方向のアレイ９０ａ、９０ｂとして示される）。実施形態において、１〜１０ＫＨｚの周波数が予測される。先ほど述べられたように、これらのアレイは、図３のＤＢＤアクチュエータ３６、又は図４に示されるＤＢＤアクチュエータ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ及び３６ｄの流れ方向に分配されるアクチュエータアレイなどの別個のアクチュエータとすることができる。制御コンピュータ８６は、オペレータから制御入力８７を受信し、要求された制御権限がその制御入力を実行するように決定すると、翼又は他の空気力学的表面の所望の部分上で層流境界層をトリッピングすることにより、計算された制御権限を実現し維持するために、第一の電力供給されない作動構成から第二の電力供給される作動構成に必要に応じて、翼幅方向の構成要素又は流れ方向の構成要素（上（負圧）面構成要素又は下（圧力）面構成要素の潜在的に付加的な選択を含む）の一方又は両方を含む選択された活性化アレイに電力を供給する。
【００２２】
システムの工程が図９に示される。上面及び下面が流れ方向に分配されかつ翼幅方向の区画に分類された状態で、翼又はアレイの他の制御面に提供されるＤＢＤアクチュエータ（ステップ９００）を有する航空機について、制御コンピュータは、高度、対気速度及び姿勢などの飛行パラメータを評価する（ステップ９０２）。オペレータから制御入力を受信する（ステップ９０４）と、制御コンピュータは、制御応答要求を満たすようにエネルギーを与えるための、アクチュエータの一又は複数の翼幅方向の区画の選択となるＤＢＤアクチュエータの活性化アレイを決定する（ステップ９０６）。付加的に又は代替的に、選択された翼幅方向の区画内で、活性化アレイは、向上した又は縮小した制御権限のための又は流れにおいて層流剥離及び乱流を維持するための流れ方向のＤＢＤアクチュエータを含むことができる（ステップ９０８）。さらに付加的に又は代替的に、選択された翼幅方向の区画内で、活性化アレイは、上（負圧）面ＤＢＤアクチュエータ又は下（圧力面）アクチュエータを備えることができる（ステップ９１０）。制御コンピュータによる活性化アレイ選択プロセスは、飛行パラメータ及び制御入力に基づきテーブルルックアップ［？］としてもよく、航空機のための既定の飛行制御法に基づき計算される結果としてもよい。次いで、制御コンピュータは、選択された活性化アレイに電力を供給する。所望の航空機姿勢変更（又は他の制御応答）を実現すると、制御コンピュータは、活性化アレイから電力を除去し（ステップ９１４）、空気力学的表面での層流の再開を可能にする。活性化アレイによる制御入力により、非常に正確な制御タイミングが実質的に即座に可能となり、選択された活性化アレイのＤＢＤアクチュエータの調整により、非常に正確な制御の適用が可能になる。先ほど述べられたように、翼幅方向及び流れ方向の両方へのＤＢＤアクチュエータの分配により、横揺れ、偏揺れ又は縦揺れの飛行制御のためだけではなく、柔軟な高アスペクト比の翼の突風荷重軽減及び動的空力弾性制御のための非常に正確な制御が可能になる。表面、埋め込み型のせん断応力センサは、アクチュエータフィードバック制御、性能及び稼働状況監視のための境界層状態の検出及び監視をするために、アクチュエータの下流で用いることができる。
【００２３】
ここで本発明の様々な実施形態を特許法で要求されるように詳しく説明してきたが、当業者は本明細書に開示された特定の実施形態への変形例及び代替例に想到するだろう。そのような変形例は、下記の請求項に定義された本発明の範囲及び目的に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２４】
１０    航空機
１２    胴体
１４ａ、１４ｂ    翼
１６    垂直安定板
１８ａ、１８ｂ    水平安定板
２０    翼
２２    流線
２４    上面（負圧面）
２６    流線
２８    下面（圧力面）
３０    よどみ流線
３２    よどみ点
３４    境界層遷移点
３５    構成要素
３６    ＤＢＤアクチュエータ
３８    前縁
４０    構成要素
４２    外側電極
４４    空気力学的表面
４６    誘電体層
４８    内側電極
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ    ポリイミド薄膜層
５４ａ、５４ｂ    感圧接着剤層
６０    翼弦中心線
６２、６４    距離
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７２ａ、７２ｂ、７２ｃ    翼幅方向の区画
７４    ＤＢＤアクチュエータアレイ
７５    車両軸
７６    ＤＢＤアクチュエータアレイ
【図１】
2013233921.tif 000003
【図２】
2013233921.tif 000004
【図３】
2013233921.tif 000005
【図４】
2013233921.tif 000006
【図５】
2013233921.tif 000007
【図６Ａ】
2013233921.tif 000008
【図６Ｂ】
2013233921.tif 000009
【図７】
2013233921.tif 000010
【図８】
2013233921.tif 000011
【図９】
2013233921.tif 000012
【外国語明細書】
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