(57)【要約】      （修正有）【課題】航空機用フラップシステムの翼間の非対称性を排除、最小化、又は低減するシステム及び方法を提供する。【解決手段】該方法は、航空機１０６の第１翼１０４の第１フラップ１０２に取り付けられた第１及び第２のアクチュエータ１１２、１１４のそれぞれに接続された第１及び第２のセンサ１２０、１２２から、第１及び第２センサ信号を受信する。第１及び第２のセンサ信号は、第１及び第２のアクチュエータ１１２、１１４のそれぞれの位置又は速度の一方又は両方に関連する。上記方法は、第１及び第２のセンサ信号を比較して差異を特定し、それに基づいて、第１又は第２のアクチュエータ１１２、１１４の一方又は両方の速度を調整する。上記方法は又、第１及び第２のフラップ１０２、１０８の速度又は位置の一方又は両方の間の差異を特定し、それに基づいて、第１及び第２のフラップ１０２、１０８の一方又は両方の速度を調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機の１つ又は複数のフラップを制御するためのシステムであって、
前記航空機の第１翼に移動自在に取り付けられ、延出位置と後退位置との間で移動可能な第１フラップと、
前記第１フラップに接続された第１アクチュエータと、
前記第１アクチュエータに接続されるとともに、前記第１アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方を特定して、前記第１アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連する第１センサ信号を出力するように構成された第１センサと、
前記第１フラップに接続された第２アクチュエータと、
前記第２アクチュエータに接続されるとともに、前記第２アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方を特定して、前記第２アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連する第２センサ信号を出力するように構成された第２センサと、
前記第１アクチュエータ、前記第１センサ、前記第２アクチュエータ、及び、前記第２センサと通信する制御ユニットと、を含み、前記制御ユニットは、
前記第１及び第２のセンサから、それぞれ前記第１及び第２のセンサ信号を受信し、
前記第１及び第２のセンサ信号を比較して、前記第１及び第２のセンサ信号間の差異を特定し、
前記第１及び第２のセンサ信号間の差異に基づいて、前記第１又は第２のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成されている、システム。
【請求項２】
前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された前記制御ユニットは、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータが、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータに追いつくまで、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータの速度を下げるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された前記制御ユニットは、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方が他方よりも遅れている場合、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータが、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータに追いつくまで、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータの速度を上げるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された前記制御ユニットは、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータが、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータに追いつくまで、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータの速度を下げるとともに、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータの速度を上げるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記航空機の第２翼に移動自在に取り付けられ、延出位置と後退位置との間で移動可動な第２フラップと、
前記第２フラップに接続された第３アクチュエータと、
前記第３アクチュエータに接続されるとともに、前記第３アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方を特定して、前記第３アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連する第３センサ信号を出力するように構成された第３センサと、
前記第２フラップに接続された第４アクチュエータと、
前記第４アクチュエータに接続されるとともに、前記第４アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方を特定して、前記第４アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連する第４センサ信号を出力するように構成された第４センサと、
前記第３アクチュエータ、前記第３センサ、前記第４アクチュエータ、及び、前記第４センサと通信する制御ユニットと、をさらに含み、前記制御ユニットは、さらに、
前記第３及び第４のセンサから、それぞれ前記第３及び第４のセンサ信号を受信し、
前記第３及び第４のセンサ信号を比較して、前記第３及び第４のセンサ信号間の差異を特定し、
前記第３及び第４のセンサ信号間の差異に基づいて、前記第３又は第４のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記制御ユニットは、
前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異を特定し、
前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異に基づいて、前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成されている、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記制御ユニットは、前記第１、第２、第３、及び第４のセンサ信号を解析することにより、前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異を特定するように構成されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された前記制御ユニットは、前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップの速度を下げるように構成されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された前記制御ユニットは、前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも遅れている場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップの速度を上げるように構成されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された前記制御ユニットは、前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップの速度を下げるとともに、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップの速度を上げるように構成されている、請求項６に記載のシステム。
【請求項１１】
航空機の１つ又は複数のフラップを制御するための方法であって、
前記航空機の第１翼の第１フラップに移動自在に取り付けられた第１及び第２のアクチュエータのそれぞれに接続された第１及び第２のセンサから、前記第１及び第２のアクチュエータのそれぞれの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連する第１及び第２のセンサ信号を受信し、
前記第１及び第２のセンサ信号を比較して、前記第１及び第２のセンサ信号間の差異を特定し、
前記第１及び第２のセンサ信号間の差異に基づいて、前記第１又は第２のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整する、ことを含む方法。
【請求項１２】
前記調整の工程は、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータが、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータに追いつくまで、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータの速度を下げることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記航空機の第２翼の第２フラップに移動自在に取り付けられた第３及び第４のアクチュエータのそれぞれに接続された第３及び第４のセンサから、前記第３及び第４のアクチュエータのそれぞれの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連する第３及び第４のセンサ信号を受信し、
前記第３及び第４のセンサ信号を比較して、前記第３及び第４のセンサ信号間の差異を特定し、
前記第３及び第４のセンサ信号間の差異に基づいて、前記第３又は第４のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整する、ことをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異を特定し、
前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異に基づいて、前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整する、ことをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異を特定する工程は、前記第１、第２、第３、及び第４のセンサ信号を解析することを含む、請求項１３に記載の方法。
【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、航空機の翼のフラップ動作を制御するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高揚力システムは、離陸時や着陸時の揚力や抗力を増大させるために、航空機の翼に用いられる。高揚力システムの一つとして、翼の後縁に設けられたフラップが挙げられる。フラップは、離陸時及び着陸時には延出し、巡航速度では後退することが可能な動翼である。
【０００３】
翼の後縁フラップを延出させたり後退させたりするために、様々な作動システムを用いることができる。既知の作動システムとして、２つの駆動ユニットを含み、これら駆動ユニットの各々がフラップの反対側に接続されたシステムが知られている。分散型の作動システムは、フラップの両側に設けられた駆動ユニットを含み、これらの駆動ユニット間に機械的な連携（mechanical interaction）はない。既知の駆動ユニットは、モーターと、歯車列（gear train）と、アームを介してフラップに接続する駆動ネジとを含む。駆動ステーション内のモーター（例えば、電気モーター）は、歯車列を介して前方向や逆方向に駆動ネジを回す。駆動ネジは、モーター及び歯車列の回転運動を直線運動に変換して、動きをアームに伝える。アームが駆動ネジによって押し引きされると、当該アームに接続されたフラップが延出したり後退したりする。
【０００４】
フラップは、典型的には２つの駆動ユニットにより駆動されるため、一方の駆動ステーションが他方の駆動ステーションとは異なる速度で動いた場合、フラップは、大きな空力負荷（airloads）下では斜行したり（skew）、捻じれたり（twist）するおそれがある。例えば、異なる速度で動く２つの駆動ステーションによりフラップが能動的に延出したり後退したりする場合、フラップは、斜行したり捻れたりしやすい。
【発明の概要】
【０００５】
航空機の１つ又は複数の翼のフラップ動作を同期するシステム及び方法が必要とされている。また、フラップが、動作中に斜行したり捻れたりする可能性を排除、最小化、又は低減するシステム及び方法が必要とされている。さらに、翼が非対称であると空力的横揺れモーメント（aerodynamic rolling moment）が生じる可能性があるため、航空機用フラップシステムの翼間の非対称性を排除、最小化、又は低減するシステム及び方法が必要とされている。
【０００６】
これらの必要性を念頭におき、本開示のいくつかの実施形態は、航空機の１つ又は複数のフラップを制御するためのシステムを提供する。上記システムは、航空機の第１翼に移動自在に取り付けられた第１フラップを含みうる。前記第１フラップは、延出位置と後退位置との間で移動可能である。第１アクチュエータは、前記第１フラップに接続されている。第１センサは、前記第１アクチュエータに接続されている。前記第１センサは、前記第１アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方を特定するように構成されている。前記第１センサは、さらに、前記第１アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連する第１センサ信号を出力するように構成されている。第２アクチュエータもまた、前記第１フラップに接続されている。第２センサは、前記第２アクチュエータに接続されている。前記第２センサは、前記第２アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方を特定するように構成されている。前記第２センサは、さらに、前記第２アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連する第２センサ信号を出力するように構成されている。制御ユニットは、前記第１アクチュエータ、前記第１センサ、前記第２アクチュエータ、及び、前記第２センサと通信する。前記制御ユニットは、前記第１及び第２のセンサから、それぞれ前記第１及び第２のセンサ信号を受信し、前記第１及び第２のセンサ信号を比較して、前記第１及び第２のセンサ信号間の差異を特定し、前記第１及び第２のセンサ信号間の差異に基づいて、前記第１又は第２のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成されている。
【０００７】
前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された前記制御ユニットは、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータが、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータに追いつくまで、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータの速度を下げるように構成することができる。少なくとも１つの他の実施形態において、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された前記制御ユニットは、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方が他方よりも遅れている場合、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータが、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータに追いつくまで、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータの速度を上げるように構成することができる。少なくとも１つの他の実施形態において、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された前記制御ユニットは、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータが、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータに追いつくまで、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータの速度を下げるとともに、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータの速度を上げるように構成されている。
【０００８】
上記システムは、前記航空機の第２翼に移動自在に取り付けられた第２フラップを含みうる。前記第２フラップは、延出位置と後退位置との間で移動可動である。第３アクチュエータは、前記第２フラップに接続されている。第３センサは、前記第３アクチュエータに接続されている。前記第３センサは、前記第３アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方を特定して、前記第３アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連する第３センサ信号を出力するように構成されている。第４アクチュエータは、前記第２フラップに接続されている。第４センサは、前記第４アクチュエータに接続されている。前記第４センサは、前記第４アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方を特定して、前記第４アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連する第４センサ信号を出力するように構成されている。前記制御ユニットは、前記第３アクチュエータ、前記第３センサ、前記第４アクチュエータ、及び、前記第４センサと通信する。前記制御ユニットは、さらに、前記第３及び第４のセンサから前記第３及び第４のセンサ信号を受信し、前記第３及び第４のセンサ信号を比較して、前記第３及び第４のセンサ信号間の差異を特定し、前記第３及び第４のセンサ信号間の差異に基づいて、前記第３又は第４のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成されている。
【０００９】
前記制御ユニットは、前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異を特定し、前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異に基づいて、第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成することができる。前記制御ユニットは、前記第１、第２、第３、及び第４のセンサ信号を解析することにより、前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異を特定するように構成することができる。
【００１０】
前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された制御ユニットは、前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップの速度を下げるように構成することができる。少なくとも１つの他の実施形態において、前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された制御ユニットは、前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも遅れている場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップの速度を上げるように構成される。少なくとも１つの他の実施形態において、前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された前記制御ユニットは、前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップの速度を下げるとともに、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップの速度を上げるように構成されている。
【００１１】
本開示のいくつかの実施形態は、航空機の１つ又は複数のフラップを制御するための方法を提供する。上記方法は、前記航空機の第１翼の第１フラップに移動自在に取り付けられた第１及び第２のアクチュエータのそれぞれに接続された第１及び第２のセンサから第１及び第２のセンサ信号を受信することを含みうる。前記１及び第２のセンサ信号は、前記第１及び第２のアクチュエータのそれぞれの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連している。上記方法は、前記第１及び第２のセンサ信号を比較して、前記第１及び第２のセンサ信号間の差異を特定し、前記第１及び第２のセンサ信号間の差異に基づいて、第１又は第２のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整することをさらに含みうる。
【００１２】
本開示のいくつかの実施形態は、航空機の１つ又は複数のフラップを制御するためのシステムを提供する。上記システムは、前記航空機の第１翼に移動自在に取り付けられた第１フラップを含む。前記第１フラップは、延出位置と後退位置との間で移動可能である。第２フラップは、前記航空機の第２翼に移動自在に取り付けられている。前記第２フラップは、延出位置と後退位置との間で移動可動である。制御ユニットは、第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異を特定し、前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異に基づいて、第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成される。
【００１３】
少なくとも１つの実施形態において、前記制御ユニットは、前記第１及び第２のフラップに接続されたアクチュエータのセンサにより出力される複数のセンサ信号を解析することにより、前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異を特定するように構成される。
【００１４】
前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された制御ユニットは、前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップの速度を下げるように構成することができる。前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された制御ユニットは、前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも遅れている場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップの速度を上げるように構成することができる。前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された前記制御ユニットは、前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップの速度を下げるとともに、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップの速度を上げるように構成することができる。
【００１５】
本開示のいくつかの実施形態は、航空機の１つ又は複数のフラップを制御するための方法を提供する。上記方法は、前記航空機の第１及び第２の翼のそれぞれにおける第１及び第２フラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異を特定することを含みうる。前記第１及び第２フラップは、延出位置と後退位置との間で移動可動である。上記方法は、前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異に基づいて、前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整することをさらに含みうる。
【００１６】
少なくとも１つの実施形態において、前記差異を特定する工程は、前記第１及び第２フラップに接続されたアクチュエータのセンサにより出力される複数のセンサ信号を解析することを含む。
【００１７】
前記速度を調整する工程は、前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップの速度を下げることを含みうる。前記速度を調整する工程は、前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも遅れている場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップの速度を上げることを含みうる。前記速度を調整する工程は、前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップの速度を下げるとともに、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップの速度を上げることを含みうる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本開示の実施形態による、フラップ同期システムを示す概略図である。
【図２】本開示の実施形態による、航空機の翼のフラップに接続されたアクチュエータを同期する方法を示すフロー図である。
【図３】本開示の実施形態による、航空機の翼に移動自在に取り付けられたフラップを同期する方法を示すフロー図である。
【図４】本開示の実施形態による航空機を示す上面図である。
【図５】本開示の実施形態によるアクチュエータを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
上述した発明の概要、及び、以下に示す特定の実施形態についての詳細な説明は、添付の図面を参照しながら読むと、より理解が深まるであろう。本明細書において、「a」又は「an」との単語に続けて単数形で記載する要素又はステップは、複数の要素又はステップを必ずしも排除するものではない。さらに、「一実施形態」に言及することは、記載の特徴を盛り込んだ別の実施形態の存在を排除することを意図するものではない。加えて、特に明記されていない限り、特定の性質を有する１つの要素又は複数の要素を「含む（comprising）」又は「有する（having）」実施形態は、その性質を有さない別の要素を追加的に含んでいてもよい。
【００２０】
本開示の実施形態は、分散型のフラップ作動を用いる高揚力作動システムに適用することができる。本開示の実施形態は、フラップに接続されたアクチュエータの位置及び／又は速度を検出し、これを受けて、アクチュエータのうちの１つ又は複数の速度を調整してアクチュエータを同期させることにより、フラップの斜行を低減するシステム及び方法を提供する。空力的特性を向上させる（すなわち、ネガティブな空力的効果を低減する）ために、１つ又は複数の他のフラップと関連付けられたアクチュエータの位置及び／又は速度が検出され、適切に調整される。
【００２１】
本開示のいくつかの実施形態は、航空機（例えば、民間航空機、軍用機、ドローン、及び／又は、それに類するもの）を提供する。当該航空機は、フラップを有する翼と、フラップに接続されるとともに当該フラップを位置決めするように構成された複数のアクチュエータと、第１アクチュエータの速度又は位置のうちの一方又は両方を特定するために当該第１アクチュエータに関連付けられた第１センサと、第２アクチュエータの速度又は位置のうちの一方又は両方を特定するために当該第２アクチュエータに関連付けられた第２センサと、第１アクチュエータの速度及び／又は位置と、第２アクチュエータの速度及び／又は位置との間の差異を特定するように構成された制御ユニット又はコントローラと、を含みうる。制御ユニットは、どのアクチュエータが進んでいるアクチュエータであって、どのアクチュエータが遅れているアクチュエータであるかを特定し、進んでいるアクチュエータの速度を調整することにより（例えば、当該速度を下げることにより）、進んでいるアクチュエータと遅れているアクチュエータとの間の位置差を低減し、これにより、フラップが斜行する量及び／又は可能性を低減する。
【００２２】
本開示のいくつかの実施形態は、航空機の翼のフラップを位置決めするために用いられる第１及び第２のアクチュエータを制御する方法を提供する。上記方法は、第１アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方を特定し、第２アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方を特定し、第１アクチュエータの位置及び／又は速度と、第２アクチュエータの位置及び／又は速度とを比較し、第１及び第２のアクチュエータのうち遅い方のアクチュエータを特定し、第１アクチュエータの位置が所望の位置から最も遠いか、或いは、第２アクチュエータの位置が所望の位置から最も遠いかを特定し、これにより、第１及び第２のアクチュエータのうちの一方を進んでいるアクチュエータとして特定し、第１及び第２のアクチュエータのうちの一方を遅れているアクチュエータとして特定し、進んでいるアクチュエータの速度を調整することにより、遅れているアクチュエータが進んでいるアクチュエータに追いつくようにする、ことを含みうる。
【００２３】
これに加えて、本開示の実施形態は、航空機の異なるフラップ間の動きを同期させるように構成されたシステム及び方法を提供する。例えば、制御ユニットは、第１及び第２のフラップの速度及び／又は位置を監視し、当該第１及び第２のフラップの動きを同期することができる。
【００２４】
進んでいるアクチュエータとは、同じ又は異なるフラップに接続された他のアクチュエータの相対位置又は速度と比較して、（所望の進行方向に関し）前方の相対位置にあるか、及び／又は、速度が速いアクチュエータである。これとは逆に、遅れているアクチュエータとは、同じ又は異なるフラップに接続された他のアクチュエータの相対位置又は速度と比較して、（所望の進行方向に関し）後方の相対位置にあるか、及び／又は速度が遅いアクチュエータである。
【００２５】
同様に、進んでいるフラップとは、他のフラップの相対位置又は速度と比較して、（所望の進行方向に関し）前方の相対位置にあるか、及び／又は、速度が速いフラップである。これとは逆に、遅れているフラップとは、他のフラップの相対位置又は速度と比較して、（所望の進行方向に関し）前方の相対位置にあるか、及び／又は、速度が遅いフラップである。
【００２６】
図１は、本開示の実施形態による、フラップ同期システム１００を示す概略図である。フラップ同期システム１００は、航空機１０６の翼１０４におけるフラップ１０２と、航空機１０６の反対側の翼１１０におけるフラップ１０８とを含む。フラップ１０２及び１０８は、それぞれ、翼１０４及び１１０における後縁フラップであってもよい。
【００２７】
フラップ１０２は、アクチュエータ１１２及び１１４に接続されており、フラップ１０８は、アクチュエータ１１６及び１１８に接続されている。アクチュエータ１１２及び１１８は、機外アクチュエータであってもよく、アクチュエータ１１４及び１１６は、機内アクチュエータであってもよい。アクチュエータ１１２、１１４、１１６、及び１１８は、後退位置と延出位置との間でフラップ１０２及び１０８を作動させるように構成された電気機械式アクチュエータであってもよい。アクチュエータ１１２、１１４、１１６、及び１１８は、米国特許第９，１９３，４７９号の「航空機のための高揚力システムの監視（Monitoring of High-Lift Systems for Aircraft）」に図示及び記載されているような駆動ステーションであってもよく、同出願の開示内容は、参照によって全体が本明細書に組み込まれる。任意ではあるが、アクチュエータ１１２、１１４、１１６、及び１１８は、フラップ１０２及び１０８を動かすために用いられる様々な他の装置であってもよい。例えば、アクチュエータ１１２、１１４、１１６、及び１１８は、動力式枢動ハーネス（powered pivotal harnesses）やリンク装置（linkages）などを含んでもよい。アクチュエータ１１２、１１４、１１６、及び１１８は、翼１０４及び１１０内に固定可能である。任意ではあるが、アクチュエータ１１２、１１４、１１６、及び１１８は、航空機１０６の胴体内に設けられ、リンク（links）やカプリング（coupling）などでフラップ１０２及び１０８に接続されてもよい。
【００２８】
図示のように、アクチュエータ１１２及び１１４は、フラップ１０２の両端に設けてもよく、アクチュエータ１１６及び１１８は、フラップ１０８の両端に設けてもよい。任意ではあるが、アクチュエータ１１２及び１１４は、フラップの他の領域に設けてもよく、アクチュエータ１１６及び１１８は、フラップ１０８の異なる領域に設けてもよい。アクチュエータ１１２及び１１４間において機械的な連携はなくてもよいし、アクチュエータ１１６及び１１８間においても機械的な連携はなくてもよい。したがって、航空機１０６は、分散型高揚力システムを提供することができる。
【００２９】
フラップ１０２は２つのアクチュエータ１１２及び１１４に接続されていることが示され、フラップ１０８は２つのアクチュエータ１１６及び１１８に接続されていることが示されているが、フラップ１０２及び１０８の各々は、追加のアクチュエータに接続されていてもよい。例えば、フラップ１０２の各々は、３つ又はそれ以上のアクチュエータに接続されてもよい。
【００３０】
アクチュエータ１１２及び／又はフラップ１０２には、１つ又は複数のセンサ１２０が接続されている。センサ１２０は、アクチュエータ１１２及び／又はフラップ１０２の速度を検出するように構成してもよい。センサ１２０は、さらに（又は、代替として）、アクチュエータ１１２及び／又はフラップ１０２の位置を検出するように構成してもよい。センサ１２０は、翼１０４内に固定してもよい。任意ではあるが、センサ１２０は、航空機１０６の胴体内に設けて、リンクやカプリングなどでアクチュエータ１１２及び／又はフラップ１０２に接続してもよい。
【００３１】
アクチュエータ１１４及び／又はフラップ１０２には、１つ又は複数のセンサ１２２が接続されている。センサ１２２は、アクチュエータ１１４及び／又はフラップ１０２の速度を検出するように構成してもよい。センサ１２２は、さらに（又は、代替として）、アクチュエータ１１４及び／又はフラップ１０２の位置を検出するように構成してもよい。センサ１２２は、翼１０４内に固定してもよい。任意ではあるが、センサ１２２は、航空機１０６の胴体内に設けて、リンクやカプリングなどでアクチュエータ１１４及び／又はフラップ１０２に接続してもよい。
【００３２】
アクチュエータ１１６及び／又はフラップ１０８には、１つ又は複数のセンサ１２４が接続されている。センサ１２４は、アクチュエータ１１６及び／又はフラップ１０８の速度を検出するように構成してもよい。センサ１２４は、さらに（又は、代替として）、アクチュエータ１１６及び／又はフラップ１０８の位置を検出するように構成してもよい。センサ１２４は、翼１１０内に固定してもよい。任意ではあるが、センサ１２４は、航空機１０６の胴体内に設けて、リンクやカプリングなどでアクチュエータ１１６及び／又はフラップ１０８に接続してもよい。
【００３３】
アクチュエータ１１８及び／又はフラップ１０８には、１つ又は複数のセンサ１２６が接続されている。センサ１２６は、アクチュエータ１１８及び／又はフラップ１０８の速度を検出するように構成してもよい。センサ１２６は、さらに（又は、代替として）、アクチュエータ１１８及び／又はフラップ１０８の位置を検出するように構成してもよい。センサ１２６は、翼１１０内に固定してもよい。任意ではあるが、センサ１２６は、航空機１０６の胴体内に設けて、リンクやカプリングなどでアクチュエータ１１８及び／又はフラップ１０８に接続してもよい。
【００３４】
制御ユニット１３０は、アクチュエータ１１２、１１４、１１６、及び１１８に機能的に接続しており、これらと通信することができる。制御ユニット１３０は、航空機１０６の胴体内（例えば、コックピット内）に設けて、１つ又は複数の有線接続又は無線接続により各アクチュエータ１１２、１１４、１１６、及び１１８に接続してもよい。制御ユニット１３０は、航空機１０６のパイロットなどの操作者からの入力に基づいて、アクチュエータ１１２、１１４、１１６、及び１１８の動作を制御し、当該制御により、フラップ１０２及び１０８の動きを制御するように構成されている。
【００３５】
制御ユニット１３０は、さらに、１つ又は複数の有線接続又は無線接続を介するなどして、センサ１２０、１２２、１２４、及び１２６に接続し、これらと通信することができる。制御ユニット１３０は、センサ１２０、１２２、１２４、及び１２６から信号を受信して、各アクチュエータ１１２、１１４、１１６、及び１１８の速度及び／又は位置を特定する。制御ユニット１３０は、センサ１２０、１２２、１２４、及び１２６から受信した信号に基づいて、アクチュエータ１１２、１１４、１１６、及び１１８の動きを調整することができる。例えば、制御ユニット１３０は、アクチュエータ１１２及び１１４が同期され、同じ速度でフラップ１０２を動かすようにするために、センサ１２０及び１２２から受信した信号に基づいて、アクチュエータ１１２及び１１４の速度を調整する。同様に、制御ユニット１３０は、アクチュエータ１１６及び１１８が同期され、同じ速度でフラップ１０８を動かすようにするために、センサ１２４及び１２６から受信した信号に基づいて、アクチュエータ１１６及び１１８の速度を調整する。これに加えて、制御ユニット１３０は、フラップ１０２及び１０８の両方が、所望の位置で同期され、所望の速度で動くように、センサ１２０、１２２、１２４、及び１２６から受信した信号に基づいて各フラップ１０２及び１０８の速度及び／又は位置を検出し、フラップ１０２及び１０８の動きを調整する。
【００３６】
制御ユニット１３０は、センサ１２０及び１２２から信号を受信する。受信信号は、アクチュエータ１１２、１１４の速度、アクチュエータ１１２、１１４の位置、フラップ１０２の速度、及び／又は、フラップ１０２の位置に関連していてもよい。例えば、センサ１２０及び１２２によって出力され、制御ユニット１３０によって受信される信号は、それぞれ、アクチュエータ１１２及び１１４の位置及び速度に関するデータを供給する。
【００３７】
制御ユニット１３０は、センサ１２０及び１２２から受信した信号を比較する。制御ユニット１３０は、センサ１２０及び１２２から受信した信号に基づいて、アクチュエータ１１２及び１１４間に位置的及び／又は速度的な差異が存在するか否かを判断する。差異が存在しない場合、制御ユニット１３０は、調整を行わずにアクチュエータ１１２及び１１４を継続して動作させる。しかしながら、アクチュエータ１１２及び１１４間に位置的及び／又は速度的な差異が存在する場合、制御ユニット１３０は、アクチュエータ１１２及び１１４の動きを調整する。例えば、制御ユニット１３０は、アクチュエータ１１２がアクチュエータ１１４に対して進んだ位置にあると判断した場合、制御ユニット１３０は、アクチュエータ１１４がアクチュエータ１１２の位置に追いつくまで、アクチュエータ１１２の速度を下げる。そして、制御ユニット１３０は、当該アクチュエータが追いついた時点で、アクチュエータ１１２及び１１４を同じ速度で動作させる。同様に、制御ユニット１３０は、例えば、アクチュエータ１１２がアクチュエータ１１４よりも速い速度で動いていると判断した場合、制御ユニット１３０は、アクチュエータ１１４がアクチュエータ１１２の位置及び速度に追いつくまで、アクチュエータ１１２の速度を下げる。そして、制御ユニット１３０は、当該アクチュエータが追いついた時点で、アクチュエータ１１２及び１１４を同じ速度で動作させる。
【００３８】
このように、制御ユニット１３０は、アクチュエータ１１２及び１１４の動きを監視して、アクチュエータ１１２及び１１４のうちの一方が、アクチュエータ１１２及び１１４の他方よりも遅れているか否かを判断する。その後、制御ユニット１３０は、遅れているアクチュエータ１１２又は１１４が追いつけるように、進んでいるアクチュエータ１１２又は１１４の速度を調整し、これにより、アクチュエータ１１２及び１１４を同期して、フラップ１０２が斜行したり捻れたりする可能性を低減する（或いは、斜行又は捻れの程度を許容範囲内に制御する）。
【００３９】
同様に、制御ユニット１３０は、センサ１２４及び１２６から受信した信号を比較する。制御ユニット１３０は、センサ１２４及び１２６から受信した信号に基づいて、アクチュエータ１１６及び１１８間に位置的及び／又は速度的な差異が存在するか否かを判断する。差異が存在しない場合、制御ユニット１３０は、調整を行わずにアクチュエータ１１６及び１１８を継続して動作させる。しかしながら、アクチュエータ１１６及び１１８間に位置的及び／又は速度的な差異が存在する場合、制御ユニット１３０は、アクチュエータ１１６及び１１８の動きを調整する。例えば、制御ユニット１３０は、アクチュエータ１１６がアクチュエータ１１８に対して進んだ位置にあると判断した場合、制御ユニット１３０は、アクチュエータ１１８がアクチュエータ１１６の位置に追いつくまで、アクチュエータ１１６の速度を下げる。そして、制御ユニット１３０は、当該アクチュエータが追いついた時点で、アクチュエータ１１６及び１１８を同じ速度で動作させる。同様に、制御ユニット１３０は、例えば、アクチュエータ１１６がアクチュエータ１１８よりも速い速度で動いていると判断した場合、制御ユニット１３０は、アクチュエータ１１８がアクチュエータ１１６の位置及び速度に追いつくまで、アクチュエータ１１６の速度を下げる。そして、制御ユニット１３０は、当該アクチュエータが追いついた時点で、アクチュエータ１１６及び１１８を同じ速度で動作させる。
【００４０】
このように、制御ユニット１３０は、アクチュエータ１１６及び１１８の動きを監視して、アクチュエータ１１６及び１１８のうちの一方が、アクチュエータ１１６及び１１８の他方よりも遅れているか否かを判断する。その後、制御ユニット１３０は、遅れているアクチュエータ１１６又は１１８が追いつけるように、進んでいるアクチュエータ１１６又は１１８の速度を調整し、これにより、アクチュエータ１１６及び１１８を同期して、フラップ１０８が斜行したり捻れたりする可能性を低減する（或いは、斜行又は捻れの程度を許容範囲内に制御する）。
【００４１】
これに加えて、制御ユニット１３０は、フラップ１０２及び１０８の相互の動きを監視して、これらが同期して動いていることを確認する。上述したように、制御ユニット１３０は、フラップ１０２に接続されたアクチュエータ１１２及び１１４の動き、及び、フラップ１０８に接続されたアクチュエータ１１６及び１１８の動きを同期して、フラップが斜行したり捻れたりする可能性を低減する（或いは、斜行又は捻れの程度を許容範囲内に制御する）。制御ユニット１３０は、センサ１２０、１２２、１２４、及び１２６から受信した信号を用いて、各フラップ１０２及び１０８の位置及び速度を特定する。制御ユニット１３０は、フラップ１０２及び１０８の位置及び／又は速度間に差異が存在するか否かを判断する。フラップ１０２及び１０８の位置及び／又は速度間に差異が存在しない場合、制御ユニット１３０は、フラップ１０２及び１０８の動きを調整しない。しかしながら、フラップ１０２及び１０８のうちの一方が、フラップ１０２及び１０８の他方よりも（位置及び／又は速度の点で）遅れていると制御ユニット１３０が判断した場合、当該制御ユニット１３０は、遅れているフラップ１０２又は１０８が、進んでいるフラップ１０２又は１０８に追いつくまで、進んでいるフラップ１０２又は１０８の速度を調整する。遅れているフラップ１０２又は１０８が、進んでいるフラップ１０２又は１０８に追いついた時点で、制御ユニット１３０は、同じ速度でフラップ１０２及び１０８（それぞれのアクチュエータ１１２、１１４、１１６、及び１１８を用いて）を動作させる。
【００４２】
上述したように、制御ユニット１３０は、アクチュエータ１１２、１１４、１１６、１１８、及び、センサ１２０、１２２、１２４、１２６と通信を行う。制御ユニットは、例えば、センサ１２０及び１１２から信号を受信する。センサ信号は、アクチュエータ１１２及び１１４のそれぞれの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連している。制御ユニット１３０は、受信した複数のセンサ信号を比較して、これらの間の差異を特定する。制御ユニット１３０は、第１及び第２のセンサ信号間の差異に基づいて、アクチュエータ１１２及び１１４のうちの一方又は両方の速度を調整する。例えば、制御ユニット１３０は、遅れているアクチュエータが、進んでいるアクチュエータに追いつくまで、進んでいるアクチュエータの速度を下げる。少なくとも１つの他の実施形態において、制御ユニット１３０は、遅れているアクチュエータが進んでいるアクチュエータに追いつくまで、遅れているアクチュエータの速度を任意で上げてもよい。少なくとも１つの他の実施形態において、制御ユニット１３０は、遅れているアクチュエータが進んでいるアクチュエータに追いつくまで、遅れているアクチュエータの速度を上げるとともに、進んでいるアクチュエータの速度を下げてもよい。制御ユニット１３０は、同様の方法で、アクチュエータ１１６及び１１８を動作させてもよい。
【００４３】
さらに、制御ユニット１３０は、フラップ１０２及び１０８の位置及び速度を比較してもよい。制御ユニット１３０は、遅れているフラップが進んでいるフラップに追いつくまで、進んでいるフラップの速度を下げてもよい。少なくとも１つの他の実施形態において、制御ユニット１３０は、遅れているフラップが進んでいるフラップに追いつくまで、遅れているフラップの速度を上げてもよい。少なくとも１つの他の実施形態において、制御ユニット１３０は、遅れているフラップが進んでいるフラップに追いつくまで、遅れているフラップの速度を上げるとともに、進んでいるフラップの速度を下げてもよい。
【００４４】
本明細書において、「制御ユニット」、「ユニット」、「中央処理ユニット」、「ＣＰＵ」、「コンピュータ」などの用語で表される要素は、プロセッサベース又はマイクロプロセッサベースのシステムを含みうる。当該システムは、マイクロコントローラ、縮小命令セットコンピュータ（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、論理回路、及び、本明細書に記載の機能を実行可能なハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせを有する他の回路やプロセッサを使用するシステムを含む。これらは単なる例示であって、上記用語の定義及び／又は意味を制限するものではない。例えば、上述したように、制御ユニット１３０は、フラップ１０２及び１０８の動作を制御するように構成された１つ又は複数のプロセッサを含みうる。
【００４５】
制御ユニット１３０は、データを処理するために、１つ又は複数の記憶素子（例えば、１つ又は複数のメモリ）に格納された一組の命令を実行するように構成されている。例えば、制御ユニット１３０は、１つ又は複数のメモリを含むか、或いは、これに接続されていてもよい。記憶素子は、要望又は必要に応じてデータ又は他の情報をさらに格納していてもよい。記憶素子は、処理マシン内の情報源又は物理的なメモリ素子の形態であってもよい。
【００４６】
一組の命令は、処理マシンとしての制御ユニット１３０に対して、本明細書に記載された要旨の様々な実施形態における方法及びプロセスなどの、特定の動作を行うように指示する様々なコマンドを含みうる。一組の命令は、ソフトウェアプログラムの形態であってもよい。ソフトウェアは、システムソフトウェア又はアプリケーションソフトウェアなどの様々な形態をとりうる。さらに、ソフトウェアは、個々のプログラムの集まり、より大きいプログラム内におけるプログラムの部分集合、又は、プログラムの一部の形態をとりうる。ソフトウェアは、オブジェクト指向プログラミングの形態でのモジュラープログラミングをさらに含みうる。処理マシンによる入力データの処理は、ユーザコマンドに応答して行ってもよいし、前回の処理結果に応答して行ってもよいし、他の処理マシンの要求に応答して行ってもよい。
【００４７】
本明細書における実施形態の図面には、制御ユニット１３０などの、１つ又は複数の制御ユニット又は処理ユニットが示されている。なお、処理ユニット又は制御ユニットは、回路、回路系（circuitry）、又は、その一部を表しており、これらは、関連する命令（例えば、コンピュータハードドライブ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの、有形の非一時的コンピュータ可読記憶媒体に格納されたソフトウェア）を有するとともに本明細書に記載の動作を行うハードウェアとして実現することができる。ハードウェアは、本明細書に記載の機能を実行するために有線接続された（hardwired）ステートマシン回路系（state machine circuitry）を含みうる。任意ではあるが、ハードウェアは、マイクロプロセッサ、プロセッサ、コントローラなどの１つ又は複数のロジックベースの装置を含むか、これに接続されているか、或いは、その両方である電子回路を含んでもよい。任意ではあるが、制御ユニット１３０は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロプロセッサなどのうちの１つ又は複数で構成される、処理回路系を表していてもよい。様々な実施形態における回路は、本明細書に記載の機能を実行するための１つ又は複数のアルゴリズムを実行するように構成してもよい。１つ又は複数のアルゴリズムは、フロー図や方法に明示されているか否かに関わらず、本開示の実施形態の側面を含みうる。
【００４８】
本明細書において、「ソフトウェア」及び「ファームウェア」との用語は、同義であり、コンピュータによる実行のためにメモリに格納される任意のコンピュータプログラムを含む。このようなメモリには、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、及び、不揮発性ＲＡＭ（ＮＶＲＡＭ）メモリが含まれる。上記のメモリの種類は、単なる例示であり、コンピュータプログラムの格納に使用可能なメモリの種類を限定するものではない。
【００４９】
図２は、本開示の実施形態による、航空機の翼のフラップに接続されたアクチュエータを同期する方法を示すフロー図である。制御ユニット１３０（図１に示す）は、図２に示し説明したフロー図に従って動作することができる。
【００５０】
最初に、パイロットフラップハンドル（pilot flap handle）、又は、他の同様の入力装置からコマンドが入力される。次に、２００において、翼のフラップに接続された第１及び第２のアクチュエータの位置及び速度に関連する検出信号（例えば、アクチュエータ及び／又はフラップに接続された１つ又は複数のセンサにより出力される）が、例えば、制御ユニット１３０により受信される。２０２において、検出信号間の位置差が存在するか否かが（例えば、制御ユニット１３０により）判断される。位置差が存在する場合、２０４において、遅れているアクチュエータが進んでいるアクチュエータに追いつくまで、進んでいるアクチュエータの速度を下げる。任意ではあるが、遅れているアクチュエータが進んでいるアクチュエータに追いつくまで、遅れているアクチュエータの速度を上げてもよい。少なくとも１つの他の実施形態において、遅れているアクチュエータが進んでいるアクチュエータに追いつくまで、進んでいるアクチュエータの速度を落とすとともに、遅れているアクチュエータの速度を上げてもよい。次に、方法は２０４から２０６に進み、このステップにおいて、検出信号間に速度差が存在するか否かが判断される。検出信号間に速度差が存在する場合、方法は２０６から２０８に進み、このステップにおいて、遅れているアクチュエータが進んでいるアクチュエータに追いつくまで、進んでいるアクチュエータの速度を下げる。任意ではあるが、遅れているアクチュエータが進んでいるアクチュエータに追いつくまで、遅れているアクチュエータの速度を上げてもよい。少なくとも１つの他の実施形態において、遅れているアクチュエータが進んでいるアクチュエータに追いつくまで、進んでいるアクチュエータの速度を落とすとともに、遅れているアクチュエータの速度を上げてもよい。その後、方法は、２００に戻る。
【００５１】
２０２において、検出信号間に位置差が存在しない場合、方法は、２０２から２０６に進む。２０６において、検出信号間に速度差が存在しない場合、方法は、２００に戻る。
【００５２】
図３は、本開示の実施形態による、航空機の翼に移動自在に取り付けられたフラップを同期する方法を示すフロー図である。制御ユニット１３０（図１に示す）は、図３に示し説明したフロー図に従って動作することができる。
【００５３】
最初に、パイロットフラップハンドル、又は、他の同様の入力装置からコマンドが入力される。次に、３００において、航空機の両翼におけるフラップの位置及び速度に関連する検出信号が、例えば、制御ユニット１３０により受信される。制御ユニット１３０は、フラップを互いに比較してもよい。当該比較は、フラップが斜行したり捻れたりする可能性を低減する（或いは、斜行又は捻れの程度を許容範囲内に制御する）ために、制御ユニット１３０が、各フラップに接続されたアクチュエータを同期した後に行われてもよい。例えば、図３に示し説明する方法は、図２に示し説明する方法の後に行ってもよいし、同時に行ってもよい。検出信号は、アクチュエータ及び／又はフラップに接続されたセンサにより出力される。
【００５４】
３０２において、フラップ間の位置差が存在するか否かが（例えば、制御ユニット１３０により）判断される。フラップの位置を（検出信号の解析などにより）互いに比較して、フラップの角度位置、線形位置、及び／又は回転位置の間に差異があるか否かを判断してもよい。フラップ間に位置差が存在する場合、方法は、３０２から３０４に進み、このステップにおいて、遅れているフラップが進んでいるフラップに追いつくまで、進んでいるフラップの速度を下げる。任意ではあるが、遅れているフラップが進んでいるフラップに追いつくまで、遅れているフラップの速度を上げてもよい。少なくとも１つの他の実施形態において、遅れているフラップが進んでいるフラップに追いつくまで、進んでいるフラップの速度を下げるとともに、遅れているフラップの速度を上げてもよい。次に、方法は３０４から３０６に進み、このステップにおいて、フラップ間に速度差が存在するか否かが判断される。フラップ間に速度差が存在する場合、方法は、３０６から３０８に進み、このステップにおいて、遅れているフラップが進んでいるフラップに追いつくまで、進んでいるフラップの速度を下げる。任意ではあるが、遅れているフラップが進んでいるフラップに追いつくまで、遅れているフラップの速度を上げてもよい。少なくとも１つの他の実施形態において、遅れているフラップが進んでいるフラップに追いつくまで、進んでいるフラップの速度を下げるとともに、遅れているフラップの速度を上げてもよい。その後、方法は、３００に戻る。
【００５５】
３０２において、フラップ間に位置差が存在しない場合、方法は、３０２から３０６に進む。３０６において、フラップ間に速度差が存在しない場合、方法は、３００に戻る。
【００５６】
図１〜３を参照すると、制御ユニット１３０は、アクチュエータ及び／又はフラップの位置及び速度を比較して調整する。この比較及び調整は、米国特許第９，１９３，４７９号の「航空機のための高揚力システムの監視（Monitoring of High-Lift Systems for Aircraft）」に記載されているような態様で高揚力システムにおけるエラーの有無について監視を行った後に行ってもよい。高揚力システムにおけるエラーの有無についての監視は、制御ユニット１３０、及び／又は、他のコントローラ若しくは制御ユニットにより行われてもよい。
【００５７】
図４は、本開示の実施形態による航空機１０６を示す上面図である。航空機１０６は、胴体１０７と、この胴体１０７の右側及び左側のそれぞれから延びる翼１０４及び１１０とを含む。翼１０４及び１１０は、これら翼１０４及び１１０の後縁から延出した際に抗力又は揚力を増大させるように構成された延出可能フラップ１０２及び１０８を含む。フラップ１０２及び１０８は、航空機１０６で実施される高揚力システムの一部である。翼１０４及び１１０の各々に対して１つのフラップが図示されているが、翼１０４及び１１０の各々に対して複数のフラップを設けてもよい。
【００５８】
図１及び４を参照すると、制御ユニット１３０は、パイロットや飛行制御システム等からの入力に応答して、フラップ１０２及び１０８を延出させたり後退させたりする。制御ユニット１３０は、アクチュエータ１１２、１１４、１１６、及び１１８の各々に電力を供給することができる（これに加えて、或いは、これに代えて、航空機の電力システムにより電力が供給されてもよい）。アクチュエータ１１２、１１４、１１６、及び１１８は、電気的に制御可能であるため、電気機械式アクチュエータ（ＥＭＡ）と呼ばれることもある。制御ユニット１３０は、センサ１２０、１２２、１２４、及び１２６を用いて、アクチュエータ１１２、１１４、１１６、及び１１８の動作を監視する。これらのセンサは、それぞれ、アクチュエータ１１２、１１４、１１６、及び１１８に組み込まれていてもよい。
【００５９】
図５は、本開示の実施形態によるアクチュエータ５００を示す図である。アクチュエータ１１２、１１４、１１６、及び１１８（図１に示す）のうちの１つ又は複数は、アクチュエータ５００として構成することができる。このアクチュエータは、駆動ステーションであってもよい。
【００６０】
アクチュエータ５００は、電気モーター５０１と、歯車列５０２と、駆動ネジ５０３とを含みうる。モーター５０１は、制御ユニット１３０（図１に示す）からの信号に応答して、時計回り又は反時計回りに回転することができる。モーター５０１の回転運動により、歯車列５０２における一連の歯車が回転する。この歯車列は、モーター５０１の回転運動を減速するために利用することができる。歯車列５０２は、次に、駆動ネジ５０３に回転運動を伝える。駆動ネジ５０３は、ボールナットやジンバルなどの接続部材５１０を含む。この接続部材は、駆動ネジ５０３が回転すると、当該駆動ネジ５０３に沿って上方又は下方に動く。したがって、駆動ネジ５０３は、モーター５０１及び歯車列５０２の回転運動を接続部材５１０の直線運動に変換する。図５には示していないが、接続部材５１０は、アーム（図示略）の一端に接続するように構成されており、当該アームの他端は、フラップの一側面に接続している。したがって、接続部材５１０が、駆動ネジ５０３を上下に動くと、その動きがアームに伝わって、フラップを延出させたり後退させたりする。
【００６１】
アクチュエータ５００は、逆戻り防止装置（no-back device）５２０をさらに含みうる。逆戻り防止装置５２０は、アクチュエータ５００がフラップから外れた場合に、フラップを逆方向に動作させないためのブレーキとして機能する。例えば、モーター５０１が動作不能である場合、ノーバック装置５２０が係合して、フラップの動作を止めるように機能する。
【００６２】
アクチュエータ５００は、一体型位置センサ５２２を含みうる。位置センサ５２２は、ノーバック装置５２０とフラップとの間に設置可能であり、アクチュエータ５００の出力位置を監視する（例えば、駆動ネジ５０３の回転角）。これに代えて、位置センサ５２２は、接続部材５１０に設置してもよいし、フラップに直接取り付けてもよい。
【００６３】
アクチュエータ５００は、モーターセンサ５２４をさらに含みうる。モーターセンサ５２４は、モーター５０１に対する電流引き込み又は負荷を監視するように構成することができる。モーターセンサ５２４は、さらに、モーター５０１の位置及び／又は速度を監視することができる。モーター５０１の位置は、例えば、ホール効果センサ又は回転式センサを用いて、正方向又は逆方向への回転数により示される。
【００６４】
図１〜５を参照すると、本開示の実施形態は、航空機の１つ又は複数の翼のフラップ動作を同期させるシステム及び方法を提供する。本開示の実施形態は、フラップが、動作中に斜行したり捻れたりする可能性を排除、最小化、又は低減するシステム及び方法を提供する。本開示の実施形態は、航空機フラップシステムの翼間の非対称性を排除、最小化、又は低減するシステム及び方法を提供する。本開示の実施形態は、前縁フラップ及び／又は後縁フラップを制御するために用いることができる。
【００６５】
本明細書において、ある処理や動作を実行する「ように構成された（configured to）」構造、限定事項、又は要素は、当該処理や動作に対応した態様で特に構造的に形成、構成、又は適合されたものである。明瞭化するため、及び疑義を避けるために説明すると、単に、当該処理や動作を実行するように変形可能なだけの物体は、本明細書に記載されているような、処理又は動作を実行する「ように構成された」とはいえない。
【００６６】
上述した説明は、例示的なものであり、何ら限定を意図するものではない。例えば、上述した実施形態（及び／又は、その態様）は、互いに組み合わせて用いることができる。加えて、様々な実施形態の範囲を逸脱することなく、これらの教示に特定の状況や材料を適合させるために多くの変更が可能である。本明細書で説明している材料の寸法及び種類は、本開示の様々な実施形態のパラメータを規定するためのものであり、これら実施形態は、決して限定を課すものではなく、例示的な実施形態に過ぎない。上記説明を検討すれば、当業者には他の多くの実施形態が明らかであろう。したがって、本開示の様々な実施形態の範囲は、添付の請求の範囲を参照するとともに、これら請求の範囲に認められる均等物の全範囲も併せて参照して決定されるべきである。添付の請求の範囲において用いられる「含む」および「であって」等の用語は、それぞれ、「具備する」および「において」等と意味を同じくする表現として用いられている。加えて、「第１」、「第２」、「第３」などの用語は、単なる区別のための標識として用いられており、これらにより言及される対象にたいして数的な要件を課すものではない。更に、以下の請求の範囲における限定事項は、ミーンズプラスファンクション形式で記載されておらず、米国特許法第１１２条第（ｆ）項に基づいた解釈を意図するものではない。ただし、これらの請求項の限定事項において、「means for」との表現が明記され、これに続いて、機能が記載されるとともに、さらなる構造が規定されていない場合を除く。
【００６７】
さらに、本開示は、以下の付記による実施形態を含む。
【００６８】
付記１．航空機の１つ又は複数のフラップを制御するためのシステムであって、
前記航空機の第１翼に移動自在に取り付けられ、延出位置と後退位置との間で移動可能な第１フラップと、
前記第１フラップに接続された第１アクチュエータと、
前記第１アクチュエータに接続されるとともに、前記第１アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方を特定して、前記第１アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連する第１センサ信号を出力するように構成された第１センサと、
前記第１フラップに接続された第２アクチュエータと、
前記第２アクチュエータに接続されるとともに、前記第２アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方を特定して、前記第２アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連する第２センサ信号を出力するように構成された第２センサと、
前記第１アクチュエータ、前記第１センサ、前記第２アクチュエータ、及び、前記第２センサと通信する制御ユニットと、を含み、前記制御ユニットは、
前記第１及び第２のセンサから、それぞれ前記第１及び第２のセンサ信号を受信し、
前記第１及び第２のセンサ信号を比較して、前記第１及び第２のセンサ信号間の差異を特定し、
前記第１及び第２のセンサ信号間の差異に基づいて、前記第１又は第２のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成されている、システム。
【００６９】
付記２．前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された前記制御ユニットは、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータが、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータに追いつくまで、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータの速度を下げるように構成されている、付記１に記載のシステム。
【００７０】
付記３．前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された前記制御ユニットは、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方が他方よりも遅れている場合、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータが、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータに追いつくまで、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータの速度を上げるように構成されている、付記１又は２に記載のシステム。
【００７１】
付記４．前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された前記制御ユニットは、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータが、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータに追いつくまで、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータの速度を下げるとともに、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータの速度を上げるように構成されている、付記１、２、又は３に記載のシステム。
【００７２】
付記５．前記航空機の第２翼に移動自在に取り付けられ、延出位置と後退位置との間で移動可動な第２フラップと、
前記第２フラップに接続された第３アクチュエータと、
前記第３アクチュエータに接続されるとともに、前記第３アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方を特定して、前記第３アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連する第３センサ信号を出力するように構成された第３センサと、
前記第２フラップに接続された第４アクチュエータと、
前記第４アクチュエータに接続されるとともに、前記第４アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方を特定して、前記第４アクチュエータの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連する第４センサ信号を出力するように構成された第４センサと、
前記第３アクチュエータ、前記第３センサ、前記第４アクチュエータ、及び、前記第４センサと通信する制御ユニットと、をさらに含み、前記制御ユニットは、さらに、
前記第３及び第４のセンサから、それぞれ前記第３及び第４のセンサ信号を受信し、
前記第３及び第４のセンサ信号を比較して、前記第３及び第４のセンサ信号間の差異を特定し、
前記第３及び第４のセンサ信号間の差異に基づいて、前記第３又は第４のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成されている、付記１、２、３、又は４に記載のシステム。
【００７３】
付記６．前記制御ユニットは、
前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異を特定し、
前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異に基づいて、前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成されている、付記５に記載のシステム。
【００７４】
付記７．前記制御ユニットは、前記第１、第２、第３、及び第４のセンサ信号を解析することにより、前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異を特定するように構成されている、付記６に記載のシステム。
【００７５】
付記８．前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された前記制御ユニットは、前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップの速度を下げるように構成されている、付記６又は７に記載のシステム。
【００７６】
付記９．前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された前記制御ユニットは、前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも遅れている場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップの速度を上げるように構成されている、付記６、７、又は８に記載のシステム。
【００７７】
付記１０．前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整するように構成された前記制御ユニットは、前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップの速度を下げるとともに、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップの速度を上げるように構成されている、付記６、７、８、又は９に記載のシステム。
【００７８】
付記１１．航空機の１つ又は複数のフラップを制御するための方法であって、
前記航空機の第１翼の第１フラップに移動自在に取り付けられた第１及び第２のアクチュエータのそれぞれに接続された第１及び第２のセンサから、前記第１及び第２のアクチュエータのそれぞれの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連する第１及び第２のセンサ信号を受信し、
前記第１及び第２のセンサ信号を比較して、前記第１及び第２のセンサ信号間の差異を特定し、
前記第１及び第２のセンサ信号間の差異に基づいて、前記第１又は第２のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整する、ことを含む方法。
【００７９】
付記１２．前記調整の工程は、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータが、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータに追いつくまで、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータの速度を下げることを含む、付記１１に記載の方法。
【００８０】
付記１３．前記調整の工程は、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方が他方よりも遅れている場合、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータが、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータに追いつくまで、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータの速度を上げることを含む、付記１１又は１２に記載の方法。
【００８１】
付記１４．前記調整の工程は、
前記第１及び第２のアクチュエータのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータが、前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータに追いつくまで、
前記第１及び第２のアクチュエータのうちの進んでいる方のアクチュエータの速度を下げるとともに、
前記第１及び第２のアクチュエータのうちの遅れている方のアクチュエータの速度を上げる、ことを含む、付記１１、１２、又は１３に記載の方法。
【００８２】
付記１５．前記航空機の第２翼の第２フラップに移動自在に取り付けられた第３及び第４のアクチュエータのそれぞれに接続された第３及び第４のセンサから、前記第３及び第４のアクチュエータのそれぞれの位置又は速度のうちの一方又は両方に関連する第３及び第４のセンサ信号を受信し、
前記第３及び第４のセンサ信号を比較して、前記第３及び第４のセンサ信号間の差異を特定し、
前記第３及び第４のセンサ信号間の差異に基づいて、前記第３又は第４のアクチュエータのうちの一方又は両方の速度を調整する、ことをさらに含む、付記１１、１２、１３、又は１４に記載の方法。
【００８３】
付記１６．前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異を特定し、
前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異に基づいて、前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整する、ことをさらに含む、付記１５に記載の方法。
【００８４】
付記１７．前記第１及び第２のフラップの速度又は位置のうちの一方又は両方の間の差異を特定する工程は、前記第１、第２、第３、及び第４のセンサ信号を解析することを含む、付記１５又は１６に記載の方法。
【００８５】
付記１８．前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整する工程は、前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップの速度を下げることを含む、付記１５、１６、又は１７に記載の方法。
【００８６】
付記１９．前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整する工程は、前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも遅れている場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップの速度を上げることを含む、付記１５、１６、１７、又は１８に記載の方法。
【００８７】
付記２０．前記第１及び第２のフラップのうちの一方又は両方の速度を調整する工程は、
前記第１及び第２のフラップのうちの一方が他方よりも進んでいる場合、前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップが、前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップに追いつくまで、
前記第１及び第２のフラップのうちの進んでいる方のフラップの速度を下げるとともに、
前記第１及び第２のフラップのうちの遅れている方のフラップの速度を上げる、ことを含む、付記１５、１６、１７、１８、又は１９に記載の方法。
【００８８】
本明細書の記載は、例を用いて、ベストモードを含む本開示の様々な実施形態を開示するものであり、また、任意の装置又はシステムの作製及び使用、並びに、組み入れられた方法の実行を含む様々な実施形態を当業者にとって実施可能にするものである。本開示の様々な実施形態について特許を求める範囲は、特許請求の範囲によって規定されるものであり、当業者が想定しうる他の例を含みうる。そのような他の例は、それらが、特許請求の範囲の文言と相違のない構成要素を有する場合、又は、特許請求の範囲の文言に対して非本質的な相違を有するだけの均等の構成要素を含む場合、特許請求の範囲に包含されると考えられるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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