擦尾察觉系统的制作方法

本公开涉及擦尾。具体地，本公开涉及擦尾察觉系统(tsas)以减少出现飞行器擦尾的可能性。

背景技术：

擦尾是其中固定翼飞行器的机身的尾部撞击跑道的事故。擦尾可能在飞行器起飞期间当飞行员太快地上拉俯仰控制发源器时出现，从而导致飞行器机身的尾部碰触跑道。擦尾也可能在飞行器着陆期间当飞行员太猛烈地提起飞行器的机头时出现，这通常是试图将飞行器着陆成更靠近跑道入口的结果。擦尾事件本身很少是危险的。但是，在出现擦尾事件之后，必须对飞行器进行彻底检查，并且如果耐压壳体受损则修复会困难且昂贵。

当前，为了防止擦尾，飞行器要么构造有较长或半杠杆式主起落架；或者构造有倾斜式主起落架转向架、小尾轮或尾撬。前一解决方案需要新的或修改的起落架设计或者重新设计轮窝。后一解决方案需要对飞行器机身的后部增加结构减振以补偿飞行器着陆地面接触能量。

因此，需要改进的技术在不需要对飞行器进行广泛且高昂的重新设计或修改的情况下减少出现飞行器擦尾的可能性。

技术实现要素：

本公开涉及用于减少出现飞行器擦尾的可能性的方法、系统和设备。在一个或多个实施例中，用于减少出现飞行器擦尾的可能性的公开方法包括：由所述飞行器的至少一个处理器通过使用擦尾相关数据来确定擦尾是否具有第一出现可能性。所述方法还包括：当至少一个处理器确定擦尾具有所述第一出现可能性时，由所述飞行器的致动器向所述飞行器的飞行员生成触觉警告。

在一个或多个实施例中，确定擦尾是否具有第一出现可能性的步骤包括：由至少一个处理器通过使用所述擦尾相关数据来确定飞行器俯仰姿态是否大于第一可能性阈值；以及当所述飞行器俯仰姿态大于所述第一可能性阈值时，由至少一个处理器确定擦尾具有所述第一出现可能性。

在至少一个实施例中，所述方法进一步包括：由至少一个处理器通过使用所述擦尾相关数据来确定擦尾是否具有第二出现可能性。而且，所述方法包括：当至少一个处理器确定擦尾具有所述第二出现可能性时，在显示器上显示可视警告和/或由扬声器发出音响警告。

在一个或多个实施例中，确定擦尾是否具有第二出现可能性的步骤包括：由至少一个处理器通过使用所述擦尾相关数据来确定飞行器俯仰姿态是否大于第二可能性阈值；以及当所述飞行器俯仰姿态大于所述第二可能性阈值时，由至少一个处理器确定擦尾具有所述第二出现可能性。

在至少一个实施例中，所述擦尾相关数据包括用于起飞或着陆构造的至少一个飞行器系统设置、速度制动系统状况、发动机推力控制状况、高升力系统状况、起落架状况、飞行器高度、飞行员俯仰输入力、飞行器动态机场数据、飞行器俯仰姿态、飞行器下沉率和/或飞行器迎角。在一些实施例中，所述触觉警告是施加于所述飞行器的驾驶室中的俯仰控制发源器的力和/或振动。

在一个或多个实施例中，所述致动器借助连杆机构连接至所述俯仰控制发源器。在一些实施例中，所述连杆机构连接至板簧、螺旋弹簧或弹性物体。所述致动器改变所述板簧与所述俯仰控制发源器之间的机械利益。在一个或多个实施例中，所述生成触觉警告的步骤包括：通过改变所述致动器的行程并使所述板簧变形而使所述连杆机构运动，以在所述俯仰控制发源器上提供被所述飞行器的飞行员感知的力。

在至少一个实施例中，所述飞行器包括电传飞行控制系统或者不包括电传飞行控制系统。在一些实施例中，所述触觉警告的特性包括：飞行员输入力的量级是致动器行程的函数，当擦尾具有所述第一出现可能性时所述飞行员输入力平滑地增加，当擦尾不再具有所述第一出现可能性时所述飞行员输入力平滑地斜出，和/或对于所述致动器行程有至少两个不同的力梯度。在至少一个实施例中，在正常飞行控制模式期间，当异物碎屑(fod)堵塞所述连杆机构时，所述方法进一步包括：使所述连杆机构从所述俯仰控制发源器脱离接合，从而允许所述俯仰控制发源器不受阻碍地运动。

在至少一个实施例中，所述方法进一步包括：由至少一个处理器确定所述致动器是否能完全伸展。在一些实施例中，所述方法进一步包括：当至少一个处理器确定所述致动器不能完全伸展时，由至少一个处理器触发与所述致动器的健康状况相关联的警告灯。

在一个或多个实施例中，一种用于减少出现飞行器擦尾的可能性的系统包括：所述飞行器的至少一个处理器，用于通过使用擦尾相关数据来确定擦尾是否具有第一出现可能性。所述系统进一步包括：所述飞行器的致动器，如果至少一个处理器确定擦尾具有所述第一出现可能性，则所述致动器向所述飞行器的飞行员生成触觉警告。

在至少一个实施例中，为了确定擦尾是否具有第一出现可能性，至少一个处理器进一步地：通过使用所述擦尾相关数据来确定飞行器俯仰姿态是否大于第一可能性阈值；并且如果所述飞行器俯仰姿态大于所述第一可能性阈值，则确定擦尾具有所述第一出现可能性。

在一个或多个实施例中，至少一个处理器进一步地通过使用所述擦尾相关数据来确定擦尾是否具有第二出现可能性。在一些实施例中，所述系统进一步包括在至少一个处理器确定擦尾具有所述第二出现可能性的情况下用于显示可视警告的显示器和/或发出音响警告的扬声器。

在至少一个实施例中，为了确定擦尾是否具有第二出现可能性，至少一个处理器进一步地：通过使用所述擦尾相关数据来确定飞行器俯仰姿态是否大于第二可能性阈值；并且如果所述飞行器俯仰姿态大于所述第二可能性阈值，则确定擦尾具有所述第二出现可能性。

在一个或多个实施例中，为了生成触觉警告，改变所述致动器的行程并使所述板簧变形而使所述连杆机构运动，以在所述俯仰控制发源器上提供被所述飞行器的飞行员感知的力。

特征、功能和优点可以在本公开的各种实施例中独立地实现或者可以在其它实施例中相组合。

附图说明

参照后面的描述、所附权利要求和附图将更好地理解本公开的这些和其它特征、方面和优点，在附图中：

图1是示出了根据本公开的至少一个实施例用于减少出现飞行器擦尾的可能性的公开方法的流程图。

图2是示出了根据本公开的至少一个实施例用于减少出现飞行器擦尾的可能性的公开系统的图。

图3a是示出了根据本公开的至少一个实施例当致动器伸展时由用于减少出现飞行器擦尾的可能性的所公开系统采用的电气系统元件的图。

图3b是示出了根据本公开的至少一个实施例当所述系统正经历短路并且致动器缩回时由用于减少出现飞行器擦尾的可能性的所公开系统采用的电气系统元件的图。

图3c是示出了根据本公开的至少一个实施例可以由用于减少出现飞行器擦尾的可能性的所公开系统采用的示例性致动器的图。

图4是示出了根据本公开的至少一个实施例可以由用于减少出现飞行器擦尾的可能性的所公开系统采用的示例性擦尾察觉系统(tsas)机构的图。

图5是示出了根据本公开的至少一个实施例的图4的tsas机构的连杆机构的主视图的图。

图6a、图6b和图6c是示出了根据本公开的至少一个实施例的图4的tsas机构的侧视图的图，这些侧视图一起显示出在用于减少出现飞行器擦尾的可能性的所公开系统的操作期间出现的tsas机构的运动。

图7是示出了根据本公开的至少一个实施例的飞行员在飞行器的驾驶室中的典型俯仰控制发源器上向后拉的图。

图8是示出了根据本公开的至少一个实施例俯仰控制发源器旋转角度、相对由tsas机构施加的飞行员输入力、相对由用于减少出现飞行器擦尾的可能性的所公开系统的致动器进行的致动器行程量的曲线图。

图9a、图9b、图9c和图9d一起示出了根据本公开的至少一个实施例用于减少出现飞行器擦尾的可能性的所公开系统的附加实施例，其中安全机构被实施在tsas机构中以防止在正常飞行控制模式期间出现导致连杆机构中堵塞的异物碎屑(fod)而致使妨碍俯仰控制发源器的飞行员运动。

图9a是示出了根据本公开的至少一个实施例采用附加的连杆和熔断器的tsas机构的一部分的侧视图的图。

图9b是示出了根据本公开的至少一个实施例采用附加的连杆和熔断器的tsas机构的一部分的切除主视图的图。

图9c和图9d是示出了根据本公开的至少一个实施例采用附加连杆及切断熔断器的tsas机构的一部分的侧视图的图。

具体实施方式

这里公开的方法和设备提供了用于减少出现飞行器擦尾的可能性的操作系统。在一个或多个实施例中，本公开的系统对即将发生擦尾的飞行器飞行员提供触觉警告。

如之前上述的，擦尾是在固定翼或旋转翼飞行器起飞或着陆期间飞行器的尾撬或机身尾部无意地接触跑道。擦尾可以在飞行器起飞期间当飞行员太快地上拉俯仰控制发源器时出现，从而导致飞行器机身的尾部碰触跑道。另外，擦尾可以在飞行器着陆期间当飞行员太猛烈地提起飞行器的机头时出现，这通常是试图将飞行器着陆成更靠近跑道入口的结果。俯仰控制发源器的猛烈向后运动连同一阵强风、急剧接近跑道、飞行器晚带杆(lateflare)和/或地面附近的高下沉率导致擦尾。擦尾事件自身很少是危险的。但是，在出现擦尾事件之后，必须对飞行器进行彻底检查，并且如果耐压壳体受损则修复会困难且昂贵。

传统上，为了防止擦尾，飞行器要么构造有较长或半杠杆式主起落架；或者构造有倾斜式主起落架转向架、小尾轮或尾撬。前一解决方案需要新的或修改的起落架设计或者重新设计轮窝。后一解决方案需要对飞行器机身的后部增加结构减振以补偿飞行器着陆地面接触能量。

本公开的系统旨在通过向即将发生擦尾的飞行员快速地提供呈触觉警告形式的反馈而减少擦尾事件，以使飞行员可以致力于对飞行器的适当控制输入以避免擦尾。在所公开系统的操作期间，所述系统接收擦尾相关数据，诸如飞行器动态和外部条件(例如飞行器起飞或着陆构造、飞行器的迎角等)，以确定擦尾是否具有第一出现可能性，并且如果是，则所述系统在俯仰控制发源器上提供被飞行员感知的阻力(和/或振动)。

在如下描述中，阐述了许多细节以提供对所述系统更透彻的描述。但是对于本领域技术人员明了的是，所公开的系统可以在没有这些特定细节的情况下被实施。在其它情况下，并未对熟知的特征详细地描述以避免不必要地混淆所述系统。

这里可以根据功能和/或逻辑部件以及各种处理步骤来描述本公开的实施例。应理解，这些部件可以由任何数量的被构造成执行特定功能的硬件、软件和/或固件部件来实现。本公开的实施例可以采用各种集成电路部件(例如，存储元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查表等)，所述集成电路部件可以在一个或多个处理器、微处理器或其它控制装置的控制下实现多种功能。此外，本领域技术人员应理解，本公开的实施例可以结合其它部件实施并且这里描述的系统仅仅是本公开的一个实施例。

为了简便起见，这里可以不对与飞行器系统相关的传统技术和部件以及所述系统(和所述系统的各个操作部件)的其它功能性方面进行详细地描述。另外，这里包含的各种附图中所示的连线旨在表示各种元件之间的实施例功能性关系和/或物理联接。应注意，许多替代或附加功能性关系或物理连接可以出现在本公开的实施例中。

图1是示出了根据本公开的至少一个实施方式用于减少出现飞行器擦尾的可能性的公开方法100的流程图。在所述方法的开始，由至少一个处理器(例如，参见图2中的245)利用用于飞行器上的安全尾部结构的设计标准(例如，用于特定型号飞行器的飞行器尺寸和特征)110而生成阈值2(即，第二可能性阈值)120和阈值1(即，第一可能性阈值)130。阈值1指代比阈值2高的擦尾出现可能性。应注意，可以在飞行器设计阶段期间当飞行器构造仍处于定义阶段时和/或在飞行器的试飞阶段期间由用于飞行器上的至少一个处理器的软件升级来确定阈值1和阈值2。

另外，应注意，在方法100期间，飞行器上的至少一个处理器分析擦尾相关数据(例如，速度制动系统状况、发动机推力控制状况、高升力系统状况、起落架状况、飞行器高度、飞行员俯仰输入力、飞行器俯仰姿态、飞行器下沉率和飞行器迎角)以确定是否即将发生擦尾。如果处理器确定即将发生擦尾，则致动飞行甲板警告和/或触觉警告以警告飞行员。

在方法100的开始105，在飞行器操作期间，至少一个处理器分析飞行器系统构造(例如，速度制动系统状况、发动机推力控制状况、高升力系统状况、起落架状况以及飞行员与机场的通信数据)，以确定飞行器系统是否被设置为起飞构造或着陆构造140。

如果处理器确定飞行器系统未被设置为起飞构造或着陆构造，则处理器通过首先确定致动器行程是否等于(＝)零(0)(即，确定致动器250的滚珠螺母260是否完全伸展至其参考位置(ref)，参照图3c)而确定致动器健康状况是否良好145。如果处理器确定致动器行程等于零，则处理器确定致动器健康状况良好，方法100返回至开始105。

但是，如果处理器确定致动器行程不等于零，则处理器命令致动器(参照图3c的250)试着将其滚珠螺母(参照图3c的260)完全伸展至其参考位置使得致动器行程等于零。如果致动器能够完全伸展使得致动器行程等于零，则处理器确定致动器健康状况良好，方法100返回至开始105。

但是，如果致动器不能完全伸展使得致动器行程等于零，则处理器确定致动器健康状况不良好，并且触发(即，照亮)指示致动器不能完全伸展的警告灯(参照图3a的249)146。应注意，对于警告灯可以采用各种不同类型的警告，包括但不限于在飞行器的驾驶室的飞行甲板上的显示器上显示的至少一个灯和/或文字警告。当触发警告灯时，飞行员被通知：由于致动器不能完全伸展，因此飞行员在正常飞行控制模式期间需要在俯仰控制发源器(参照图2中的220a)上使用附加力。接着，方法100返回至开始105。

如果处理器确定飞行器系统被设置为起飞构造或着陆构造，则处理器分析相对于跑道的飞行器动态(例如，飞行器高度、飞行器位置、飞行器下沉率和飞行器迎角)以确定飞行器是否靠近跑道(即，低至地面)达预定距离150。如果处理器确定飞行器未靠近跑道，则方法100重复至开始105。

但是，如果处理器确定飞行器靠近跑道，则处理器通过例如分析一些或所有擦尾相关数据而确定飞行器俯仰姿态160。接着，处理器确定飞行器俯仰姿态是否大于阈值2(即，第二可能性阈值)。如果处理器确定飞行器俯仰姿态不大于阈值2，则方法重复至开始105。

但是，如果处理器确定飞行器俯仰姿态大于阈值2，则触发飞行甲板警告180。对于飞行甲板警告可以采用各种不同类型的警告，包括但不限于可视警告(例如，在飞行器的驾驶室的飞行甲板上的显示器上显示的至少一个灯和/或文字警告)以及音响警告(例如，由驾驶室中的扬声器发出的至少一个声音和/或话语)。

接着，处理器确定飞行器俯仰姿态是否大于阈值1(即，第一可能性阈值)190。如果处理器确定飞行器俯仰姿态不大于阈值1，则方法重复至开始105。

但是，如果处理器确定飞行器俯仰姿态大于阈值1，则触发擦尾察觉系统(tsas)致动器195。当被触发时，tsas致动器在俯仰控制发源器上提供呈阻力(和/或者振动)形式的被飞行员感知的触觉警告。接着，方法重复至开始105。

应注意，有许多各种不同方式可在俯仰控制发源器上实施呈阻力(和/或者振动)形式的触觉警告，以警告飞行员即将发生擦尾。随后附图的如下描述公开了用于向即将发生擦尾的飞行员提供触觉警告的例性实施方式。

图2是示出了根据本公开的至少一个实施方式用于减少出现飞行器擦尾的可能性的公开系统200的图。在该图中，从飞行器210提取出飞行器210的系统200以显示器细节。系统200被显示出包括均位于飞行器210的驾驶室215内的两个俯仰控制发源器220a、220b(即，机长俯仰控制发源器220a和副机长俯仰控制发源器220b)。这两个俯仰控制发源器220a、220b借助横杆390而彼此连接。

应注意在其它实施方式中，两个俯仰控制发源器220a、220b并未借助横杆390而彼此连接。对于这些实施方式，针对各俯仰控制发源器220a、220b均采用单独的擦尾察觉系统(tsas)(即，各俯仰控制发源器220a、220b将具有其自身专用的致动器250和连杆机构355)。

各俯仰控制发源器220a、220b连接至相应的线缆230a、230b。线缆230a、230b二者连接至都位于飞行器210的机身的尾部217内的感知定心单元235和升降器致动器236。感知定心单元235在正常飞行控制模式期间向飞行员提供人造感知力。升降器致动器236根据俯仰控制发源器220a、220b的运动控制飞行器210的左升降器240a和右升降器240b的运动。

而且在该图中，致动器250被显示出连接至连杆机构355。该连杆机构借助俯仰发源器310而连接至横杆390。飞行计算机(例如，处理器)245被显示出位于飞行器210的电子舱216内，飞行计算机245包括用于所公开系统和方法的操作的至少一个处理器以及擦尾察觉系统(tsas)逻辑。飞行计算机245处理并命令飞行器210的飞行方面，包括但不限于飞行器动态和系统设置。飞行计算机245经由线225和控制继电器246(参照图3a)而与致动器250通信。在操作期间，飞行计算机245经由线225向致动器250发送命令，以致使连杆机构355运动。连杆机构355的运动需要飞行员俯仰发源器力，飞行员必须向俯仰控制发源器220a施加该飞行员俯仰发源器力以使俯仰发源器远离其中立位置(即，远离零(0)度，参照图7)运动。

图3a是示出了根据本公开的至少一个实施例当致动器250伸展时由用于减少出现飞行器擦尾的可能性的所公开系统采用的电气系统元件的图。在所公开系统的操作期间，如果处理器(例如在飞行计算机内)245确定飞行器俯仰姿态不大于阈值1(即，表明其中未即将发生擦尾的正常飞行控制模式)，则处理器245确认致动器250的滚珠螺母260(参照图3c)完全伸展。如果处理器245确定滚珠螺母260未完全伸展，则处理器245向控制继电器246发送至少一个命令(即，tsas致动器命令)。当完成该动作时，限位开关304a打开(如图3a所示)并且限位开关304b闭合(如图3a所示)，并且这样飞行器电源247(借助断路器248)连接至马达280，这导致致动器250使其滚珠螺母260完全伸展以使致动器行程等于零(参照图3c)。由于致动器250能够完全伸展，因此未触发警告灯249(“关”)。

但是，如果处理器245确定飞行器俯仰姿态大于阈值1(即，表明即将发生擦尾)，则处理器245借助控制继电器246(如图3a所示)向致动器250发送至少一个命令(即，tsas致动器命令)，以将限位开关304a切换为闭合(图3a中未示出)并且将限位开关304b切换为打开(图3a中未示出)。当完成该动作时，飞行器电源247(借助断路器248)连接至马达280，这导致致动器250使其滚珠螺母260缩回(参照图3c)。

图3b是示出了根据本公开的至少一个实施例当所述系统正经历短路并且致动器250缩回时由用于减少出现飞行器擦尾的可能性的所公开系统采用的电气系统元件的图。在所公开系统的操作期间，如果处理器确定飞行器系统未被设置为起飞构造或着陆构造，则处理器通过确定致动器行程是否等于(＝)零(0)(即，确定致动器250的滚珠螺母260是否完全伸展至其参考位置(ref)，参照图3c)而确定致动器健康状况是否良好145。在图3b中，短路电压251将伸展限位开关255切换为打开(如图3b所示)并且将缩回限位开关270切换为闭合(如图3b所示)。当完成该动作时，飞行器电源247(借助断路器248)连接至马达280，这导致致动器250使其滚珠螺母260缩回(参照图3c)。由于短路电压251不允许致动器250的滚珠螺母260完全伸展，因此触发警告灯249(“开”)以通知飞行员致动器250不能完全伸展，这样飞行员在正常飞行控制模式期间需要使用附加力以上拉俯仰控制发源器(参照图2中的220a)。

图3c是示出了根据本公开的至少一个实施例可以由用于减少出现飞行器擦尾的可能性的所公开系统采用的示例性致动器250的图。在该图中，致动器250被显示出包括马达280，马达280包括串联制动器305a和并接式制动器305b。马达280连接至减速传动装置275，减速传动装置275用于使滚珠丝杠265(或对于其它实施例可实施的其它类型的丝杠)旋转。滚珠丝杠265(或其它类型的丝杠)的旋转产生滚珠螺母260(或对于其它实施例可实施的其它类型的螺母)的线性移动以伸展或缩回。

在操作期间，当由减速传动装置275使滚珠丝杠265顺时针(或替代地逆时针)旋转时，滚珠螺母260从致动器250伸展出(即，移向图3c的左边)。伸展限位开关255限制滚珠螺母260可以伸展的量。而且在操作期间，当由减速传动装置275使滚珠丝杠265逆时针(或替代地顺时针)旋转时，滚珠螺母260缩回致动器250内(即，移向图3c的右边)。缩回限位开关270限制滚珠螺母260可以缩回的量。应注意，将在描述图8中论述的致动器行程是关于滚珠螺母260在致动器250内从参考位置(ref)(例如，滚珠螺母260的完全伸展位置)行进的距离。

图4是示出了根据本公开的至少一个实施例可以由用于减少出现飞行器擦尾的可能性的所公开系统采用的示例性擦尾察觉系统(tsas)机构400的图。在该图中，tsas机构400被显示出包括俯仰发源器310，其中俯仰发源器310的一端连接至横杆390。俯仰发源器310的该端可以借助各种不同的装置连接至横杆390，所述装置包括但不限于曲柄(例如，参照图2)。俯仰发源器310的相反端借助连杆机构355的推杆320连接至连杆机构355。tsas机构400包括图4中所示的除了横杆390之外的所有物品。

除了推杆320之外，连杆机构355被示出还包括外杆350a、350b；外杆夹350c；内杆360a、360b；以及中间杆340。连杆机构355的中间杆340的一端附接至板簧330，并且中间杆340的另一端连接至推杆320和内杆360a、360b(参照图5)。致动器250的滚珠螺母260的端部附接至外杆夹350c。应注意在其它实施例中，代替板簧330，所公开系统可以采用螺旋弹簧或某种弹性物体。

在所公开系统的操作期间，当处理器确定飞行器俯仰姿态大于阈值1(即，表明即将发生擦尾)时，使致动器250的滚珠螺母260缩回，这导致连杆机构355运动。连杆机构355的该运动导致被飞行员感知的力施加在俯仰控制发源器220a和220b(参照图2)上，从而向即将发生擦尾的飞行员提供触觉警告。

图5是示出了根据本公开的至少一个实施例的图4的tsas机构400的连杆机构355的主视图500的图。在该图中，示出了外杆350a、350b、外杆夹350c、内杆360a、360b以及中间杆340。中间杆340的一端被示出为连接至板簧330的一端。而且，中间杆340的相反端以及内杆360a的一端和内杆360b的一端被示出为连接至推杆320的一端。内杆360a的相反端被示出为连接至外杆350a的一端，内杆360b的相反端被示出为连接至外杆350b的一端。而且，外杆夹350c被示出为连接至外杆350a。另外，致动器250的滚珠螺母260的一端被示出为连接至连杆机构355的外杆夹350c。

图6a、图6b和图6c是从飞行器210的右侧观察的视图，示出了根据本公开的至少一个实施例的图4的tsas机构400的侧视图600、610、620，这些侧视图一起显示出在用于减少出现飞行器擦尾的可能性的所公开系统的操作期间出现的tsas机构400的运动。图6a示出了在正常飞行控制模式期间(即，当处理器确定飞行器俯仰姿态不大于阈值1，从而表明其中不会即将发生擦尾的正常飞行控制模式时)tsas机构400的位置。在该图中，致动器250的滚珠螺母260伸展(即，在图6a中致动器250未有行程)，并且板簧330未加载。

图6b示出了在开始触发触觉警告期间(即，当处理器确定飞行器俯仰姿态大于阈值1，从而表明即将发生擦尾时)tsas机构400的位置。在该图中，致动器250的滚珠螺母260沿箭头a的方向缩回，这使得外杆350a(以及图6b中未示出的外杆350b、外杆夹350c和内杆360a、360b)沿相同方向旋转。

图6c示出了在触发触觉警告的后部分期间(即，当处理器确定飞行器俯仰姿态大于阈值1，从而表明即将发生擦尾时)tsas机构400的位置。在该图中，外杆350a(以及图6c中未示出的外杆350b和外杆夹350c)的新位置改变俯仰发源器310与板簧330的端部之间的机械利益。当向后拉俯仰控制发源器220a时，俯仰发源器310沿箭头b(也称为图7中所示的向后旋转方向箭头b)的方向旋转以使飞行器机头上升，横杆390、内杆360a、360b、中间杆340、推杆320以及俯仰发源器310因而移位，同时板簧330试图沿箭头c的方向返回至其平坦位置(如图6a和图6b中所示)。因此，在俯仰控制发源器220a、220b处需要附加力(参照图2)。该附加力被飞行员感知，从而向飞行员提供触觉警告。

图7是根据本公开的至少一个实施例从飞行器210的左侧观察的视图700，示出了飞行员720在飞行器210的驾驶室215中的典型俯仰控制发源器220a上向后拉。该图示出了在正常飞行控制模式下(即，当处理器确定飞行器俯仰姿态不大于阈值1，从而表明其中不会即将发生擦尾的正常飞行控制模式时)在飞行器210的着陆或起飞期间飞行员720沿箭头a的方向在俯仰控制发源器220a上向后拉。

图7还示出了根据本公开的至少一个实施例的图8的俯仰控制发源器旋转角度(θ)。在该图中显示出：当俯仰控制发源器旋转角度(θ)等于零(0)度时，俯仰控制发源器220a定位在其中立位置(即，俯仰控制发源器220a既未被向后拉也未被向前推)。随着俯仰控制发源器被飞行员720向后拉，俯仰控制发源器旋转角度(θ)的大小因而增大。

图8是根据本公开的至少一个实施例的曲线图800，示出了俯仰控制发源器旋转角度(θ)、相对由tsas机构400施加的飞行员输入力、相对由用于减少出现飞行器擦尾的可能性的所公开系统的致动器250进行的致动器行程量。具体的是，在曲线图800上，x轴代表俯仰控制发源器220a、220b旋转角度(θ)，单位是度数。在图7中示出了旋转角度(θ)。而且，y轴代表由于tsas机构400在俯仰控制发源器220a、220b上的飞行员输入力(即，图7的箭头a的方向上的力)的量，单位是磅力(lbf)。曲线图800示出了三条线，每条线均表示致动器行程(参照图3c)的不同量，单位是英寸。(应注意，致动器行程的其它量也是可以的，但是在该曲线图上未示出)。曲线图上的线表明：随着致动器行程和俯仰控制发源器旋转角度增加，飞行员720将感知在俯仰控制发源器220a、220b上的力(即，图7的箭头a的方向上的力)的量增加。曲线图上的线表明：(a)飞行员输入力的大小是致动器行程的函数，(b)飞行员输入力相对于俯仰控制发源器平滑地增加，(c)当不再即将发生擦尾时，飞行员输入力平滑地斜出，并且(d)对于各致动器行程有至少两个不同的力梯度。

图9a、图9b、图9c和图9d一起示出了根据本公开的至少一个实施例用于减少出现飞行器擦尾的可能性的所公开系统的附加实施例，其中安全机构被实施在tsas机构(例如，参照图4的400)中以防止在正常飞行控制模式期间出现导致连杆机构355中堵塞的异物碎屑(fod)而致使妨碍俯仰控制发源器220a的飞行员运动。具体的是，这些实施例示出了通过对tsas机构(参照图4的400)的设计采用附加的连杆391和熔断器392而对设计进行修改。另外，对于这些实施例，横杆390被修改为集成有凸缘394。

图9a是示出了根据本公开的至少一个实施例采用附加的连杆391和熔断器392的tsas机构的一部分的侧视图的图。而且图9b是示出了根据本公开的至少一个实施例采用附加的连杆391和熔断器392的tsas机构的一部分的切除主视图的图。

应注意，在正常飞行控制模式下所公开系统的操作期间，fod可能进入tsas机构(例如，参照图4的400)的连杆机构355而导致连杆机构355堵塞。这将妨碍俯仰控制发源器220a的飞行员运动。fod是指可以潜在地导致损害的相对于飞行器或系统是外来的任何物品或物质。图9a、图9b、图9c和图9d中所示的实施例减轻了fod效应。

如图9a和图9b所示，包括凸缘394的横杆390(或输入构件)借助连杆391连接至俯仰发源器310(或输出构件)，从而提供转矩连续性。俯仰发源器310的上端居中地安装至横杆390并位于轴承393等上。连杆391的一端在点b处附接至俯仰发源器310。连杆391的另一端借助熔断器392(其可以是铝铆钉)在点c处附接至横杆390。连杆391(参见线cb)相对于横杆390和凸缘394的半径(参见线ac)的角度θ被优化以获得期望的切断扭矩。点a代表在横杆390与俯仰发源器310之间旋转的铰链，并且点b代表在熔断器392切断(即，断开)期间在连杆391与俯仰发源器310之间旋转的铰链。

在正常飞行控制模式下的操作期间，当推杆320(或连杆机构355的一些任何部件)被堵塞时，飞行员(借由俯仰控制发源器220a)着力于横杆390将切断熔断器392。在熔断器392被切断之后，连杆391仅在点b处连接。随后，横杆390能够相对于静止(或被堵塞)的俯仰发源器310旋转。横杆390/俯仰发源器310(输入/输出构件)既不能捕获也不能分开而生成二次系统堵塞。

图9c和图9d是示出了根据本公开的至少一个实施例采用附加的连杆391和熔断器392被切断的tsas机构的一部分的侧视图的图。这些图示出了在熔断器392已被切断之后横杆390沿箭头方向自如旋转的能力，这使得连杆391由于重力而下落。

此外，本公开包括根据如下条款的实施例：

条款1.一种用于减少出现飞行器(210)擦尾的可能性的方法，所述方法包括：

由所述飞行器(210)的至少一个处理器(245)通过使用擦尾相关数据来确定擦尾是否具有第一出现可能性；以及

当所述至少一个处理器(245)确定擦尾具有所述第一出现可能性时，由所述飞行器(210)的致动器(250)向所述飞行器(210)的飞行员(720)生成触觉警告。

条款2.根据条款1所述的方法，其中确定擦尾是否具有第一出现可能性的步骤包括：

由所述至少一个处理器(245)通过使用所述擦尾相关数据来确定飞行器俯仰姿态是否大于第一可能性阈值；以及

当所述飞行器俯仰姿态大于所述第一可能性阈值时，由所述至少一个处理器(245)确定擦尾具有所述第一出现可能性。

条款3.根据条款1所述的方法，其中所述方法进一步包括：

由所述至少一个处理器(245)通过使用所述擦尾相关数据来确定擦尾是否具有第二出现可能性；以及

当所述至少一个处理器(245)确定擦尾具有所述第二出现可能性时，在显示器上显示可视警告或由扬声器发出音响警告这二者中的至少一者。

条款4.根据条款3所述的方法，其中确定擦尾是否具有第二出现可能性的步骤包括：

由所述至少一个处理器(245)通过使用所述擦尾相关数据来确定飞行器俯仰姿态是否大于第二可能性阈值；以及

当所述飞行器俯仰姿态大于所述第二可能性阈值时，由所述至少一个处理器(245)确定擦尾具有所述第二出现可能性。

条款5.根据条款1所述的方法，其中所述擦尾相关数据包括用于起飞或着陆构造的至少一个飞行器系统设置、速度制动系统状况、发动机推力控制状况、高升力系统状况、起落架状况、飞行器高度、飞行员俯仰输入力、飞行器动态机场数据、飞行器俯仰姿态、飞行器下沉率或飞行器迎角。

条款6.根据条款1所述的方法，其中所述触觉警告是施加于所述飞行器(210)的驾驶室(215)中的俯仰控制发源器(220a、220b)的力或振动中的至少一者。

条款7.根据条款6所述的方法，其中所述致动器(250)借助连杆机构(355)连接至所述俯仰控制发源器(220a、220b)。

条款8.根据条款7所述的方法，其中所述连杆机构(355)连接至板簧(330)、螺旋弹簧或弹性物体中的一者。

条款9.根据条款8所述的方法，其中所述生成触觉警告的步骤包括：通过改变所述致动器(250)的行程并使所述板簧(330)变形而使所述连杆机构(355)运动，以在所述俯仰控制发源器(220a、220b)上提供被所述飞行器(210)的飞行员(720)感知的力。

条款10.根据条款1所述的方法，其中所述飞行器(210)包括电传飞行控制系统或者不包括电传飞行控制系统。

条款11.根据条款1所述的方法，其中所述触觉警告的特性包括如下中的至少一者：

飞行员输入力的量级是致动器行程的函数，当擦尾具有所述第一出现可能性时飞行员输入力平滑地增加，当擦尾不再具有所述第一出现可能性时飞行员输入力平滑地斜出，或者对于所述致动器行程有至少两个不同的力梯度。

条款12.根据条款7所述的方法，其中在正常飞行控制模式期间，当异物碎屑(fod)堵塞所述连杆机构(355)时，使所述连杆机构(355)从所述俯仰控制发源器(220a、220b)脱离接合，从而允许所述俯仰控制发源器(220a、220b)不受阻碍地运动。

条款13.根据条款1所述的方法，其中所述方法进一步包括：

由所述至少一个处理器(245)确定所述致动器(250)是否能完全伸展；以及

当所述至少一个处理器(245)确定所述致动器(250)不能完全伸展时，由所述至少一个处理器(245)触发与所述致动器(250)的健康状况相关联的警告灯(249)，

其中触发与所述致动器(250)的健康状况相关联的警告灯(249)就会通知飞行员(720)：由于所述致动器(250)不能完全伸展，因此飞行员(720)将需要在正常飞行控制模式期间在所述飞行器(210)的驾驶室(215)中的俯仰控制发源器(220a、220b)上使用附加力。

条款14.一种用于减少出现飞行器(210)擦尾的可能性的系统，所述系统包括：

所述飞行器(210)的至少一个处理器(245)，用于通过使用擦尾相关数据来确定擦尾是否具有第一出现可能性；以及

所述飞行器(210)的致动器(250)，如果所述至少一个处理器(245)确定擦尾具有所述第一出现可能性，则所述致动器向所述飞行器(210)的飞行员(720)生成触觉警告。

条款15.根据条款14所述的系统，其中为了确定擦尾是否具有第一出现可能性，所述至少一个处理器(245)进一步地：通过使用所述擦尾相关数据来确定飞行器俯仰姿态是否大于第一可能性阈值；并且如果所述飞行器俯仰姿态大于所述第一可能性阈值，则确定擦尾具有所述第一出现可能性。

条款16.根据条款14所述的系统，其中所述至少一个处理器(245)进一步地通过使用所述擦尾相关数据来确定擦尾是否具有第二出现可能性；并且

其中所述系统进一步包括用于在所述至少一个处理器(245)确定擦尾具有所述第二出现可能性的情况下显示可视警告的显示器或发出音响警告的扬声器这二者中的至少一者。

条款17.根据条款16所述的系统，其中为了确定擦尾是否具有第二出现可能性，所述至少一个处理器(245)进一步地：通过使用所述擦尾相关数据来确定飞行器俯仰姿态是否大于第二可能性阈值；并且如果所述飞行器俯仰姿态大于所述第二可能性阈值，则确定擦尾具有所述第二出现可能性。

条款18.根据条款14所述的系统，其中所述触觉警告是待施加于所述飞行器(210)的驾驶室(215)中的俯仰控制发源器(220a、220b)的力或振动中的至少一者。

条款19.根据条款18所述的系统，其中所述致动器(250)借助连杆机构(355)连接至所述俯仰控制发源器(220a、220b)。

条款20.根据条款19所述的系统，其中所述连杆机构(355)连接至板簧(330)、螺旋弹簧或弹性物体中的一者。

尽管已经显示并描述了具体实施例，但应理解上面论述并不旨在限制这些实施例的范围。尽管这里已公开并描述了本发明许多方面的实施例和变动，但是本公开仅是为了解释和例示的目的而提供的。由此，可以在不脱离权利要求的范围的情况下做出各种改动和修改。

在上述方法表明了按一定顺序出现的一定事件的情况下，本领域技术人员受益于本公开将认识到可以修改所述排序并且这种修改是根据本公开的变型的。另外，部分方法可以在可能时在并行处理中同步执行，以及相继执行。此外，可以执行所述方法的更多部分或更少部分。

因而，实施例旨在例示可以落入权利要求范围内的替代、修改和等价物。

尽管这里已公开了一定示例性实施例和方法，但对于本领域技术人员来说从前面公开可以清楚可以在不脱离所公开方案的实际精神和范围的情况下对这些实施例和方法做出变动和修改。所公开方案的许多其它实施例是存在的，每个均仅在细节方面与其它相区别。因而，旨在使对所公开方案的限制仅为所附权利要求以及所适用法律的条例和原理所要求的程度。