一种飞机驾驶杆力感配平系统的制作方法

1.本发明涉及航空飞行控制技术领域，具体涉及一种飞机驾驶杆力感配平系统。


背景技术：

2.飞机配平系统主要用于飞机飞行时由于速度、重心以及气动外形等变化造成的力矩不平衡的补偿。传统的配平系统由驾驶员通过配平手轮等装置手动操纵，手动或电驱动配平机构，使配平调整片相对于舵面反向偏转，可以有效减小舵面的铰链力矩。配平调整片是位于舵面后缘的可偏转的小翼板，通过座舱里面的操纵器件经由机械传动系统或安装在舵面内部的作动器驱动，在使用中具有局限性，主要缺点为：1、结构上需要考虑配平调整片的设计和安装，舵面内部安装用于驱动配平调整片的传动机构，设计复杂；2、配平调整片距离操纵器件较远，系统传动线路长，中间安装环节多，重量大，维护复杂。


技术实现要素：

3.本发明针对上述问题，提出了一种飞机驾驶杆力感配平系统。
4.本发明采取的技术方案如下：
5.一种飞机驾驶杆力感配平系统，包括左驾驶杆、右驾驶杆、左配平开关、右配平开关、飞控计算机、飞控舵机、配平舵机、力感机构以及配平放大器，所述飞控计算机通过电缆与飞控舵机交联，左配平开关通过电缆与飞控舵机交联，右配平开关通过电缆与飞控舵机交联，飞控舵机通过配平放大器与配平舵机交联，左配平开关安装在左驾驶杆上，右配平开关安装在右驾驶杆上，所述飞控舵机通过舵机输出摇臂与左驾驶杆以及右驾驶杆机械连接，配平舵机通过转接摇臂与力感机构机械连接，所述力感机构与左驾驶杆以及右驾驶杆机械连接；
6.驾驶员操纵左驾驶杆使舵面偏转时，力感机构和飞控舵机的舵机输出摇臂与左驾驶杆随动；驾驶员操纵右驾驶杆使舵面偏转时，力感机构和飞控舵机的舵机输出摇臂与右驾驶杆随动；
7.配平时，所述配平舵机工作，通过转接摇臂带动力感机构工作，力感机构内部的弹簧进行压缩或拉伸，力感机构产生的弹簧力作为辅助操纵力，以此产生平衡舵面的气动铰链力矩。
8.本技术通过力感机构代替机械传动，飞行员的操纵部件由机械手轮改为配平开关，飞行员操纵开关至配平舵机之间为电信号，省去调整片结构和复杂的机械操纵机构、传动零部件，本技术的结构简单、重量轻。
9.实际运用时，舵机和力感机构可集成在飞机的座舱，便于集中维护。
10.于本发明其中一实施例中，飞机驾驶杆力感配平系统具有人工配平模式，在人工配平模式时，通过操纵左配平开关或右配平开关发出人工配平指令给配平放大器，配平放大器对接收到的人工配平指令处理后形成操纵指令传输给配平舵机，配平舵机根据操纵指令工作并通过转接摇臂带动力感机构工作，力感机构内部的弹簧进行压缩或拉伸，力感机
构产生的弹簧力作为辅助操纵力来产生平衡舵面的气动铰链力矩，从而减小或消除所需的驾驶员操纵力。
11.在人工配平模式时，由于驾驶杆在该过程中未进行操作，舵面保持在配平位置，力感机构工作不改变驾驶杆与舵面原有的位移对应关系，也不改变舵面的偏度范围。
12.于本发明其中一实施例中，飞机驾驶杆力感配平系统具有自动配平模式，在自动配平模式时，飞机处于自动飞行状态，在飞控舵机通过舵机输出摇臂持续产生支持平衡力矩期间，飞控计算机对接收到的飞控舵机上的附加力进行处理，经由电缆和飞控舵机发送给配平放大器，配平放大器对接收到的附加力进行运算，发送操纵指令传输给配平舵机，配平舵机根据操纵指令工作并通过转接摇臂带动力感机构工作，力感机构内部的弹簧进行压缩或拉伸，力感机构产生的弹簧力作为辅助操纵力来产生平衡舵面的气动铰链力矩，以此减小或消除飞控舵机上的附加力，达到自动配平的目的。
13.通过与自动驾驶仪系统的交联，实现了自动配平功能。无需设计配平调整片，传动线系大大缩短，降低了系统的复杂性和维护性。
14.飞机在自动飞行时，需设法消除或减小飞控舵机6上的附加力，与设定的门限阈值进行比较，
15.于本发明其中一实施例中，配平舵机将配平放大器输出的操纵指令转变为直线位移。
16.于本发明其中一实施例中，所述左配平开关的操纵方式与左驾驶杆的操纵方向一致，所述右配平开关的操纵方式与右驾驶杆的操纵方向一致。
17.即为了消除拉杆力，向后按压配平开关，为了消除推杆力，向前按压配平开关，为了消除左侧杆力，向左按压配平开关，为了消除右侧杆力，向右按压配平开关。松手后配平开关可以自动回中，配平舵机断电并保持在当前配平位置。
18.本发明的有益效果是：本技术通过力感机构代替机械传动，飞行员的操纵部件由机械手轮改为配平开关，飞行员操纵开关至配平舵机之间为电信号，省去调整片结构和复杂的机械操纵机构、传动零部件，本技术的结构简单、重量轻。
附图说明
19.图1是飞机驾驶杆力感配平系统的系统原理框图。
20.图中各附图标记为：
21.1、左配平开关；2、左驾驶杆；3、右配平开关；4、右驾驶杆；5、飞控计算机；6、飞控舵机；7、配平舵机；8、力感机构；9、配平放大器；10、转接摇臂；11、电缆；14、舵机输出摇臂；15、舵面。
具体实施方式
22.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基
于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
25.下面结合各附图，对本发明做详细描述。
26.如图1所示，一种飞机驾驶杆力感配平系统，包括左驾驶杆2、右驾驶杆4、左配平开关1、右配平开关3、飞控计算机5、飞控舵机6、配平舵机7、力感机构8以及配平放大器9，飞控计算机5通过电缆11与飞控舵机6交联，左配平开关1通过电缆11与飞控舵机6交联，右配平开关3通过电缆11与飞控舵机6交联，飞控舵机6通过配平放大器9与配平舵机7交联，左配平开关1安装在左驾驶杆2上，右配平开关3安装在右驾驶杆4上，飞控舵机6通过舵机输出摇臂14与左驾驶杆2以及右驾驶杆4机械连接，配平舵机7通过转接摇臂10与力感机构8机械连接，力感机构8与左驾驶杆2以及右驾驶杆4机械连接；
27.左配平开关1和右配平开关3在中立位置时，配平舵机7不动作，驾驶员操纵左驾驶杆2使舵面15偏转时，力感机构8和飞控舵机6的舵机输出摇臂14与左驾驶杆2随动；驾驶员操纵右驾驶杆4使舵面15偏转时，力感机构8和飞控舵机6的舵机输出摇臂14与右驾驶杆4随动；
28.配平时，配平舵机7工作，通过转接摇臂10带动力感机构8工作，力感机构8内部的弹簧进行压缩或拉伸，力感机构8产生的弹簧力作为辅助操纵力，以此产生平衡舵面15的气动铰链力矩。
29.本技术通过力感机构8代替机械传动，飞行员的操纵部件由机械手轮改为配平开关，飞行员操纵开关至配平舵机7之间为电信号，省去调整片结构和复杂的机械操纵机构、传动零部件，本技术的结构简单、重量轻。
30.实际运用时，舵机和力感机构8可集成在飞机的座舱，便于集中维护。
31.于本实施例中，配平舵机7将配平放大器9输出的操纵指令转变为直线位移。
32.于本实施例中，飞机驾驶杆力感配平系统具有人工配平模式和自动配平模式。
33.在人工配平模式时，通过操纵左配平开关1或右配平开关3发出人工配平指令给配平放大器9，配平放大器9对接收到的人工配平指令处理后形成操纵指令传输给配平舵机7，配平舵机7根据操纵指令工作并通过转接摇臂10带动力感机构8工作，力感机构8内部的弹簧进行压缩或拉伸，力感机构8产生的弹簧力作为辅助操纵力来产生平衡舵面15的气动铰链力矩，从而减小或消除所需的驾驶员操纵力。在人工配平模式时，由于驾驶杆在该过程中未进行操作，舵面15保持在配平位置，力感机构8工作不改变驾驶杆与舵面15原有的位移对应关系，也不改变舵面15的偏度范围。
34.在自动配平模式时，飞机处于自动飞行状态，在飞控舵机6通过舵机输出摇臂14持续产生支持平衡力矩期间，飞控计算机5对接收到的飞控舵机6上的附加力进行处理，经由电缆11和飞控舵机6发送给配平放大器9，配平放大器9对接收到的附加力进行运算，发送操
纵指令传输给配平舵机7，配平舵机7根据操纵指令工作并通过转接摇臂10带动力感机构8工作，力感机构8内部的弹簧进行压缩或拉伸，力感机构8产生的弹簧力作为辅助操纵力来产生平衡舵面15的气动铰链力矩，以此减小或消除飞控舵机6上的附加力，达到自动配平的目的。
35.于本实施例中，左配平开关1的操纵方式与左驾驶杆2的操纵方向一致，右配平开关3的操纵方式与右驾驶杆4的操纵方向一致。即为了消除拉杆力，向后按压对应的配平开关，为了消除推杆力，向前按压对应的配平开关，为了消除左侧杆力，向左按压对应的配平开关，为了消除右侧杆力，向右按压对应的配平开关。松手后对应的配平开关可以自动回中，配平舵机7断电并保持在当前配平位置。
36.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种飞机驾驶杆力感配平系统，其特征在于，包括左驾驶杆、右驾驶杆、左配平开关、右配平开关、飞控计算机、飞控舵机、配平舵机、力感机构以及配平放大器，所述飞控计算机通过电缆与飞控舵机交联，左配平开关通过电缆与飞控舵机交联，右配平开关通过电缆与飞控舵机交联，飞控舵机通过配平放大器与配平舵机交联，左配平开关安装在左驾驶杆上，右配平开关安装在右驾驶杆上，所述飞控舵机通过舵机输出摇臂与左驾驶杆以及右驾驶杆机械连接，配平舵机通过转接摇臂与力感机构机械连接，所述力感机构与左驾驶杆以及右驾驶杆机械连接；驾驶员操纵左驾驶杆使舵面偏转时，力感机构和飞控舵机的舵机输出摇臂与左驾驶杆随动；驾驶员操纵右驾驶杆使舵面偏转时，力感机构和飞控舵机的舵机输出摇臂与右驾驶杆随动；配平时，所述配平舵机工作，通过转接摇臂带动力感机构工作，力感机构内部的弹簧进行压缩或拉伸，力感机构产生的弹簧力作为辅助操纵力，以此产生平衡舵面的气动铰链力矩。2.如权利要求1所述的飞机驾驶杆力感配平系统，其特征在于，飞机驾驶杆力感配平系统具有人工配平模式，在人工配平模式时，通过操纵左配平开关或右配平开关发出人工配平指令给配平放大器，配平放大器对接收到的人工配平指令处理后形成操纵指令传输给配平舵机，配平舵机根据操纵指令工作并通过转接摇臂带动力感机构工作，力感机构内部的弹簧进行压缩或拉伸，力感机构产生的弹簧力作为辅助操纵力来产生平衡舵面的气动铰链力矩，从而减小或消除所需的驾驶员操纵力。3.如权利要求1所述的飞机驾驶杆力感配平系统，其特征在于，飞机驾驶杆力感配平系统具有自动配平模式，在自动配平模式时，飞机处于自动飞行状态，在飞控舵机通过舵机输出摇臂持续产生支持平衡力矩期间，飞控计算机对接收到的飞控舵机上的附加力进行处理，经由电缆和飞控舵机发送给配平放大器，配平放大器对接收到的附加力进行运算，发送操纵指令传输给配平舵机，配平舵机根据操纵指令工作并通过转接摇臂带动力感机构工作，力感机构内部的弹簧进行压缩或拉伸，力感机构产生的弹簧力作为辅助操纵力来产生平衡舵面的气动铰链力矩，以此减小或消除飞控舵机上的附加力，达到自动配平的目的。4.如权利要求2或3所述的飞机驾驶杆力感配平系统，其特征在于，配平舵机将配平放大器输出的操纵指令转变为直线位移。5.如权利要求1所述的飞机驾驶杆力感配平系统，其特征在于，所述左配平开关的操纵方式与左驾驶杆的操纵方向一致，所述右配平开关的操纵方式与右驾驶杆的操纵方向一致。

技术总结
本申请公开了一种飞机驾驶杆力感配平系统，包括左驾驶杆、右驾驶杆、左配平开关、右配平开关、飞控计算机、飞控舵机、配平舵机、力感机构以及配平放大器，飞控计算机与飞控舵机交联，左配平开关和右配平开关与飞控舵机交联飞控舵机通过配平放大器与配平舵机交联，飞控舵机通过舵机输出摇臂与左驾驶杆以及右驾驶杆机械连接，配平舵机通过转接摇臂与力感机构机械连接，力感机构与左驾驶杆以及右驾驶杆机械连接。本申请通过力感机构代替机械传动，省去调整片结构和复杂的机械操纵机构、传动零部件，本申请的结构简单、重量轻。重量轻。重量轻。


技术研发人员：石晓龙 马超 金福祥 毛德爱 马庆龙 黄平
受保护的技术使用者：浙江中航通飞研究院有限公司
技术研发日：2023.01.05
技术公布日：2023/5/13