阅读说明：本技术 一种直升机着舰探杆装置及其控制方法 (Helicopter landing probe rod device and control method thereof ) 是由 吴世豪 胡敦远 谢定祥 王梅 孔波 王小明 杨宇航 于 2019-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明属于直升机辅助着舰系统,提供一种直升机着舰探杆装置,包括控制器101、电机102、离合器107、直线运动机构110、探杆、弹性件109；所述探杆包括壳体103、探杆本体113和探杆杆体104,所述壳体103固定于机体结构201上,所述探杆本体113滑动套设于所述壳体103内；所述直线运动机构110穿过所述探杆本体113的通孔,并与探杆本体113固定连接；所述弹性件109套设于直线运动机构110外侧,并位于所述探杆本体113的通孔内,所述弹性件109的一端限位于探杆本体113的通孔内；所述探杆杆体104的一端与所述弹性件109的另一端接触；所述探杆杆体104受力回缩时,弹性件109压缩,所述探杆杆体104滑动套设于所述直线运动机构110外侧,并位于所述探杆本体113的通孔内。(The invention belongs to an auxiliary landing system of a helicopter, and provides a landing probe device of the helicopter, which comprises a controller 101, a motor 102, a clutch 107, a linear motion mechanism 110, a probe rod and an elastic piece 109; the probe comprises a shell 103, a probe body 113 and a probe rod body 104, the shell 103 is fixed on the machine body structure 201, and the probe body 113 is slidably sleeved in the shell 103; the linear motion mechanism 110 penetrates through a through hole of the probe rod body 113 and is fixedly connected with the probe rod body 113; the elastic element 109 is sleeved outside the linear motion mechanism 110 and is located in the through hole of the probe rod body 113, and one end of the elastic element 109 is limited in the through hole of the probe rod body 113; one end of the probe rod body 104 is in contact with the other end of the elastic piece 109; when the probe rod body 104 retracts under a force, the elastic element 109 is compressed, and the probe rod body 104 is slidably sleeved outside the linear motion mechanism 110 and is located in the through hole of the probe rod body 113.)

一种直升机着舰探杆装置及其控制方法

技术领域

本发明属于直升机辅助着舰系统，具体涉及直升机着舰探杆装置及其控制方法

背景技术

目前世界上舰载直升机着舰系统主要有鱼叉-格栅着舰系统，RAST拉降系统，以及在RAST拉降系统基础发展起来的ASIST舰载直升机综合系留转运系统。ASIST舰载直升机综合系留转运系统集成了直升机着舰和牵引操作所需的功能，所有的舰面操作无需工作人员在飞行甲板现场即可完成。

着舰探杆装置是ASIST舰载直升机综合系留转运系统中安装于直升机上的重要设备。着舰探杆装置安装于直升机机腹底下，着舰探杆装置的探杆杆体部分可收起或放出。当直升机准备着舰时，提前将探杆放出，舰上的控制装置跟踪直升机探杆，并保持一个最小安全距离，舰载直升机一旦着舰，舰面快速系留装置迅速向探杆运动并捕获探杆，将舰载直升机快速系留在飞行甲板上。现有的着舰探杆装置着舰探杆不能自由伸缩，在探杆压缩量最大时，不具备保护功能。

发明内容

本发明的目的：本发明所指的一种直升机着舰探杆装置及其控制方法系为某舰载直升机辅助着舰系统全新研发。

本发明的技术方案：一方面，提供一种直升机着舰探杆装置，所述着舰探杆装置包括控制器101、电机102、、离合器107、直线运动机构110、探杆、弹性件109，

所述控制器101和电机102电连接，控制器101控制电机102工作；

所述电机102和离合器107，所述电机102的输出端与所述离合器107连接，所述离合器107与直线运动机构110连接；所述电机102驱动离合器107以带动直线运动机构110沿垂向方向运动；

所述探杆包括壳体103、探杆本体113和探杆杆体104，所述壳体103固定于机体结构201上，所述探杆本体113滑动套设于所述壳体103内；所述直线运动机构110穿过所述探杆本体113的通孔，并与探杆本体113固定连接；所述弹性件109套设于直线运动机构110外侧，并位于所述探杆本体113的通孔内，所述弹性件109的一端限位于探杆本体113的通孔内；

所述探杆杆体104的一端与所述弹性件109的另一端接触；所述探杆杆体104受力回缩时，弹性件109压缩，所述探杆杆体104滑动套设于所述直线运动机构110外侧，并位于所述探杆本体113的通孔内；

弹性件109压缩量最大时，离合器107断开，探杆本体113、探杆杆体104和直线运动机构110沿垂向向上运动。

进一步地，所述着舰探杆装置还包括手摇机构108，所述手摇机构108与直线运动机构110连接，手摇机构108驱动直线运动机构110沿垂向方向运动。

进一步地，所述着舰探杆装置还包括电位计105，所述电位计105与直线运动机构110连接，用于监测直线运动机构110的运动量；

所述电位计105与控制器101信号连接，用于向控制器101反馈直线运动机构110的运动量。

所述着舰探杆装置还包括减速器106，所述电机102的输出端与减速器106的输入端连接，所述减速器106的输出端与离合器107连接，所述减速器106用于降低电机102的输出轴的转速。

进一步地，所述着舰探杆装置还包括控制开关，所述控制开关包括电源开关和探杆收放开关，所述电源开关与电机102、电位计105和控制器101电连接；所述探杆收放开关与控制器101信号连接，所述探杆收放开关用于向控制器101发出探杆收回或放出信号。

进一步地，所述着舰探杆装置还包括指示灯，指示灯与控制器101电连接，控制器101根据电位计105的反馈信号控制指示灯。

进一步地，所述探杆还包括上法兰111和下法兰112，探杆的壳体103通过上法兰111和下法兰112与机体结构201固定连接；

所述上法兰111和探杆的壳体103为一体式结构。

另一方面，提供一种直升机着舰探杆控制方法，利用如上所述的直升机着舰探杆装置，所述方法包括，

调节电源开关至接通状态，控制器101通电自检，并反馈控制器101故障信息；

若自检显示控制器101故障，则采用手摇机构108驱动直线运动机构110沿垂向方向运动；

若自检显示控制器101正常，则调节探杆收放开关至探杆收回位置或放出位置，所述电机102驱动离合器107以带动直线运动机构110沿垂向方向上升或下降，直线运动机构110带动探杆本体113和探杆杆体104沿垂向方向上升或下降。

进一步地，所述方法包括，调节探杆收放开关至放出位置时，探杆杆体104与地面接触后，所述探杆杆体104沿垂向向上运动，压缩弹性件109，所述探杆杆体104滑动套设于所述直线运动机构110外侧，并位于所述探杆本体113的通孔内；

当弹性件109压缩量最大时，离合器107断开，探杆本体113、探杆杆体104和直线运动机构110沿垂向向上运动。

本发明的有益效果：本发明为舰载直升机综合系留转运系统的机上组成部分，是直升机着舰快速系留和牵引转运的关键部件。采用伸缩结构可以减小直升机飞行中的气动阻力，也可减小探杆杆体的悬臂长度，提高径向承载能力；采用缓冲弹簧和过载离合器，可以有效保护直升机着舰过程中机体结构免受损坏。采用上、下法兰的安装结构，简单快捷，利于径向、垂向载荷的传递。

附图说明

图1为着舰探杆装置及安装示意图；

图2为控制开关示意图；

图3为着舰探杆装置的控制流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

图1为着舰探杆装置及安装示意图，如图1所示，本实施例，提供一种直升机着舰探杆装置，包括控制器101、电机102、、离合器107、直线运动机构110、探杆、弹性件109，

所述控制器101和电机102电连接，控制器101控制电机102工作；

所述电机102和离合器107，所述电机102的输出端与所述离合器107连接，所述离合器107与直线运动机构110连接；所述电机102驱动离合器107以带动直线运动机构110沿垂向方向运动；

所述探杆包括壳体103、探杆本体113和探杆杆体104，所述壳体103固定于机体结构201上，所述探杆本体113滑动套设于所述壳体103内；所述直线运动机构110穿过所述探杆本体113的通孔，并与探杆本体113固定连接；所述弹性件109套设于直线运动机构110外侧，并位于所述探杆本体113的通孔内，所述弹性件109的一端限位于探杆本体113的通孔内；

所述探杆杆体104的一端与所述弹性件109的另一端接触；所述探杆杆体104受力回缩时，弹性件109压缩，所述探杆杆体104滑动套设于所述直线运动机构110外侧，并位于所述探杆本体113的通孔内；

弹性件109压缩量最大时，离合器107断开，探杆本体113、探杆杆体104和直线运动机构110沿垂向向上运动。

采用伸缩结构可以减小直升机飞行中的气动阻力，也可减小探杆杆体的悬臂长度，提高径向承载能力；采用缓冲弹簧和过载离合器，可以有效保护直升机着舰过程中机体结构免受损坏。

进一步地，所述着舰探杆装置还包括手摇机构108，所述手摇机构108与直线运动机构110连接，手摇机构108驱动直线运动机构110沿垂向方向运动。

本实施例的探杆装置正常情况下通过电气控制收放，在电气收放出现故障的情况下，通过手动机械收放。

进一步地，所述着舰探杆装置还包括电位计105，所述电位计105与直线运动机构110连接，用于监测直线运动机构110的运动量；所述电位计105与控制器101信号连接，用于向控制器101反馈直线运动机构110的运动量。

进一步地，所述着舰探杆装置还包括减速器106，所述电机102的输出端与减速器106的输入端连接，所述减速器106的输出端与离合器107连接，所述减速器106用于降低电机102的输出轴的转速。

图2为控制开关示意图；结合图1和图2所示，所述着舰探杆装置还包括控制开关，所述控制开关包括电源开关和探杆收放开关，所述电源开关与电机102、电位计105和控制器101电连接；所述探杆收放开关与控制器101信号连接，所述探杆收放开关用于向控制器101发出探杆收回或放出信号。

进一步地，所述着舰探杆装置还包括指示灯，指示灯与控制器101电连接，控制器101根据电位计105的反馈信号控制指示灯。

进一步地，所述探杆还包括上法兰111和下法兰112，探杆的壳体103通过上法兰111和下法兰112与机体结构201固定连接；所述上法兰111和探杆的壳体103为一体式结构。着舰探杆装置上法兰为与探杆外壳一体化设计，上法兰通过机腹上面板上的两个限位块进行限位，下法兰为可拆卸结构，下法兰与探杆外壳之间采取螺纹连接，便于着舰探杆装置在机上的快速安装和拆卸。

本实施例的着舰探杆装置具备上电自检、位置检测、位置反馈、故障报警、统计探杆收放次数、电动和手动控制探杆收放等功能。

实施例2

本实施例，提供一种直升机着舰探杆控制方法，利用如上所述的直升机着舰探杆装置，所述方法包括，

调节电源开关至接通状态，控制器101通电自检，并反馈控制器101故障信息；

若自检显示控制器101故障，则采用手摇机构108驱动直线运动机构110沿垂向方向运动；

若自检显示控制器101正常，则调节探杆收放开关至探杆收回位置或放出位置，所述电机102驱动离合器107以带动直线运动机构110沿垂向方向上升或下降，直线运动机构110带动探杆本体113和探杆杆体104沿垂向方向上升或下降。

进一步地，所述方法包括，调节探杆收放开关至放出位置时，探杆杆体104与地面接触后，所述探杆杆体104沿垂向向上运动，压缩弹性件109，所述探杆杆体104滑动套设于所述直线运动机构110外侧，并位于所述探杆本体113的通孔内；

当弹性件109压缩量最大时，离合器107断开，探杆本体113、探杆杆体104和直线运动机构110沿垂向向上运动。

在舰船甲板对探杆干涉量较小时，使用缓冲弹簧进行缓冲，当舰船甲板对探杆干涉量较大，缓冲弹簧行程用完时，探杆装置内的离合器自动脱开，探杆可继续回缩，以防止损坏探杆装置和机体结构。着舰探杆装置在出现上电自检故障或电气控制收放故障时，会给出告警信号至驾驶舱，能让飞行员知晓探杆收放情况，以及时进行应急手动收放。

实施例3

结合图3，图3为着舰探杆装置的控制流程图，结合图1、图2和图3所示，本发明的实际控制原理，如下所述。

A.电气控制放出的方法

1)将着舰控制板上的电源开关置于“接通”位置，着舰探杆装置通电自检。若自检故障，则将故障信息发送给直升机机电管理系统，直升机机电管理系统显示“着舰探杆装置故障”，此时，只能使用应急手动放出操作。

2)在通电自检正常的情况下，将着舰控制板上的“探杆收放开关”开关置于“放出”位，探杆作动放出，探杆放出到位后，指示灯燃亮，本实施例指示灯可以为“探杆放出”灯。若探杆放出过程中出现故障，指示灯不亮，直升机机电管理系统显示“着舰探杆装置故障”，此时，只能使用应急手动放出操作。

3)将着舰电源开关置于“断开”位，断开电源。

B.电气控制收起的方法

1)将着舰控制板上的着舰电源开关置于“接通”位置，着舰探杆装置通电自检。若自检故障，则将故障信息发送给直升机机电管理系统，直升机机电管理系统显示“着舰探杆装置故障”，此时，只能使用应急手动放出操作。

2)在通电自检正常的情况下，将着舰控制板上的探杆收放开关置于“收起”位，探杆作动收起，探杆收起到位后，指示灯熄灭，即“探杆放出”灯熄灭。若探杆收起过程中出现故障，“探杆放出”灯不熄灭，直升机机电管理系统显示“着舰探杆装置故障”，此时，只能使用应急手动收起操作。

3)将“着舰电源”开关置于“断开”位，断开电源。

C.应急手动放出的操作方法

1)当着舰探杆装置出现通电自检故障或电气控制放出故障时；

2)往“探杆放出”方向转动着舰探杆装置上的手动把手，探杆放出到位后，“探杆放出”灯燃亮。

3)将“着舰电源”开关置于“断开”位，断开电源。

D.应急手动收起的操作方法

1)当着舰探杆装置出现通电自检故障或电气控制收起故障时；

2)往“探杆收起”方向转动着舰探杆装置上的手动把手，探杆收起到位后，“探杆放出”灯熄灭。

3)将“着舰电源”开关置于“断开”位，断开电源。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。