用于控制飞行器飞行的装置

文档序号:751477 发布日期:2021-04-02 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 用于控制飞行器飞行的装置 (Device for controlling the flight of an aircraft ) 是由 M·维库因 于 2019-08-19 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种包括杆(8)的装置,杆(8)与本体(1)相关联,本体(1)承载:板(4),板(4)通过绕第一轴线(X)枢转的枢转连接件连接到本体,杆通过绕第二轴线(Y)枢转的枢转连接件连接到板,第一传动轴(12)和用于将杆连接到第一传动轴的第一连接机构,第二传动轴(23)和用于将控制杆连接到第二轴的第二连接机构。第一轴和第一连接机构通过围绕第五轴线(G)枢转的枢转连接件连接,第五轴线相对于第一轴线和第三轴线倾斜,并且第二轴和第二连接机构通过围绕第六轴线(F)枢转的枢转连接件连接,第六轴线相对于第二轴线和第四轴线倾斜。当控制杆处于中间位置时,第二轴线(Y)和第六轴线(F)之间的角度严格大于第四轴线(D)和第六轴线(F)之间的角度的补角。(The invention relates to a device comprising a rod (8), the rod (8) being associated with a body (1), the body (1) carrying: a plate (4), the plate (4) being connected to the body by a pivotal connection which pivots about a first axis (X), the lever being connected to the plate by a pivotal connection which pivots about a second axis (Y), a first drive shaft (12) and a first connection mechanism for connecting the lever to the first drive shaft, a second drive shaft (23) and a second connection mechanism for connecting the control lever to the second shaft. The first shaft and the first connection are connected by a pivotal connection which pivots about a fifth axis (G) which is inclined relative to the first axis and the third axis, and the second shaft and the second connection are connected by a pivotal connection which pivots about a sixth axis (F) which is inclined relative to the second axis and the fourth axis. When the control lever is in the intermediate position, the angle between the second axis (Y) and the sixth axis (F) is strictly greater than the complement of the angle between the fourth axis (D) and the sixth axis (F).)

用于控制飞行器飞行的装置

技术领域

本发明涉及一种飞行器飞行控制装置。

背景技术

飞行器飞行控制装置通常包括控制杆,该控制杆枢转地安装在控制装置的本体上,以围绕至少两个彼此垂直的轴线枢转,以便能够控制飞行器的侧倾和俯仰运动。为此,控制杆机械地或电气地连接到诸如控制面之类的一个或多个飞行器控制构件。

为了辅助飞行员控制飞行器的侧倾和俯仰,已知飞行控制装置包括与杆相关联的控制马达,使得对于杆相对于本体的每次枢转运动,其中一个马达用作模拟返回到控制杆的飞行员的力。因此飞行员能够容易且不费力地操纵该杆。

作为示例,文献FR-A-2 954 835公开了一种控制装置,该控制装置包括与控制杆相关联的两个电磁致动器,以对于杆相对于本体的每次枢转运动来模拟返回力。

然而,然后将电磁致动器直接结合到控制装置的本体中,从而使该控制装置变得笨重。对于具有小尺寸的飞行员座舱的诸如直升机之类的飞行器,这特别麻烦,因为控制装置会妨碍飞行员。

在文献FR 3 011 815中,本申请人提出了一种改进的飞行控制装置,其尤其能够更容易地安装在小尺寸的飞行员座舱中。

然而,对于该文献中示出的主要架构,取决于控制杆是否也围绕第一枢转轴线X向右或向左倾斜,从控制杆感受到的用于围绕第二枢转轴线Y枢转的力也将不同。

为了减轻该缺点,已经提出了一种特定的伺服控制器,其使得在控制杆围绕第二枢转轴线Y枢转的同时由控制杆感受到的力对称,而不管该控制杆是否也向左或向右倾斜。

但是,这使得有必要开发这种特定的伺服控制器,其限制了所涉及的马达的使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种飞行控制装置,其至少部分地消除了上述缺点。

为了实现这个目的,提出了一种飞行器飞行控制装置,该飞行器飞行控制装置包括与本体相关联的控制杆,本体承载以下各项:

-板,该板通过用于绕第一轴线枢转的第一枢转连接件连接到本体,控制杆通过用于绕第二轴线枢转的第二枢转连接件连接到板,第二轴线与第一轴线相交,

-第一传动轴,该第一传动轴安装成相对于本体绕第三轴线枢转,并连接到在本体外侧的至少一个第一控制马达,

-第一连接机构,该第一连接机构将控制杆连接到第一传动轴,以使控制杆绕第一轴线的枢转引起第一轴绕第三轴线枢转,

-第二传动轴,该第二传动轴安装成相对于本体绕第四轴线枢转,并连接到在本体外侧的至少一个第二控制马达,以及

-第二连接机构,该第二连接机构将控制杆连接到第二轴,以使控制杆绕第二轴线的枢转引起第二轴绕第四轴线枢转,

第一轴和第一连接机构通过用于围绕第五轴线枢转的枢转连接件而彼此连接,第五轴线相对于第一轴线和第三轴线倾斜;并且第二轴和第二连接机构通过用于围绕第六轴线枢转的枢转连接件而彼此连接,第六轴线相对于第二轴线和第四轴线倾斜。

根据本发明,将板成形为使得当控制杆处于中间位置时,第二轴线和第六轴线之间的角度严格大于第四轴线和第六轴线之间的角度的补角。

通过具有飞行控制装置的这种特定形状,有可能(至少部分地)省去特定伺服控制器,该特定伺服控制器使得当围绕第二枢转轴线枢转时,从控制杆感受到的返回力对称,而不管控制杆是否围绕第一枢转轴线倾斜。

有利地,这样的解决方案还易于实现。

在本申请中,轴线A相对于轴线B“倾斜”是指轴线A既不平行也不垂直于轴线B。

较佳地,当控制杆处于中间位置时,第二轴线和第六轴线之间的角度大于或等于75度。

较佳地,第二轴线和第六轴线之间的角度位于75度至100度的范围内。

可选地,第二轴线和第六轴线之间的角度位于75度至90度的范围内。

附图说明

鉴于参照附图给出的对本发明的非限制性实施例的以下说明能够更好地理解本发明,附图中:

-图1是根据本发明的特定实施例的飞行控制装置的视图;以及

-图2是图1所示视图的一部分。

具体实施方式

参照图1至图2,根据本发明的特定实施例的飞行控制装置包括本体1。特别地,本体1纵向地延伸并且包括底板2和至少两个彼此相对的侧壁,侧壁都从底板2竖直地延伸。

该装置还包括第一板4。第一板4包括相对彼此固定的第一框架4a和第二框架4b。作为示例,两个框架4a和4b可以是单个部件,或者它们可以是刚性地彼此固定的两个部件。两个框架共同具有与本体1基本相同的长度的底架的总体形状。然而,两个框架4a、4b相对于彼此倾斜地延伸。因此,尽管两个框架4a和4b沿着第一轴线X纵向延伸,第二框架4b相对于第一框架4a以倾斜的方式侧向延伸。通常,第一框架4a基本平行于本体1的底板延伸,而第二框架4b相对于该底板倾斜。第一板因此具有扭转的底架的形状。

第一板4通过用于围绕第一枢转轴线X枢转的第一枢转连接件直接连接到本体1。通常,第一框架4a枢转地安装在本体1的一个侧壁上,而第二框架4b枢转地安装在本体1的另一侧壁上。

该装置还包括与本体1相关联的控制杆8,并且在该示例中,该控制杆8包括形成控制杆的自由端的手柄以及在示例中与该手柄成整体的第二板10。

第二板10(并由此控制杆8)通过用于围绕第二枢转轴线Y枢转的第二枢转连接件直接连接到第一板4的第二框架4b,第二轴线Y与第一轴线X相交。应当注意,第二轴线Y连接到第一板4,即,第一板4绕第一轴线X的枢转引起第二轴线Y绕第一轴线X枢转。

该装置包括第一传动轴12,该第一传动轴12通过用于围绕第三枢转轴线A枢转的第三枢转连接件直接连接到本体1。

在该示例中,第一传动轴12布置成使得第三轴线A与第一轴线X相交。

第一轴12具有第一端。第一端包括直的终端部分和用于将直的终端部分连接到第二轴的第二端的弯曲的连接部分。因此,第一端的直的终端部分相对于第三轴线A和第二传动轴的第二端倾斜地延伸。

第一轴12的第二端连接到第一马达组(未示出),该第一马达组在本体外侧。

该装置还包括用于将控制杆8连接到第一传动轴12的第一连接机构,使得控制杆8围绕第一轴线X的枢转引起第一传动轴12围绕第三轴线A枢转。

较佳地,第一连接机构经由万向接头将第一传动轴12连接到控制杆8。

在该示例中,第一连接机构因此包括第一十字件19,其包括相对彼此垂直延伸的两个交叉的分支。

特别地,第一连接机构通过用于围绕第四枢转轴线B枢转的第四枢转连接件直接连接到第一框架4a。为此,第一十字件19的第一分支枢转地安装在第一框架4a上,以围绕用于围绕第四枢转轴线B枢转的所述第四枢转连接件枢转。第一十字件19布置成使得第四轴线B与第一轴线X和第三轴线A汇交。

结果,第一传动轴12被布置成使得当控制杆8处于中间位置时,第三轴线A正交于包含第一轴线X和第四轴线B的平面。

在该示例中,第一十字件19的第二分支设置有沿着第二分支的整个长度延伸的中心孔。第一传动轴12通过用于围绕第五枢转轴线C枢转的第五枢转连接件直接连接到第一十字件19。为此,第一传动轴12的直的终端部分在第二分支内部延伸,并借助位于同一轴线上的两个轴承枢转地安装在第二分支的中心孔中。

该装置布置成使得第五轴线C相对于第一轴线X、第三轴线A和第四轴线B倾斜,并且与第一轴线X、第三轴线A和第四轴线B相交。在该示例中,第一传动轴12成形为使得直的终端部分相对于第一传动轴12的第二端以25度延伸,于是第五轴线C在该示例中相对于第三轴线A以25度延伸。

由于第一传动轴12的特定的弯曲形状,因此能够在第一轴12和第一连接机构之间具有枢转连接件,该枢转连接件特别地相对于第一轴线X和第三轴线A具有其倾斜轴线。

因此,经由第一十字件19和第一板4(并且在该示例中尤其是经由第一框架4a和第二框架4b)在控制杆8和第一传动轴12之间传递扭矩。当飞行员使控制杆8围绕第一枢转轴线X移动时,也致使第一板4围绕第一枢转轴线X相对于本体1枢转,从而经由通过第一十字件19形成的万向接头起作用,以使第一传动轴12绕第三轴线A枢转。

该装置包括第二传动轴23,该第二传动轴23通过用于围绕第六枢转轴线D枢转的第六枢轴连接件直接连接到本体1。

在该示例中,第二传动轴23布置成使得第六轴线D与第一轴线X和第二轴线Y相交。结果,第二传动轴23布置成使得当控制杆8处于其中间位置时,第六轴线D正交于包含第一轴线X和第四轴线B两者的平面。

第六轴线D因此平行于第三轴线A。

第二轴23具有第一端。第一端包括直的终端部分和用于将直的终端部分连接到第二轴23的第二端的弯曲的连接部分。因此,第一端的直的终端部分相对于第六轴线D和第二端倾斜地延伸。

第二轴23的第二端连接到第二马达组(未示出),该第二马达组在本体外侧。

该装置还包括用于将控制杆8连接到第二传动轴23的第二连接机构,使得控制杆8围绕第二轴线Y的枢转引起第二传动轴12围绕第六轴线D枢转。

较佳地,第二连接机构经由万向接头将第二传动轴23连接到控制杆8。

在该示例中,第二连接机构包括第二十字件28,其包括相对彼此垂直延伸的两个交叉的分支。

特别地,第二连接机构通过用于围绕第七枢转轴线E枢转的第七枢转连接件直接连接到第二板10,该第七枢转轴线E在该示例中与第一枢转轴线X重合。为此,第二十字件28的第一分支的第一端通过用于围绕第七枢转轴线E枢转的所述第七枢转连接件枢转地安装在第二板10上。

在该示例中,第二十字件28的第二分支设置有沿着第二分支的整个长度延伸的中心孔。第二传动轴23通过用于围绕第八枢转轴线F枢转的第八枢转连接件直接连接到第二十字件28。为此,第二传动轴23的第一弯曲端在第二分支内部延伸,并借助位于同一轴线上的两个轴承枢转地安装在第二分支的中心孔中。

该装置布置成使得第八轴线F相对于第一轴线X、第二轴线Y和第六轴线D倾斜,并且与第一轴线X、第二轴线Y和第六轴线D相交。在该示例中,第二传动轴23成形为使得第一弯曲端相对于第二传动轴23以25度延伸,于是第八轴线F在该示例中相对于第六轴线D以25度延伸。

由于第二传动轴23的特定的弯曲形状,因此能够在第二轴23和第二连接机构之间具有枢转连接件,该枢转连接件特别地相对于第二轴线Y和第六轴线D具有其倾斜轴线。

因此,仅经由第二十字件28在控制杆8和第二传动轴23之间传递扭矩。当飞行员使控制杆8绕第二枢转轴线Y移动时,这经由通过第二十字件28形成的万向接头起作用,以使第二传动轴23绕第六轴线D枢转。然而,这不会导致第一枢转轴12绕第三轴线A枢转。

相反,应当注意,当驾驶员绕第一枢转轴线X移动控制杆8时,这不仅导致第一传动轴12绕第三轴线A枢转,而且导致第二传动轴23绕第六轴线D枢转,从而使联接产生。

为了尽可能地限制这种联接的效果,当控制杆8处于中间位置时,将板的第二框架4b成形为使得第二轴线Y和第八轴线F之间的角度α严格大于在第六轴线D和第八轴线F之间延伸的角度的补角。

当控制杆8围绕第二轴线Y枢转时,控制杆8围绕第二轴线Y枢转对应于控制俯仰,这使得能够以中性的方式至少部分地使从杆感受到的力对称,而不管控制杆8是否围绕第一轴线X枢转,控制杆8围绕第一轴线X枢转对应于控制侧倾。

在本示例中,所述补角为155度,因为第六轴线D与第八轴线F之间的角度等于25度。在该示例中,当控制杆8处于中间位置时,第二轴线Y和第八轴线F之间的角度α因此必须严格大于155度。

有利地,第一板4的扭转形状确保在第二框架4b的这种倾斜下,不对称性的问题不传递到第一轴线X。在第一框架4a处,第四轴线B实际上垂直于第一轴线X。

因此,本发明的特定实施例中的装置仅具有八个枢转连接件和六个主要元件(第一传动轴12、第二传动轴23、第一十字件19、第二十字件28、第一板4和控制杆8),然而同时使得相应的马达组与控制杆8相对于本体1的枢转运动相关联。在本发明的特定实施例中的装置因此实际上具有简化的结构。

另外,该装置的各个元件仅借助轴承相互连接。这使装置简化并使其更可靠。具体上,这避免了使用可能卡住的齿轮系或可能断裂的皮带。

较佳地,该装置布置成使得第一轴线X、第二轴线Y、第六轴线D和第八轴线F全部在第一点处汇交,并且第一轴线X、第三轴线A、第四轴线B和第五轴线C全部在第二点处汇交。

因此,装置的各个枢转轴线仅在两个点处汇交,这使得能够具有特别紧凑的装置。

自然,本发明不限于所描述的实施例,且可对其应用变型而不会脱离如权利要求所限定的本发明的范围。

特别地,尽管以上控制杆连接到两组控制马达,但是可能设想,控制杆连接到第三控制马达(或第三控制马达组)以使控制杆绕轴线转动,当控制杆处于中间位置时,该轴线与第一轴线和第二轴线相交并且正交于由第一轴线和第四轴线形成的平面。

术语“中间位置”通常应理解为其中没有力施加在控制杆上的控制杆的位置,使得如果将装置放置在平面表面上,则由第一轴线和第四轴线形成的平面平行于所述表面。因此,在中间位置,控制杆通常不围绕第一轴线倾斜,也不围绕第二轴线倾斜。

尽管在本发明的特定实施例中,传动轴直接连接到相应马达组的输出轴,然而在变型中,传动轴可以可经由运动传递装置连接到所述输出轴。

尽管在本发明的特定实施例中,每个传动轴的弯曲部分相对于相应传动轴的其余部分以25度延伸,但是该弯曲部分可以成形为使得第五轴线(或第八轴线)相对于第三轴线(或第六轴线)以另一角度延伸。类似地,本发明的特定实施例的杆的弯曲部分的角度可以调适以获得对于第五轴线或第八轴线的期望的倾斜角度。通常,可以选择连接机构和/或传动轴的特定形状,以适应第五轴线和第八轴线的倾斜角度。

特别地,至少第八轴线和第六轴线之间的角度将取决于期望的控制杆的幅度。作为示例,对于具有位于5度(绝对值)至30度(绝对值)范围内的幅度的控制杆,该角度可以位于10度至65度的范围内。

因此,第二轴线和第八轴线之间的角度也可以与以上描述的不同,只要其严格大于第八轴线和第六轴线之间的角度的补角即可。例如,当控制杆处于中间位置时,第二轴线和第八轴线之间的角度可以大于或等于75度。可选地,第二轴线和第八轴线之间的角度可以位于75度至100度的范围内。同样可选地,第二轴线和第八轴线之间的角度可以位于75度至90度的范围内。

较佳地,期望尽可能地接近理论最佳角度(同时考虑到生产的可行性),该理论最佳角度不仅取决于第六轴线和第八轴线之间的角度,而且取决于控制杆的期望幅度。当控制杆围绕第二轴线Y枢转时,控制杆8围绕第二轴线Y枢转对应于控制俯仰,这使得能够以中性的方式至少部分地使从杆感受到的力尽可能地对称,而不管控制杆是否围绕第一轴线X枢转,控制杆8围绕第一轴线X枢转对应于控制侧倾。

作为示例,对于具有位于5度(绝对值)至30度(绝对值)范围内的幅度的控制杆,该最佳值可以位于75度至90度的范围内,并且较佳地在78度至86度的范围内。

当然,贯穿本申请,当将两个部件成彼此相对地枢转安装时,可以直接完成(然后使两个部件接触),也可以经由其它部件来完成。

通过枢转连接件连接在一起的部件中的任一个可以承载一个或多个轴承或用于在两个部件之间的提供枢转连接所需的任何其它装置。

传动轴通过被引导并直接枢转地安装在本体上或通过被引导并枢转安装在相应的控制马达的定子上可相对于本体枢转地安装,以围绕第三轴线或围绕第六轴线枢转。

也可以设想其它布置。

10页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:燃料电池电源组一体型无人机

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!