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具有中央连接的现场可更换切断与自动驾驶组件的现场可更换的、能遥控的自动驾驶控制杆和控制轮组件

摘要

提供了一种用于控制飞机的姿态的操纵杆(102)。该操纵杆(102)包括底盘(112)、俯仰毂(124)、翻滚毂(154)、支撑杆(108)、控制轮(106)和连接装置。俯仰毂(124)可旋转地安装到底盘(112)。翻滚毂(154)可旋转地安装到底盘(112),用于大致平行于俯仰毂(124)运动。支撑杆(108)附接到俯仰毂(124),用于随着俯仰毂(124)相对于底盘(112)旋转运动。控制轮(106)可枢转地附接到支撑杆(108),用于绕大致垂直于俯仰毂和翻滚毂的控制轮枢转轴线(110)旋转运动。连接装置将控制轮(106)与翻滚毂(154)联接且构造为当控制轮(106)绕控制轮枢转轴线(110)旋转时使得翻滚毂(154)绕翻滚轴线(155)旋转。还提供了一种包括互连的操纵杆的系统。

著录项

  • 公开/公告号CN105848996A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2016-08-10

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 伍德沃德MPC股份有限公司;

    申请/专利号CN201580003333.2

  • 申请日2015-01-22

  • 分类号B64C13/04;B64C13/12;B64C13/30;B64C13/46;B64C13/50;B64C13/18;

  • 代理机构永新专利商标代理有限公司;

  • 代理人王丽军

  • 地址 美国伊利诺斯

  • 入库时间 2023-06-19 00:16:32

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-01-04

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):B64C13/04 专利号:ZL2015800033332 申请日:20150122 授权公告日:20181204

    专利权的终止

  • 2018-12-04

    授权

    授权

  • 2016-12-14

    实质审查的生效 IPC(主分类):B64C13/04 申请日:20150122

    实质审查的生效

  • 2016-08-10

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明总体上涉及导航设备,诸如控制杆和轮组件,通称为操纵杆。

背景技术

许多飞机包括用于控制飞机的俯仰与翻滚的操纵杆。最初,操纵杆机械地连接到飞机的控制面,使得操纵杆的操纵与移动飞机的控制面所需的力相反。

较新型的系统已经转换成能遥控的自动驾驶装置,其中传感器监测操纵杆相对于机械地面的位置变化并且将那些变换转换成表示飞机的控制面的期望变化量的对应的控制信号。信号随后发送到执行器,执行器操纵控制面的位置。

因为在能遥控的自动驾驶中操纵杆的运动与控制面的运动之间没有机械联动,所以这些系统不会向驾驶员提供关于他们输入的飞机控制的变化量的程度的任何力反馈。因此,能遥控的自动驾驶系统包含了力反馈系统并且向操纵杆提供力反馈,从而提供飞机的控制面及其操作程度的某种物理表示。

现有技术的力反馈系统经常使用复杂的零件,许多的零件,并且经常大型或者分散远离操纵杆。这使得操纵杆更复杂,更昂贵且精确度差。这还使得操纵杆的维护和更换很难且不是现场可更换的。

本发明涉及到本领域中与操纵杆和操纵杆系统有关的改进,操纵杆系统具有多个操纵杆,多个操纵杆具有联接的翻滚与俯仰操作。

发明内容

在一个实施例中,提供了用于控制飞机的姿态的操纵杆。该操纵杆包括底盘、俯仰毂、翻滚毂、支撑杆、控制轮和连接装置。俯仰毂可旋转地安装到底盘上,用于绕俯仰轴线运动。翻滚毂可旋转地安装到底盘上,用 于绕大致平行于俯仰轴线的翻滚轴线运动。支撑杆附接到俯仰毂,用于随着俯仰毂相对于底盘绕俯仰轴线旋转运动。控制轮靠近支撑杆的第一端可枢转地附接到支撑杆,用于绕大致垂直于俯仰轴线和翻滚轴线的控制轮枢转轴线旋转运动。连接装置将控制轮与翻滚毂联接且构造为当控制轮绕控制轮枢转轴线旋转时使得翻滚毂绕翻滚轴线旋转。

在一个实施例中,操纵杆进一步包括俯仰定心/感触弹簧筒,其可操作地联接到俯仰毂,用于向支撑杆提供力反馈且对抗俯仰毂绕俯仰轴线的运动。操纵杆进一步包括翻滚定心/感触弹簧筒,其可操作地联接到翻滚毂,用于向控制轮提供力反馈且对抗翻滚毂绕翻滚轴线的运动。

在一个实施例中,俯仰和翻滚定心/感触弹簧筒是双向弹簧筒。

在一个实施例中,操纵杆包括俯仰叉头,所述俯仰叉头固定地连接到俯仰毂且从俯仰轴线沿径向向外延伸。俯仰叉头将俯仰定心/感触弹簧筒连接到俯仰毂。俯仰定心/感触弹簧筒的第一端在与俯仰轴线隔开的位置处附接到俯仰叉头。俯仰定心/感触弹簧筒的与第一端相反的第二端可枢转地附接到底盘,但是相对于底盘在直线运动上被止动。操纵杆还包括翻滚叉头,所述翻滚叉头固定地连接到翻滚毂且从翻滚轴线沿径向向外延伸。翻滚叉头将翻滚定心/感触弹簧筒连接到翻滚毂。翻滚定心/感触弹簧筒的第一端在与翻滚轴线隔开的位置处附接到翻滚叉头。翻滚定心/感触弹簧筒的与第一端相反的第二端可枢转地附接到底盘,但是相对于底盘在直线运动上被止动。

在一个实施例中,操纵杆包括俯仰阻尼器,该俯仰阻尼器在第一端处可枢转地连接到俯仰叉头且在第二端处可枢转地连接到底盘,但是相对于底盘在直线运动上被止动。操纵杆还包括翻滚阻尼器,该翻滚阻尼器在第一端处可枢转地连接到翻滚叉头且在第二端处可枢转地连接到底盘,但是相对于底盘在直线运动上被止动。

在一个实施例中,俯仰和翻滚定心/感触弹簧筒相同且俯仰阻尼器和翻滚阻尼器相同。

在一个实施例中,俯仰和翻滚定心/感触弹簧筒除了它们的弹簧之外相同;并且其中俯仰阻尼器和翻滚阻尼器除了其栅板或流体之外相同。

在一个实施例中,支撑杆在铰链处可枢转地附接到俯仰毂,铰链具有大致平行于俯仰轴线的旋转轴线。操纵杆进一步包括张力/压缩力传感器, 其在一端处连接到支撑杆且在第二端处连接到俯仰毂。力传感器从铰链偏移。

在一个实施例中,连接装置包括辊筒、线缆以及第一滑轮和第二滑轮。辊筒附接到控制轮,用于随着控制轮绕控制轮枢转轴线旋转。线缆具有可操作地附接到翻滚毂的第一端和第二端以及与辊筒接合的中央部。第一滑轮由俯仰毂承载。线缆在第一端与中央部之间的第一部分接合第一滑轮。第二滑轮由俯仰毂承载。线缆在第二端与中央部之间的第二部分接合第二滑轮。

在一个实施例中,翻滚毂包括主体、第一滑轮、第二滑轮、剪刀状叉头以及张力/压缩力传感器。主毂可旋转地被底盘支撑。第一滑轮可旋转地附接到主毂,用于绕主毂旋转。第一滑轮附接到线缆的第一端,使得施加到第一端的线缆中的张力使得第一滑轮沿第一方向绕翻滚轴线旋转。第二滑轮可旋转地附接到主毂,用于绕主毂旋转。第二滑轮附接到线缆的第二端,使得施加到第二端的线缆中的张力使得第二滑轮沿与第一方向相反的第二方向绕翻滚轴线旋转。第一滑轮和第二滑轮固定地联接在一起而使得第一滑轮和第二滑轮在第一方向和第二方向绕翻滚轴线一起旋转。剪刀状叉头包括第一部分,该第一部分从翻滚轴线沿径向向外延伸且固定地附接到第一滑轮和第二滑轮,用于随着第一滑轮和第二滑轮绕翻滚轴线旋转。第一部分具有从翻滚轴线沿径向向外间隔的连接端。剪刀状叉头具有第二部分,该第二部分从翻滚轴线沿径向向外延伸且固定地附接到主毂,用于随着主毂绕翻滚轴线旋转。第二部分具有从翻滚轴线沿径向向外间隔的连接端。张力/压缩力传感器在第一端处连接到剪刀状叉头的第一部分的连接端且在第二端处连接到剪刀状叉头的第二部分的连接端。

在一个实施例中,底盘、俯仰毂、翻滚毂、支撑杆、控制轮、连接装置、俯仰和翻滚定心/感触弹簧筒以及俯仰和翻滚阻尼器形成了完整的现场可更换单元。

在另一实施例中,提供了用于控制飞机的姿态的操纵杆系统。该系统包括第一和第二操纵杆以及将第一和第二操纵杆联接的俯仰和翻滚扭矩管。每个操纵杆均包括底盘、俯仰毂、翻滚毂、支撑杆、控制轮和连接装置。俯仰毂可旋转地安装到底盘上,用于绕俯仰轴线运动。翻滚毂可旋转地安装到底盘上,用于绕大致平行于俯仰轴线的翻滚轴线运动。支撑杆附 接到俯仰毂,用于随着俯仰毂相对于底盘绕俯仰轴线旋转运动。控制轮靠近支撑杆的第一端可枢转地附接到支撑杆,用于绕大致垂直于俯仰轴线和翻滚轴线的控制轮枢转轴线旋转运动。连接装置将控制轮与翻滚毂联接且构造为当控制轮绕控制轮枢转轴线旋转时使翻滚毂绕翻滚轴线旋转。俯仰扭矩管可操作地联接在第一和第二操纵杆的俯仰毂之间且在第一和第二操纵杆的俯仰毂之间传输扭矩,用于协同的旋转运动。翻滚扭矩管可操作地联接在第一和第二操纵杆的翻滚毂之间且在第一和第二操纵杆的翻滚毂之间传输扭矩,用于协同的旋转运动。

在一个实施例中,每个操纵杆和每个扭矩管是单独的现场可更换单元。

在一个实施例中,该系统包括俯仰自动驾驶反馈装置。俯仰自动驾驶反馈装置包括俯仰执行器,该俯仰执行器可操作地联接到俯仰扭矩管且构造为可操作地驱动第一和第二操纵杆的俯仰毂以操纵第一和第二操纵杆的支撑杆从而提供俯仰自动驾驶视觉反馈。该系统还包括翻滚自动驾驶反馈装置。自动驾驶反馈装置包括翻滚执行器,翻滚执行器可操作地联接到翻滚扭矩管且构造为可操作地驱动第一和第二操纵杆的翻滚毂以操纵第一和第二操纵杆的控制轮从而提供翻滚自动驾驶视觉反馈。

在一个实施例中,该系统包括具有切断状态的俯仰切断设备。在切断状态中,俯仰切断设备构造为将第一操纵杆的俯仰毂与第二操纵杆的俯仰毂机械地断开连接,使得第一和第二操纵杆的支撑杆能够彼此独立地被操纵。该系统还包括具有切断状态的翻滚切断设备。在切断状态中,翻滚切断设备构造为将第一操纵杆的翻滚毂与第二操纵杆的翻滚毂机械地断开连接,使得第一和第二操纵杆的控制轮能够彼此独立地被操纵。

当结合附图时,通过下面的详细说明,本发明的其它的方面、目标和优点将变得更加明显。

附图说明

附图并入且构成说明书的一部分,附图图示出本发明的多个方面,并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中:

图1是用于控制飞机的姿态的操纵杆系统的顶部立体图;

图2是图1的操纵杆系统的操纵杆之一的顶部立体图;

图3是图2的操纵杆的部分图示,示出了俯仰毂;

图4是图2的操纵杆的部分图示,示出了力反馈组件;

图5和图6是图2的操纵杆的部分图示,示出了翻滚毂组件;以及

图7是图1的系统的切断设备、扭矩管和自动驾驶反向驱动装置的放大视图。

虽然结合一些优选的实施例描述了本发明,但是不意在将其局限于那些实施例。相反,意图涵盖包含在由随附权利要求限定的本发明的精神和范围内的全部的替选方案、修改方案和等同方案。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的实施例的用于控制飞机的姿态(俯仰和翻滚)的操纵杆系统100。操纵杆系统100包括一对操纵杆102、104,该对操纵杆允许两个驾驶员控制飞机的飞行。两个操纵杆102、104彼此联接而使得输入到一个操纵杆的操控引起另一操纵杆中的对应的变化。两个操纵杆102、104是现场可更换单元(LRU),使得其组件能够容易地移除且安装到飞机的驾驶舱中。

操纵杆102、104通常是能遥控的自动驾驶操纵杆,使得操纵杆102、104不直接连接到飞机的控制面,例如通过线缆或轴。相反,操纵杆102、104具有传感器,该传感器感应操纵杆102、104的运动且将该感应的运动转换成控制信号而用于控制与飞机的控制面联接的执行器。

图2示出了两个操纵杆中的一个,尤其是操纵杆102。两个操纵杆基本上相同,将针对操纵杆102来描述两个操纵杆之间相似的细节。然而,将假设相同的特征以基本上类似于操纵杆系统100的另一操纵杆104的方式呈现。

操纵杆102包括控制轮106,控制轮106靠近支撑杆108的第一端可枢转地附接到支撑杆108。控制轮能够相对于支撑杆沿顺时针方向和逆时针方向绕控制轮枢转轴线110枢转。控制轮106的旋转控制飞机的翻滚。

支撑杆108可操作地且可旋转地附接在与底盘112相对的端处,用于当驾驶员对控制轮106施加向前或向后力时(箭头116所表示)绕俯仰轴线114旋转。

底盘112包括顶板118和一对平行的侧板120。底盘112构造为通过螺栓连接到驾驶舱的框架且尤其是其地板。

图3示出了图2的操纵杆102的一部分。该操纵杆102包括俯仰毂124,该俯仰毂可旋转地安装到底盘112上(例如参见图2和图4),用于绕俯仰轴线114旋转。俯仰毂124直接支撑在安装到底盘112中的轴承上。更特别地,俯仰毂124横向地在安装有轴承的底盘112的相对的侧板120之间延伸。支撑杆108附接到俯仰毂124。驾驶员的力输入(如图2中的箭头116所示)被传递到俯仰毂124。

俯仰张力/压缩力传感器126监测驾驶员施加到控制轮106上的力大小。张力/压缩力传感器126是应变仪式力传感器。要监测该力,支撑杆108通过铰链128直接地且可旋转地连接到俯仰毂124,用于绕大致平行于俯仰轴线114的旋转轴线130旋转。张力/压缩力传感器126安装构造使铰链128直接定位在俯仰轴线114的线上,允许来自杆的全部负荷从控制轮106的抓握基准点传送到通过张力/压缩力传感器的旋转轴线。

张力/压缩力传感器126的第一端132与支撑杆108联接,而张力/压缩力传感器126的第二端134与俯仰毂124联接。因此,张力/压缩力传感器126将对抗支撑杆108绕轴线130的旋转并且该力能够被分析以确定由驾驶员施加的力大小。

在力传感器故障的情形下,辅助机械反作用点设在俯仰毂124与支撑杆108之间。辅助机械反作用点限制了支撑杆108与俯仰毂124之间的相对旋转量且保持两个组件连接而使得驾驶员能够甚至在张力/压缩力传感器126故障的情形下仍继续提供俯仰输入信号。

在驾驶员输入力116不期望被监测的替选实施例中,诸如此的分离设计是不需要的。相反,支撑杆108和俯仰毂124可以组合成单个零件,即铸件。

俯仰叉头136固定地连接到俯仰毂124且从俯仰轴线114沿径向向外延伸。触觉反馈结构附接到俯仰叉头136以向驾驶员提供触觉反馈。图4示出了触觉反馈结构。在图示的实施例中,触觉反馈结构包括俯仰定心/感触弹簧筒140和俯仰阻尼器142。俯仰叉头136未图示在图4中。

俯仰叉头136将俯仰定心/感触弹簧筒连接到俯仰毂124。俯仰定心/感触弹簧筒140的第一端在与俯仰轴线114间隔开的位置处附接到俯仰叉头。俯仰定心/感触弹簧筒140的与第一端相反的第二端可枢转地附接到底盘112。俯仰定心/感触弹簧筒140的第二端被防止相对于底盘112直线式地平移(例如,其在直线运动上被止动)。在图4中,第二端144可枢转地连接到固定于底盘的顶板118的叉头结构146。

俯仰定心/感触弹簧筒140中包括双向弹簧,该双向弹簧对抗支撑杆108通过俯仰叉头136和俯仰毂124沿任一方向的运动。俯仰定心/感触弹簧筒140因此限定了支撑杆108的原初位置。当调节飞机的俯仰时,俯仰定心/感触弹簧筒140内的弹簧的变化能够调节在操纵控制轮106的过程中提供给驾驶员的力反馈。

俯仰阻尼器142在第一端处可枢转地连接到俯仰叉头136。俯仰阻尼器142在第二端148处可枢转地连接到底盘112。更特别地,叉头结构150固定地附接到侧板120之一且可枢转地连接到第二端148。第二端的连接防止第二端148相对于底盘112的直线运动。

俯仰阻尼器142具有内部栅板和流体,其能够被改变以调节由其提供的阻尼从而调节对驾驶员的触觉反馈。

参考图3和图5,操纵杆102包括连接装置,该连接装置将控制轮106与翻滚毂154联接,翻滚毂154绕翻滚旋转轴线155(参见图5和图6)旋转。图示的实施例中的连接装置包括辊筒156,该辊筒附接到控制轮106,用于随着控制轮106绕控制轮枢转轴线110旋转。线缆158(其可由一根或多根线缆提供)具有可操作地附接到翻滚毂154的第一端160和第二端162。线缆158具有与辊筒156接合的中央部。因此,控制轮106的旋转使辊筒156旋转,这在线缆158中产生了张力。根据控制轮106以哪种方式旋转,确定线缆158的哪端160、162将施力到翻滚毂154。

连接装置包括一对空转轮164,该对空转轮由俯仰毂124承载且使得线缆取路经过俯仰轴线114而到达横向地偏移于俯仰毂124和支撑杆108的翻滚毂154。线缆158在第一端160与接合辊筒156的中央部之间的第一部分部分地被缠绕且接合空转轮164之一。线缆158在第二端162与接合辊筒156的中央部之间的第二部分部分地被缠绕 且接合空转轮之一(图5中未示出)。

空转轮164被定位成使得线缆158取路直接通过俯仰轴线114的旋转中心。该位置最小化俯仰轴线与翻滚轴线之间的任何交叉联接。另外地,线缆158在辊筒156与空转轮164之间延伸穿过支撑杆108。

在图示的实施例中,翻滚毂154具有允许在翻滚操控期间监测驾驶员施加到控制轮106上的力的分离构造。

更特别地,翻滚毂154包括可枢转地安装在底盘112的侧板120之间的主毂170。第一扇形滑轮172可旋转地附接到主毂170,用于绕主毂170和翻滚轴线155旋转。第一扇形滑轮172附接到线缆158的第一端160,从而施加到第一端160上的线缆158中的张力使得第一扇形滑轮172沿箭头174所示的第一方向绕翻滚轴线155旋转。

第二扇形滑轮176可旋转地附接到主毂170,用于绕主毂170和翻滚轴线155旋转。第二扇形滑轮176附接到线缆158的第二端162,从而施加到第二端162的线缆158中的张力使得第二扇形滑轮176沿箭头178所示的与第一方向174相反的第二方向绕翻滚轴线旋转。

第一扇形滑轮172和第二扇形滑轮176通过可旋转地支撑在主毂170的外表面上的扇形滑轮连接轴180固定地联接在一起。因此,第一扇形滑轮172和第二扇形滑轮176沿第一方向174和第二方向178绕翻滚轴线155一起旋转。

剪刀状叉头182形成了翻滚毂154的部分。剪刀状叉头182包括第一部分184,该第一部分从翻滚轴线155沿径向向外延伸且固定地附接到第一和第二扇形滑轮172、176,用于随着第一和第二扇形滑轮172、176绕着翻滚轴线155旋转。第一部分184包括与翻滚轴线155沿径向向外间隔的连接端186。

剪刀状叉头182包括第二部分188,该第二部分从翻滚轴线155沿径向向外延伸且固定地附接到主毂170,用于随着主毂170而绕翻滚轴线155旋转。第二部分188包括与翻滚轴线155沿径向向外间隔的连接端190。

张力/压缩力传感器192在第一端处连接到剪刀状叉头182的第一部分184的连接端186且在第二端处连接到剪刀状叉头182的第二部分188的连接端190。张力/压缩力传感器192监测驾驶员正施加以利 用控制轮106执行翻滚操作的力大小。

在替选实施例中,可去除力传感器。在该实施例中,扇形滑轮连接轴180和剪刀状叉头182能够被移除。翻滚毂154的其余部分能够组合成单个零件,即,铸件。

此外,在一些实施例中,张力/压缩力传感器192可与张力/压缩力传感器126相同。此外,这些传感器可呈旋转可变差分变换器(RVDT)或电位计的形式。

翻滚叉头194固定地连接到翻滚毂154且尤其是连接到主毂170,使得翻滚毂154绕翻滚轴线155的旋转引起翻滚叉头的旋转。翻滚叉头194从翻滚轴线沿径向向外延伸。触觉反馈结构附接到翻滚叉头194以在翻滚操纵操作中向驾驶员提供触觉反馈。图4示出了触觉反馈结构。在图示的实施例中,触觉反馈结构包括翻滚定心/感触弹簧筒196以及翻滚阻尼器198,两者都附接到翻滚叉头194。

翻滚定心/感触弹簧筒196基本上等同于俯仰定心/感触弹簧筒140。在一些实施例中,唯一区别在于其中的弹簧提供不同级别的力反馈。

翻滚阻尼器198基本上等同于俯仰阻尼器142。在一些实施例中,唯一区别在于其中的栅板和/或流体提供不同级别的阻尼。

翻滚叉头194将翻滚定心/感触弹簧筒196连接到翻滚毂154。翻滚定心/感触弹簧筒196的第一端200在与翻滚轴线155间隔开的位置处附接到翻滚叉头194。翻滚定心/感触弹簧筒196的与第一端200相反的第二端202可枢转地附接到底盘112。翻滚定心/感触弹簧筒196的第二端202被防止相对于底盘112直线地平移(例如,其在直线运动上被止动)。在图4中,第二端202可枢转地连接到叉头结构204,叉头结构204固定到底盘112的顶板118。该连接与俯仰定心/感触弹簧筒140基本相同。

翻滚定心/感触弹簧筒196中包括双向弹簧,该双向弹簧对抗控制轮106通过翻滚叉头194和翻滚毂154以及翻滚毂154和控制轮106之间的连接装置沿任一方向的运动。翻滚定心/感触弹簧筒196因此限定了控制轮106绕控制轮枢转轴线110(参见图3)沿角方向的原初位置。当调节飞机的翻滚时,弹簧在翻滚定心/感触弹簧筒196内的变化 能够调节在控制轮106的操纵期间被提供给驾驶员的力反馈。

翻滚阻尼器198在第一端206处可枢转地连接到翻滚叉头194。翻滚阻尼器142在第二端208处可枢转地连接到底盘112。更特别地,叉头结构209固定地附接到侧板120之一(图4中没有示出)且可枢转地连接到第二端208。第二端208的连接防止了第二端208相对于底盘112的直线运动。

翻滚阻尼器198具有内部栅板和流体,内部栅板和流体可以改变以调节由它们提供的阻尼从而调节给驾驶员的触觉反馈。

通过使用线性可移位弹簧筒用于定心/感触弹簧筒140,196,去除了基于心形凸轮和随动器的构造。因此,去除了复杂的凸轮、托架、随动器、轴套/轴承和大量的硬件。双向弹簧筒提供了多个优点。该设计提供了复杂机械零件数量的显著减少。提供了与底盘和叉头136、194的常用安装接口。设定弹簧启动力的能力作为单独的子组件。外场可更换单元允许减少移除/更换时间和较低的维护成本。这在两个方向上是一致的启动力。存在几个翻滚元件,这样降低了摩擦且减少了滞后。最后,通过将弹簧简单地更换成不同弹簧常数的弹簧,能够容易地修改弹簧力。

此外,阻尼器142、198的线性阻尼器构造用线性流体阻尼器取代了旋转式阻尼器。这免除了齿轮传动或复杂四杆联动件的需要,齿轮传动或复杂四杆联动件对于俯仰和翻滚组件而言是不同的。本设计提供了多个优点。该设计提供了复杂机械零件数量的显著减少。提供了用于俯仰和翻滚的常用安装接口。作为外场可更换单元,允许减少的移除/更换时间以及较低的维护成本。存在几个翻滚元件,这样降低了摩擦并且减少了滞后。最后,通过改变阻尼流体和/或修正阻尼器主体内的栅板,能够容易地修改阻尼率。

参考图2和图4,操纵杆102包括多个俯仰位置传感器210和翻滚位置传感器212。

俯仰位置传感器210监测俯仰毂124的角位置的变化,然后该角位置被转换成控制信号以操纵飞机的控制面,从而调节飞机的俯仰。

翻滚位置传感器212监测翻滚毂154的角位置的变化,然后该角位置被转换成控制信号以操纵飞机的控制面,从而调节飞机的翻滚。

位置传感器210、212直接安装到底盘112,尤其是一个侧板120。位置传感器210、212以簇状布置环绕每个毂124、154的对应的支撑轴承。通过使安装高度交错且迫使每个传感器离开不同的齿轮或者单个拼合齿轮(用于每个毂124、154)的不同部分,每个位置传感器可具有单独的负荷路径。优选地,在毂124、154的两端上有位置传感器210、212。位置传感器对于每个轴线可以均相同并且具有相同的安装接口。

参考图1和图7,在一些实施例中,操纵杆102、104联接在一起实现协同的运动。因此,当驾驶员操纵操纵杆102或104之一时,操纵杆104或102中的另一个也移动。这为另一驾驶员提供了视觉线索。

将两个操纵杆102、104互连的装置包括用于在两个操纵杆102、104的相应的毂之间传递扭矩的一对扭矩管220、222。

该系统还包括一对自动驾驶反向驱动装置。每个自动驾驶反向驱动装置包括自动驾驶反向驱动执行器224、226,当处于自动驾驶模式时它们可操作地连接以驱动操纵杆102、104的俯仰和翻滚毂124、154。通过反向驱动执行器224、226操纵操纵杆102、104为驾驶员提供了关于飞机的控制面的当前状态的视觉线索。

另外地,系统包括一对切断设备228、230,其构造为在操纵杆102、104中的一个发生抑制对操纵杆102、104操纵来控制飞机的机械故障的情形下将两个操纵杆102、104脱开。切断设备228、230可以被机械地驱动、电驱动或者两者。优选地,切断设备228、230能够通过使用简单的工具在驾驶舱内重新连接。

系统的实施例的一个特征在于,单个的操纵杆各自是现场可更换单元,包括底盘、俯仰毂、翻滚毂、支撑杆、控制轮、连接装置、俯仰和翻滚定心/感触弹簧筒以及俯仰和翻滚阻尼器。

此外,在一些实施例中,扭矩管是现场可更换单元,同时单个的切断设备和单个的自动驾驶反向驱动装置也是现场可更换单元。

本文中引用的全部引用,包括出版物、专利申请和专利,均通过引用方式合并于此,恰似每个引用均单独且具体地被表明通过引用而包含且以其全文阐述于此。

未用数量词限定和用“所述”限定的术语以及在描述本发明的上 下文中(尤其在所附权利要求书的上下文中)的类似所指对象的使用应解释为涵盖了单数和复数两者,除非在本文做出规定或者上下文明显矛盾。术语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”应解释为开放式术语(即,意指“包括,但不限于”),除非指出。本文中值的范围的记载仅意在用作为单独地提及落入该范围的每个单独值的简短方法,除非本文做出其它规定,并且,每个单独的值并入说明书中,恰似其在本文单独记载一样。本文所描述的全部方法能够以任何适合的顺序来执行,除非本文做出其它规定或者根据上下文明显矛盾。本文提供的任何以及全部的示例或示范性的语言(例如,“诸如”)的使用仅意在更好地阐明本发明,不是本发明的范围进行限制,除非权利要求有其它情况。说明书中的语言均不应解释为表明是对本发明的实现至关重要的任何非权利要求要素。

本文描述了本发明的优选实施例,包括发明人已知用于实施本发明的最佳方式。在阅读了前面的描述后,那些优选实施例的变型例对于本领域普通技术人员变得显而易见。发明人期望技术人员适当地采用这些变型例,并且发明人意图本发明以除了本文具体描述之外的其它方式来实现。因此,本发明包含了如适用法律所允许的随附于此的权利要求书中记载的主题的全部修改和等同内容。而且除非在本文做出规定或者上下文明显矛盾,否则本发明涵盖了其全部可能的变型例中的上述要素的任意组合。

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