用于飞行器的飞行控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于飞行器的飞行控制装置(1)，该装置包括底座(2)、枢转地安装在底座上的操作杆(3)以及用于产生操作杆的回复力的机械工具，所述工具包括弹簧(6)和第一电机构件(13)，弹簧(6)和第一电机构件(13)布置成使得弹簧的第一端被约束成随操作杆旋转运动，而弹簧的第二端被约束成随第一电机构件的输出轴旋转运动。根据本发明专利技术，飞行控制装置包括电辅助系统(18)，电辅助系统(18)用来辅助用于产生回复力的所述机械工具。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于飞行器的飞行控制装置。更具体而非排它性地，本专利技术涉及一种用于可转换的飞行器、即能够垂直起降的飞行器的飞行控制装置。
技术介绍
飞行控制装置用于基于由飞行员施加在连接到所述飞行控制装置的控制杆的运动来控制飞行器的运动。尽管如此，并且尤其是在可转换飞行器的情况下，飞行员不必在飞行器处于正常飞行阶段时和在飞行器处于降落或起飞阶段时以相同的方式驾驶飞行器，由此使驾驶任务更复杂。为了辅助飞行员，因此已知的是，提供一种飞行控制装置，该飞行控制装置包括：底座；操作杆，该操作杆枢转地安装在底座上以绕至少一旋转轴线枢转并且设计成固定到飞行器的控制杆；以及机械工具，该机械工具用于产生绕旋转轴线的在操作杆上的回复力，所述机械工具包括弹簧和电机构件，该弹簧和电机构件以这样的方式布置，即：弹簧的第一端被约束成随操作杆旋转运动，而弹簧的第二端被约束成随电机构件的输出轴旋转运动。因此，当飞行员移动操作杆时，弹簧通过其第一端相对于其第二端的运动而受压，由此在控制杆上产生回复力。如这样所产生的回复力用于限制由飞行员施加在控制杆上的运动并且因此限制飞行器的运动。通过借助于电机构件改变弹簧的第二端相对于弹簧的第一端的位置，则变成能够移动弹簧的锚固点并且因此改变弹簧的力关系、即限定由用于在操作杆上产生回复力的机械工具所施加的力的关系。在这种情况下，能够根据发现飞行器所处于的阶段改变为了飞行员的利益而产生的力回复，所述阶段是：正常飞行阶段或者起飞或降落阶段。因此飞行员通过飞行控制装置操纵驾驶飞行器。尽管如此，当飞行员已经经由操作杆施加运动在弹簧上时，借助于电机构件更改弹簧的力关系产生对飞行员来说不一定可取的操作杆的锚固点的变化。锚固点保持飞行阶段和飞行员工作量之间的平衡点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于飞行器的飞行控制装置，该飞机控制装置能够至少部分地消除上述缺点。为了实现该目的，本专利技术提供了一种用于飞行器的飞行控制装置，该装置包括：·底座；·操作杆，操作杆枢转地安装在底座上以绕至少一旋转轴线枢转并设计成固定到飞行器的控制杆；以及·机械工具，该机械工具用于产生绕旋转轴线的操作杆的回复力，所述回复工具包括弹簧和第一电机构件，该弹簧和第一电机构件以这样的方式布置，即：弹簧的第一端被约束成随操作杆旋转运动，而弹簧的第二端被约束成随第一电机构件的输出轴旋转运动。根据本专利技术，装置包括电辅助系统，该电辅助系统用来辅助用于产生回复力的所述机械工具，系统包括第二电机构件，该第二电机构件与第一电机构件不同并且以这样的方式布置，即：其输出轴被约束成随弹簧的第一端旋转运动，该系统包括控制工具，该控制工具用于控制第二电机构件以借助于第二电机构件改变工作中的弹簧的刚度。因此，鉴于第一电机构件使弹簧的锚固点能够移动，不管力是否由飞行员施加在操作杆上，无论何时想要改变所述弹簧的力关系、即限定由用于产生在弹簧上的回复力的机械工具施加的力的关系，总是第二电机构件使所述力关系能够持续改变而不改变弹簧的锚固点。因此，电辅助系统通过抵抗或辅助如由飞行员操作控制杆引起的弹簧的第一端和弹簧的第二端之间的相对运动使弹簧刚度能够更精确调节(其中，该调节适用于表观刚度，因为弹簧的真实刚度是未被改变的弹簧的固有值)。因此，电辅助系统用于即使在飞行员已经施加扭矩在操作杆上时也持续改变弹簧的刚度值而不改变弹簧的锚固点。此外，电辅助系统使其能够完成弹簧的阻尼功能，因为其伴有弹簧两端之间的相对旋转。因此，弹簧没有突然回复到如由锚固点限定的其平衡位置。由于所述电辅助系统，于是非常容易改变由本专利技术的装置产生的力回复将成为可能。此外，连接在一起或由飞行控制装置驱动的各种构件的作业极限可以在飞行过程中根据发现飞行器所处于的阶段(正常飞行、起飞或降落)改变。有利地，本专利技术的装置使在运行中改变力回复非常简单，以考虑作业极限的变化并且因此通过借助于电辅助系统增加弹簧的刚度来限制飞行员的动作。因此，当飞行员借助于控制杆移动操作杆时，施加在操作杆上的阻力增加，由此警告飞行员接近由所述飞行控制装置驱动或连接到所述飞行控制装置的构件的作业极限。飞行员接着可以移动控制杆，并且因此沿另一方向移动操作杆以感觉阻力减小。尽管如此，操作杆未被阻挡，因此在紧急情况下，飞行员仍可以迫使操作杆克服施加在操作杆上的阻力以继续移动操作杆。控制装置因此使其能够在俯仰任务中给飞行员提供有效辅助，并且以通过借助回复力动作的直观方式这样进行。附图说明根据本专利技术的非限制实施例的以下说明可更好地理解本专利技术。参考附图，附图中：图1是示出了本专利技术的飞行控制装置的框图；图2是图1所示的飞行控制装置的一部分的立体图；图3是图2的一部分的放大图；图4a和4b分别示出了所述装置的第一构型和所述装置的第二构型的图1所示的飞行控制装置的弹簧力关系；以及图5a和5b是与图4a和4b相同、但还包含在弹簧上的电辅助系统的作用过程中的两个改变的弹簧力关系的示意图。具体实施方式参照图1至3，在该示例中，总的给予附图标记1的本专利技术的飞行控制装置安装在可转换飞行器上。飞行控制装置1包括底座2和枢转地安装在底座上以绕旋转轴线X枢转的操作杆3。在该示例中，操作杆3连接到飞行器的控制杆4，用于控制飞行器的俯仰运动。以已知的方式，飞行控制装置1具有用于限制操作杆绕所述旋转轴线X的角行程的机械工具。为此，操作杆3具有两个邻接部5a，两个邻接部5a与底座2的两个相应邻接部5b协配以限制操作杆在绕旋转轴线X的第一旋转方向和第二旋转方向上的角行程。飞行控制装置1还具有用于产生绕旋转轴线X回复操作杆3的回复力的机械工具。所述工具包括弹簧6，弹簧6包含紧固到弹簧6的第一端的第一驱动件7和紧固到弹簧6的第二端的第二驱动件8。弹簧6是扭力弹簧。一般地，弹簧6由力关系(扭矩是弹簧的变形角的函数)限定，该力关系的特征是，当弹簧6可以仅沿一个方向扭转时给定弹簧6的锚固点的位置的一个仿射函数，并且在弹簧6可以沿任一旋转方向扭转的情况下由两个仿射函数限定，这里每个仿射函数与弹簧的扭转方向中的相应一个关联。仿射关系(多个仿射关系)的特征在于：·在原点的纵坐标值，即飞行员必须施加在操作杆3上以扭转弹簧6、即以实现弹簧6的两端之间的相对运动的扭矩Cmin的值；以及·控制系数、即根据弹簧6的扭转方向乘以系数1或－1的弹簧6的刚度。飞行员必须施加在操作杆3上以扭转弹簧6的扭矩值Cmin以及弹簧6的刚度是弹簧6的固有特征并且与弹簧6的锚固位置无关。在具体实施例中，弹簧6构造成具有飞行员必须施加在操作杆上以扭转弹簧的扭矩值C.，该扭矩值大约是0.60牛顿·米(N·m)(即，5.32英寸·磅(in·lbs))。在该示例中，弹簧6还构造成具有0.068N·m/度(即，0.60in·lbs/deg)。在该示例中，弹簧6的驱动件7以这样的方式布置，即：被约束成随操作杆3绕旋转轴线X旋转运动。以具体的方式，操作杆3具有沿旋转轴线X延伸穿过弹簧6的内部的杆9，杆9的第一端10穿过驱动件7延伸到弹簧6之外，而杆9的第二端11穿过驱动件8延伸到弹簧6之外。弹簧6因此被约束成在位于与驱动件7齐平的杆9的区域处随驱动件7旋转。相比之下，驱动件8和杆9没有连接在一起。杆9还以这样的方式布置，即：杆9的第一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于飞行器的飞行控制装置(1)，所述装置包括：·底座(2)；·操作杆(3)，所述操作杆(3)枢转地安装在所述底座上以绕至少一旋转轴线(X)枢转并设计成固定到所述飞行器的控制杆(4)；以及·机械工具，所述机械工具用于绕所述旋转轴线产生用于所述操作杆的回复力，所述回复工具包括弹簧(6)和第一电机构件(13)，所述弹簧(6)和第一电机构件(13)以这样的方式布置，即：所述弹簧的第一端被约束成随所述操作杆旋转运动，而所述弹簧的第二端被约束成随所述第一电机构件的输出轴旋转运动；所述装置的特征在于，包括电辅助系统(18)，所述电辅助系统(18)用来辅助用于产生回复力的所述机械工具，所述系统包括第二电机构件(19)，所述第二电机构件(19)与所述第一电机构件不同并且以这样的方式布置，即：其输出轴被约束成随所述弹簧的所述第一端旋转运动，所述系统包括控制工具(25)，所述控制工具用于控制所述第二电机构件以借助于所述第二电机构件改变工作中的所述弹簧的刚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 US 61/946,0151.一种用于飞行器的飞行控制装置(1)，所述装置包括：·底座(2)；·操作杆(3)，所述操作杆(3)枢转地安装在所述底座上以绕至少一旋转轴线(X)枢转并设计成固定到所述飞行器的控制杆(4)；以及·机械工具，所述机械工具用于绕所述旋转轴线产生用于所述操作杆的回复力，所述回复工具包括弹簧(6)和第一电机构件(13)，所述弹簧(6)和第一电机构件(13)以这样的方式布置，即：所述弹簧的第一端被约束成随所述操作杆旋转运动，而所述弹簧的第二端被约束成随所述第一电机构件的输出轴旋转运动；所述装置的特征在于，包括电辅助系统(18)，所述电辅助系统(18)用来辅助用于产生回复力的所述机械工具，所述系统包括第二电机构件(19)，所述第二电机构件(19)与所述第一电机构件不同并且以这样的方式布置，即：其输出轴被约束成随所述弹簧的所述第一端旋转运动，所述系统包括控制工具(25)，所述控制工具用于控制所述第二电机构件以借助于所述第二电机构件改变工作中的所述弹簧的刚度。2.如权利要求1所述的飞行控制装置，其特征在于，包括用于所述第一电机构件(13)的第一控制工具(14)和用于所述第二电机构件(19)的第二控制工具(25)，所述第二控制工具与所述第一控制工具不同。3.如权利要求2所述的飞行控制装置，其特征在于，所述第二控...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·蒂利，N·拉沃克斯，
申请(专利权)人：赛峰电子与防务公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR