飞机航姿模拟实训装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种飞机航姿模拟实训装置及方法，装置包括三轴陀螺仪，还包括机架、横滚转动系统、俯仰转动系统和航向转动系统；三轴陀螺仪连接于横滚转动系统上；横滚转动系统，用以调节三轴陀螺仪的横滚，安装于俯仰转动系统上；俯仰转动系统，用以调节三轴陀螺仪的俯仰，连接于航向转动系统上；航向转动系统，用以调节三轴陀螺仪的航向，安装于机架内。通过横滚转动系统调整三轴陀螺仪在X向的相对角度，俯仰转动系统调整Y向的相对角度，航向转动系统调整Z向的相对角度，实现六自由度的调整，能够实时模拟各种航姿。结构简单，操作便捷，有效的解决了现有装置体积笨重、操作麻烦、成本昂贵的问题；相较于虚拟模拟系统具有实用性和可操作性。

【技术实现步骤摘要】
飞机航姿模拟实训装置及方法
本专利技术属于飞机航姿模拟
，特别是涉及一种飞机航姿模拟实训装置及方法。
技术介绍
飞机航姿模拟实训装置可以通过操纵控制面板上的操控装置来控制飞机在水平飞行时的航向和在机动飞行(横滚、俯仰、转弯)时的姿态，能让人真实感知到飞机在各种飞行状态下的姿态和航向的变化情况，可用于从事飞机机务维修工作的初学者和航模爱好者演示飞机的飞行过程，掌握飞机的飞行状态以及模拟飞机的飞行故障，不仅结构简单、物美价廉、操作方便，而且具有一定的实用性、观赏性和可操作性。现有的飞机航姿实训装置结构非常复杂，体积十分笨重，操作相当麻烦，实训成本昂贵，且需要专门的工装设备和相应的配套设施，一般难以实现，而采用虚拟仿真的实训设备，只适合于演示和观摩，不具备可操作性，缺乏工程实践所必需的真实感和体验感，影响了实训教学效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种简单轻便、操作便捷的飞机航姿模拟实训装置及方法。本专利技术提供的这种飞机航姿模拟实训装置，包括三轴陀螺仪，本装置还包括机架、横滚转动系统、俯仰转动系统和航向转动系统；三轴陀螺仪连接于横滚转动系统上；横滚转动系统，用以调节三轴陀螺仪的横滚，安装于俯仰转动系统上；俯仰转动系统，用以调节三轴陀螺仪的俯仰，连接于航向转动系统上；航向转动系统，用以调节三轴陀螺仪的航向，安装于机架内。在一个具体实施方式中，所述横滚转动系统包括横滚支架、立柱、动力机构、联轴器、横滚转轴和横滚滑环；一对立柱分设于横滚支架上，动力机构安装于一立柱内、输出端通过联轴器与横滚转轴相连，横滚转轴的另一端通过轴承与另一立柱相连，横滚滑环置于横滚转轴与动力机构相对布置、定子侧与立柱贴合；动力机构驱动横滚转轴绕X轴转动。进一步的，所述三轴陀螺仪通过托盘安装于所述横滚转轴上；托盘宽度方向中心设有凸台，凸台内沿长度方向设有于横滚转轴的通孔、沿厚度方向设有一对螺纹孔；三轴陀螺仪安装于托盘上，托盘以其凸台内通孔套于横滚转轴外通过拧入螺纹孔内的螺栓顶紧。作为优选，所述横滚支架为T型架，其杆部中心位置处设有通孔，头部中心对应通孔位置处设有螺纹孔、两端设有安装孔用以装配所述立柱；横滚支架套于俯仰转动系统的转轴外通过拧入螺纹孔内的螺栓锁紧。作为优选，所述动力机构包括电机、减速器和转盘，电机通过侧架安装于所述立柱内，减速器安装于立柱内位于电机的上部，转盘装配于减速器的输出端；减速器的输入端通过联轴器与电机的输出轴相连、输出端通过联轴器与所述横滚转轴相连。在一个具体实施方式中，所述俯仰转动系统包括俯仰支架、立柱、动力机构、联轴器、俯仰转轴和俯仰滑环；俯仰支架为平板，其中部设有穿透孔，两端设有安装孔，一对立柱分设于俯仰支架两端，动力机构安装于一立柱内、输出端通过联轴器与俯仰转轴相连，俯仰转轴的另一端通过轴承与另一立柱相连，俯仰滑环置于俯仰转轴与动力机构相对布置、定子侧与立柱贴合；俯仰转轴与所述横滚转动系统的转轴在水平方向相互垂直，动力机构驱动横滚转轴绕Y轴转动。在一个具体实施方式中，所述航向转动系统包括动力机构、垫块和航向滑环；航向滑环以其定子侧装配于所述支架内、转子侧朝向动力机构，动力机构的输出端通过垫块与俯仰支架相连带动俯仰转动系统绕Z轴转动。为了便于调零，本装置还包括归零传感组件，归零传感组件包括对射型传感器和遮挡片；三组归零传感组件分别设置于所述横滚转动系统、俯仰转动系统和航向转动系统内。作为优选，所述机架为矩型框架，包括底板、立杆和横杆；底板下设多个复合脚轮，复合脚轮包括安装板、轮体和调平组件，调平组件包括螺管、螺杆和衬底，螺管的顶端固接于安装板下，螺杆连接于螺杆内，衬底装配于螺杆下。本专利技术还提供了一种飞机航姿模拟实训方法，本方法运用上述的实训装置为工具进行，包括如下步骤：步骤一、预设待模拟航姿的参数，即横滚、俯仰和航向对应的调整角度；步骤二、归零控制，记录横滚转动系统当前角度为零度；步骤三、启动横滚转动系统的动力机构，带动横滚转轴旋转指定的角度，使三轴陀螺仪在X轴方向转动制预设值；步骤四、归零控制，记录俯仰转动系统当前角度为零度；步骤五、启动俯仰转动系统的动力机构，带动俯仰转轴旋转指定的角度，使三轴陀螺仪在Y轴方向转动制预设值；步骤六、归零控制，记录航向转动系统当前角度为零度；步骤七、启动航向转动系统的动力机构，带动垫块旋转指定的角度，使三轴陀螺仪在Z轴方向转动制预设值，完成一个航姿的模拟；步骤八、重复步骤一至步骤七即可模拟各种不同的航姿。本专利技术通过横滚转动系统调整三轴陀螺仪在X向的相对角度，通过俯仰转动系统调整三轴陀螺仪在Y向的相对角度，通过航向转动系统调整三轴陀螺仪在Z向的相对角度，实现三轴陀螺仪六自由度的调整，从而能够实时模拟各种航姿。结构简单，操作便捷，有效的解决了现有装置结构复杂、体积笨重、操作麻烦、成本昂贵的问题；另一方面相较于虚拟模拟系统而言具有实用性、观赏性和可操作性。附图说明图1为本专利技术一个优选实施例的立体示意图。图2为图1的侧视示意图。图3为本优选实施中机架与俯仰转动系统的立体装配放大示意图。图4为图3的侧视局部放大示意图。图5为图3中A处放大示意图。图6为本优选实施中俯仰转动系统的主视放大示意图。图7为本优选实施中横滚转动系统与三轴陀螺仪的装配放大示意图。图示序号：1—机架，11—底板，12—立杆，13—横杆，14—复合脚轮、141—安装板、142—轮体、143—调平组件；2—航向转动系统，21—动力机构、211—电机、212—减速器、213—转盘，22—垫块，23—航向滑环，24—基板，25—联轴器；3—俯仰转动系统，31—俯仰支架，32—立柱，33—俯仰转轴，34—俯仰滑环；4—横滚转动系统，41—横滚支架，42—横滚转轴，43—横滚滑环；5—三轴陀螺仪；6—归零传感组件，61—对射型传感器，62—遮挡片；7—托盘。具体实施方式如图1、图2所示，本实施例公开的这种飞机航姿模拟实训装置，包括机架1、航向转动系统2、俯仰转动系统3、横滚转动系统4和三轴陀螺仪5。三轴陀螺仪连接于横滚转动系统上，横滚转动系统安装于俯仰转动系统上，俯仰转动系统连接于航向转动系统上，航向转动系统安装于机架内。如图3、图4所示，机架1为底部封闭的矩型框架，包括底板11、立杆12和横杆13；底板11的中心设有通孔，底板作为航向转动系统2的安装基础。同时，为了便于移动在底板四角下设复合脚轮14；如图3所示，复合脚轮14包括安装板141、轮体142和调平组件143，调平组件包括螺管、螺杆和衬底，螺管的顶端固接于安装板下，螺杆连接于螺杆内，衬底装配于螺杆下，使用时转动螺杆即可调节衬底与底板的相对位置，从而保证底板水平。航向转动系统2包括动力机构21、垫块22、航向滑环23本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞机航姿模拟实训装置，包括三轴陀螺仪，其特征在于：本装置还包括机架、横滚转动系统、俯仰转动系统和航向转动系统；/n三轴陀螺仪连接于横滚转动系统上；/n横滚转动系统，用以调节三轴陀螺仪的横滚，安装于俯仰转动系统上；/n俯仰转动系统，用以调节三轴陀螺仪的俯仰，连接于航向转动系统上；/n航向转动系统，用以调节三轴陀螺仪的航向，安装于机架内。/n

【技术特征摘要】
1.一种飞机航姿模拟实训装置，包括三轴陀螺仪，其特征在于：本装置还包括机架、横滚转动系统、俯仰转动系统和航向转动系统；
三轴陀螺仪连接于横滚转动系统上；
横滚转动系统，用以调节三轴陀螺仪的横滚，安装于俯仰转动系统上；
俯仰转动系统，用以调节三轴陀螺仪的俯仰，连接于航向转动系统上；
航向转动系统，用以调节三轴陀螺仪的航向，安装于机架内。


2.如权利要求1所述的飞机航姿模拟实训装置，其特征在于：所述横滚转动系统包括横滚支架、立柱、动力机构、联轴器、横滚转轴和横滚滑环；一对立柱分设于横滚支架上，动力机构安装于一立柱内、输出端通过联轴器与横滚转轴相连，横滚转轴的另一端通过轴承与另一立柱相连，横滚滑环置于横滚转轴与动力机构相对布置、定子侧与立柱贴合；动力机构驱动横滚转轴绕X轴转动。


3.如权利要求2所述的飞机航姿模拟实训装置，其特征在于：所述三轴陀螺仪通过托盘安装于所述横滚转轴上；托盘宽度方向中心设有凸台，凸台内沿长度方向设有于横滚转轴的通孔、沿厚度方向设有一对螺纹孔；三轴陀螺仪安装于托盘上，托盘以其凸台内通孔套于横滚转轴外通过拧入螺纹孔内的螺栓顶紧。


4.如权利要求2所述的飞机航姿模拟实训装置，其特征在于：所述横滚支架为T型架，其杆部中心位置处设有通孔，头部中心对应通孔位置处设有螺纹孔、两端设有安装孔用以装配所述立柱；横滚支架套于俯仰转动系统的转轴外通过拧入螺纹孔内的螺栓锁紧。


5.如权利要求2所述的飞机航姿模拟实训装置，其特征在于：所述动力机构包括电机、减速器和转盘，电机通过侧架安装于所述立柱内，减速器安装于立柱内位于电机的上部，转盘装配于减速器的输出端；减速器的输入端通过联轴器与电机的输出轴相连、输出端通过联轴器与所述横滚转轴相连。


6.如权利要求2中任一项所述的飞机航姿模拟实训装置，其特征在于：所述俯仰转动系统包括俯仰支架、立柱、动力机构、联轴器、俯仰转轴和俯仰滑环；俯仰支架为平板，其中部设有穿透孔，两端设有安装孔，一对立...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈军乐，宋烨，黄桂军，隋国研，周定武，肖俊哲，刘强，周江南，
申请(专利权)人：湖南中成伟业电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43