机械飞行控制辅助动力助推系统技术方案

本发明专利技术公开一种用于旋翼式飞行器的机械飞行控制系统。该飞行控制系统包括上游部分（１１３）、下游部分（１１５）和用于将上游部分（１１３）连接至下游部分（１１５）的助推装置（１１７）。该助推装置（１１７）可包括双重共轴阀致动器和／或多种系统负载限制特征。

Mechanical flight control auxiliary power boosting system

A mechanical flight control system for a rotorcraft is disclosed. The flight control system includes an upstream portion (113), a downstream portion (115), and a boost device (117) for connecting an upstream portion (113) to a downstream portion (115). The boosting device (117) may include a dual coaxial valve actuator and / or a plurality of system load limiting features.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及机械飞行控制系统的领域。
技术介绍
多年来，机械飞行控制系统(MFCS)已经用于辅助各种类型飞行器的控制。一般用于直升机的MFCS是驾驶杆(cyclic)控制系统(CCS)。CCS一般包括飞行员输入装置，通常是由飞行员右手控制的操作杆，并且通过各种机械连杆连接至液压致动器。液压致动器通常布置成连接至隔板并且使隔板的物理取向产生变化。直升机的侧向、向前和向后运动主要通过隔板的物理取向进行控制。CCS正常情况下设计为使得当飞行员移动操纵杆离开对中位置时，所连接的机械连杆使得致动器调节隔板的物理取向，从而使直升机沿操纵杆移动的方向移动。CCS通常被描述为具有特定的机械特性。CCS的机械特性一般被总结为当飞行员操作操纵杆时飞行员通过操纵杆感受到的有效的力。CCS通常被设计为保持平衡的，在没有飞行员干涉的情况下，操纵杆对中至所谓的“平衡调整位置”。当操纵杆对中或者处于平衡调整位置时，由于CCS的作用，直升机不会进行侧向、向前或向后的运动。通过组合以建立CCS机械特性的主要贡献力包括(1)“中断力”或“返回中心力”，该力是不变的力，不论操纵杆移动多远以及操纵杆移动的速度，通过施加该力可将操纵杆对中至平衡调整位置，(2)“梯度力”或“弹性力”，该力也可使操纵杆返回至对中位置，但是会随着操纵杆与平衡调整位置的距离而发生变化，操纵杆移动的越远，所施加的将操纵杆对中至平衡调整位置的力就越大，(3)不变的“摩擦力”，该力与操纵杆的移动方向相反，(4)“缓冲力”，该力与操纵杆移动的方向相反并且随着操纵杆移动的速度而发生变化，以及(5)“硬停止力”，该力模拟操纵杆的行程的机械极限。上述文献记载了力的变化。中断力通常通过CCS的机械平衡、与连接各种机械连杆的接头相关联的中断摩擦力以及与力-梯度盒(cartridge)相关联的弹性预负载力的组合而得到。梯度力和弹性预负载二者通常主要地来自所使用的沿着操纵杆与隔板致动器的连接件之间的力路径定位的“力-梯度盒”。力-梯度盒通常是包括双向弹性元件的筒。硬停止力通常是传送至操纵杆的力，以告知飞行员CCS已经处于当前方向命令的控制极限。自动飞行控制系统(AFCS)通常结合入CCS，使得电动机或其他装置对CCS提供机械输入，实现操纵杆的自动握持和/或“平衡调整位置”的自动调节。通常情况下，将“平衡调整位置按钮”结合在操纵杆上，允许飞行员将操纵杆移动至任何所需位置，然后释放平衡调整位置按钮来命令AFCS保持当前的操纵杆位置。通常，“平衡调整位置”或“姿态”可通过移动操纵杆上的四向拨动式开关而进行调节。如果CCS具有良好的机械特性，那么飞行员就可容易地通过向操纵杆施加力而不脱开AFCS来“推过”由AFCS保持的操纵杆位置。如果CCS的摩擦力过大和/或操纵杆设计带来的机械杠杆力过低，那么可能会对CCS的机械性能产生明显负面的影响。例如，提供低机械杠杆力的操纵杆会带来更高的中断力并且放大CCS的机械不平衡，导致差的控制和谐性。在摩擦力不能被适当地减小以适应低杠杆力操纵杆的情况下，力-梯度盒无法提供正确量值的弹性力。在低弹性力量值的情况下，在CCS的手动操作期间会出现差的操纵杆对中，并且AFCS被防止“向后驱动”CCS。虽然上述MFCS的进展使MFCS设计产生明显的进步，但是仍然存在明显的缺点。
技术实现思路
需要一种改善的机械飞行控制系统。因此，本专利技术的目的是提供一种提供较低感受的系统摩擦的经过改进的机械飞行控制系统。这一目的通过提供一种CCS而实现，在CCS中，操纵杆二级助动致动器连接在CCS的上游部分与CCS的下游部分之间的平行负载路径。本专利技术提供明显的优点，包括(1)对中至平衡调整位置的经过改善的操纵杆；(2)对飞行员屏蔽与CCS的下游部分相关联的所有摩擦和质量不平衡；(3)允许飞行员感受到只与CCS的上游部分关联的摩擦；以及(4)在CCS的AFCS的使用期间，CCS的上游部分和相同CCS的下游部分具有不同的摩擦力时提供向后驱动或推过能力。其它目的、特征和优势将在随后的说明书中变得清楚明了。附图说明本专利技术的新颖特征的特性阐述在所附的权利要求中。但是，本专利技术以及优选实施例和其目的和优势将参考下述详细说明书并结合附图进行理解，其中图1是根据本专利技术的直升机的优选实施例的透视图；图2和3是根据本专利技术的CCS的优选实施例的透视图；图4-7是图2和3的CCS的纵向助推组件的透视图和侧视图；以及图8-11是图2和3的CCS的侧向助推组件的透视图和侧视图。具体实施例方式本专利技术是一种改善的机械飞行控制系统(MFCS)，该系统允许MFCS的上游部分以比MFCS的下游部分低的摩擦和预负载进行操作。虽然特定地参照用于直升机的操纵杆控制系统CCS，但是本专利技术可选择地与任何其它的操作具有比下游输出控制部分低的摩擦的上游输入控制部分是理想的和/或有益的机械控制系统相结合。图1示出根据本专利技术的结合CCS(未示出)的直升机101。直升机101具有机身103、机组人员舱105以及由动力设备(未示出)供给动力并由桅杆109驱动的转子叶片107。CCS的操纵杆(未示出)和CCS的其他部分(未示出)位于直升机101操作期间飞行员和副驾驶员就座的机组人员舱105中。直升机101也具有由CCS部分地物理操纵的隔板(未示出)。隔板的物理操纵产生交替变化的操纵杆控制输出。当然，CCS可选择性地包括用于控制操纵杆输入的自动导航特征。现在参照图2和3，示出根据本专利技术的CCS的优选实施例的透视图。CCS 111包括上游部分113、下游部分115和连接至上游部分113和下游部分115二者的助推装置117。CCS 111也包括侧向负载路径119和纵向负载路径121。在本专利技术的该实施例中，助推装置117包括侧向助推组件123和纵向助推组件125。一般地，助推组件123、125平行于传统导引负载路径进行安装，而不是与传统导引负载路径串联。力通过侧向助推组件125从侧向负载路径119的上游部分113传送至侧向负载路径119的下游部分115。力通过纵向助推组件125从纵向负载路径119的上游部分113传送至纵向负载路径119的下游部分115。侧向助推组件123和纵向助推组件125二者形成形状和尺寸，并且适于实现各种系统元件之间的特定输入/输出杠杆率。上游部分113比下游部分115具有更低的内摩擦。CCS的上游部分113和下游部分115还包括操纵杆127和用于通过移动操纵杆127以及按压按钮而输入飞行员命令的相关按钮(未标示)；力-梯度盒129，用于将弹性力引入CCS 111机械特性；平衡调整电动机组件131，用于在自动导航使用期间致动CCS 111元件；以及各种固定装置133(没有全部进行标记)，用于将CCS 111的固定部分附接至直升机机身的内部(未示出)的固定特征(未示出)，使得诸如管状控制连杆135(没有全部进行标记)、机械空转轮137(没有全部进行标记)和机械曲柄139(没有全部进行标记)的可动互连元件可相对于直升机机身的内部的固定特征移动。虽然一般使用轴承连接分离的连接元件，但是轴承也没有进行标记。侧向输出连杆141和纵向输出连杆143将力从侧向助推组件123和纵向助推组件125分别传送至最终控制隔板致动器(未示出)的其他结构(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械飞行控制系统，包括：具有上游部分摩擦的上游部分；具有下游部分摩擦的下游部分；以及用于将上游部分连接至下游部分的助推装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得M舒尔茨，卡洛斯A芬尼，托德沃克，萨姆阿朱南，
申请(专利权)人：贝尔直升机泰克斯特龙公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]