一种飞机应急操纵系统无缝接入装置制造方法及图纸

本申请属于飞控系统设计技术领域，特别涉及一种飞机应急操纵系统无缝接入装置。该飞机应急操纵系统无缝接入装置包括输入摇臂、输入连杆、变模态摇臂、变模态拨杆、变模态拉索、反馈索、输出连杆、输出摇臂、变模态轮盘、第一转轴、第二转轴和第三转轴。可以实现电传飞行控制模态下机械应急操纵系统处于静默状态；在机械应急模态下具有适应飞机的高速和低速飞行的合适的传动比转换；在飞机失电的情况下，仍然具有机械应急操纵的接入能力和传动比转换能力且在传动比转换过程中不产生非期望的指令。本申请结构简单，功能完整，集成化成度高，重量轻。重量轻。重量轻。

【技术实现步骤摘要】
一种飞机应急操纵系统无缝接入装置


[0001]本申请属于飞控系统设计
，特别涉及一种飞机应急操纵系统无缝接入装置。

技术介绍

[0002]在当前飞机设计领域，电传飞行控制行是飞机飞行控制系统发展的主流，一般电传飞行控制系统都是通过配置余度配置和多种模态切换和降级确保飞行安全的。但是考虑到电传飞行控制系统对电源系统的依赖以及极端电磁或特殊粒子的环境下，电传飞行控制系统有时会考虑使用机械操纵系统作为飞行控制系统的应急系统。常规的电传与机械操纵系统配合一般是通过电作动器和机械操纵机构之间设置离合器，通过离合器的通断实现电传指令和机械位移指令的切换。但离合器的使用会使得飞行控制系统的指令选择受到离合器故障的影响。
[0003]在公告号为CN105523171B，申请人为中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所申请的“一种大飞机混合式横向操纵系统”专利中公开了一种电传飞行控制系统与机械备份系统的的混合式横向操纵系统，其中描述了一种通过电传/机械转换开关控制一种类似于汽车变速箱的装置实现传动比变换功能，同时在公告号为CN105526324B，申请人同为中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所申请的“一种力、位移无级可调输出装置”专利中公开了一种传动比变换和输出装置。综合研究公开的两项技术，可以得出此两种技术的结合，可以实现飞行控制系统电传模态与机械模态的转换，但仍需解决的问题在于：1)所述机械备份系统与电传飞行控制系统是实时联动的，电传飞行控制系统有效时，机械备份系统仍然处于半传动比状态随动，机械操纵系统的传动机构的运动对驾驶员来讲是一种负担和虑耗；2)所述机械备份系统在大传动比和小传动比模态的切换过程中，会产生非期望的舵面操纵指令。
[0004]对此，可以明确的是，研究出一种无缝接入的应急操纵系统是迫切的，进一步使飞机的机械应急系统在正常情况下处于静默状态是必要的，同时在飞机失电的情况下，能够实现机械应急操纵系统传动比变换的装置，能够进一步提升飞机在机械应急控制模态下的可控性，同时在传动比变换的过程中不产生非期望的指令，也是非常有利于电传飞行控制系统和机械应急系统协调共存的。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题至少之一，本申请设计了一种飞机应急操纵系统无缝接入装置，能够实现：电传飞行控制模态下机械应急操纵系统处于静默状态；在机械应急模态下具有适应飞机的高速和低速飞行的合适的传动比转换；在飞机失电的情况下，仍然具有机械应急操纵的接入能力和传动比转换能力且在传动比转换过程中不产生非期望的指令。
[0006]本申请提供的飞机应急操纵系统无缝接入装置，主要包括：输入摇臂、输入连杆、变模态摇臂、变模态拨杆、变模态拉索、反馈索、输出连杆、输出摇臂及手动轮盘，输入摇臂
包含固定连接并呈角度的输入驱动端和输入从动端，输出摇臂包含固定连接且呈角度的输出驱动端和输出从动端，输入驱动端与输入从动端的连接点，以及输出驱动端与输出从动端的连接点共轴转动安装在第一转轴上；
[0007]变模态摇臂包含从动臂、变臂滑槽、侧支臂、柔性芯杆、芯杆转盘、变臂电机、转盘复位弹簧及变模态轮盘，芯杆转盘的边缘上设定一变臂中心，从动臂与变臂滑槽分别设置于变臂中心的两侧，侧支臂、从动臂及芯杆转盘的一条半径组合成三角形；变臂电机与芯杆转盘共轴安装于侧支臂上，其中变臂电机的壳体端与侧支臂及变模态轮盘固连，变臂电机的驱动端与芯杆转盘固连；柔性芯杆绕于芯杆转盘上，其一端固定于芯杆转盘上，另一端穿入变臂滑槽内，变模态摇臂的变臂中心位于第二转轴上，从动臂与变臂滑槽绕所述第二转轴转动，输入摇臂的输入从动端通过输入连杆与变模态摇臂的从动臂相连，输出连杆的一端与柔性芯杆的穿入变臂滑槽的一端端头相连，输出连杆的另一端与输出摇臂的输出驱动端相连；
[0008]手动轮盘固定于第三转轴上，手动轮盘上耦合一组手动摇臂，变模态拉索一端固定于手动轮盘的轮缘上，另一端绕过变模态摇臂的变模态轮盘，固定于变模态轮盘的轮缘上，变模态拉索切入变模态轮盘的切点位于第二转轴上，其中，所述转盘复位弹簧具有使变模态拉索张紧的预张紧力；
[0009]变模态拨杆包括档位拨杆、指针、变模态拉杆、指针复位弹簧及刻度面板，档位拨杆的手柄伸出刻度面板，档位拨杆的拨杆输出端与变模态拉杆的一端相连，变模态拉杆的另一端与手动轮盘的手动摇臂相连，反馈索一端与变模态摇臂的芯杆转盘的轮缘相连，另一端与指针相连，指针复位弹簧一端固定，另一端与指针相连，指针穿出刻度面板，在刻度面板上设置的滑槽内运动，其中，所述指针复位弹簧具有使反馈索张紧的预张紧力。
[0010]优选的是，所述第一转轴与第二转轴的间距、输入连杆的长度、输出连杆的长度是相等的，所述输入摇臂的输入从动端的长度与变模态摇臂的从动臂的臂长相等。
[0011]优选的是，所述变模态摇臂的变臂滑槽为圆弧形滑槽，并且在输入摇臂处于初始位置时变臂滑槽的圆心与输出摇臂的输出驱动端的起始端头重合，所述起始端头为所述输出驱动端与输出连杆连接的一端。
[0012]优选的是，所述变臂滑槽的中心轴线穿过所述变臂中心。
[0013]优选的是，所述侧支臂具有两个支撑板，所述变臂电机、变模态轮盘及芯杆转盘安装于侧支臂的两个支撑板之间，所述变臂电机的壳体端连接变模态轮盘的一侧，变模态轮盘的另一侧与侧支臂一侧的一个支撑板相连。
[0014]优选的是，所述刻度面板上具有档位卡槽，所述档位卡槽能够使档位拨杆固定在确定的档位处，档位拨杆为变截面杆，通过提拉操作改变其与档位卡槽配合的截面，从所述档位卡槽中解脱。
[0015]优选的是，飞机应急操纵系统无缝接入装置还包括传动比变换开关，连接所述变臂电机，用于控制变臂电机转动，变臂电机带动芯杆转盘运动，改变柔性芯杆在变臂滑槽内的一端端头的位置，从而改变变模态摇臂的输出臂长，所述输出臂长是指柔性芯杆的变臂滑槽内的一端端头到第二转轴之间的距离。
[0016]优选的是，飞机应急操纵系统无缝接入装置还包括全传动比电门、半传动比电门和零输出电门，全传动比电门设置于变臂滑槽的外伸端端头处，半传动比电门位于变臂滑
槽中部处，零输出电门位于变臂滑槽靠近变臂中心的一端，三组电门能够被柔性芯杆在变臂滑槽内的端头靠近触发。
[0017]优选的是，所述全传动比电门、半传动比电门和零输出电门均为磁性敏感电门，柔性芯杆在变臂滑槽内的端头为导磁性材料，三组电门能够被柔性芯杆在变臂滑槽内的端头非接触触发。
[0018]优选的是，所述传动比变换开关包括全传动比、半传动比、零输出三个位置，通过开关的选择控制变臂电机的运动，带动芯杆转盘运动，进一步带动柔性芯杆在变臂滑槽内端头触发全传动比电门、半传动比电门和零输出电门，使变臂电机停止于在传动比变换开关指令的位置。
[0019]本申请结构简单，功能完整，集成化成度高，重量轻，具有很高的专业应用价值，同时作为静默机械接入装置，可以在主备式的机械控制系统中进行推广，在交通工具、大型机械的教练
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种飞机应急操纵系统无缝接入装置，其特征在于，包括输入摇臂(1)、输入连杆(2)、变模态摇臂(3)、变模态拨杆(4)、变模态拉索(5)、反馈索(6)、输出连杆(7)、输出摇臂(8)及手动轮盘(9)，输入摇臂(1)包含固定连接并呈角度的输入驱动端(101)和输入从动端(102)，输出摇臂(8)包含固定连接且呈角度的输出驱动端(801)和输出从动端(802)，输入驱动端(101)与输入从动端(102)的连接点，以及输出驱动端(801)与输出从动端(802)的连接点共轴转动安装在第一转轴(10)上；变模态摇臂(3)包含从动臂(301)、变臂滑槽(302)、侧支臂(303)、柔性芯杆(304)、芯杆转盘(305)、变臂电机(306)、转盘复位弹簧(307)及变模态轮盘(309)，芯杆转盘(305)的边缘上设定一变臂中心(308)，从动臂(301)与变臂滑槽(302)分别设置于变臂中心(308)的两侧，侧支臂(303)、从动臂(301)及芯杆转盘(305)的一条半径组合成三角形；变臂电机(306)与芯杆转盘(305)共轴安装于侧支臂(303)上，其中变臂电机的壳体端(361)与侧支臂(303)及变模态轮盘(309)固连，变臂电机的驱动端(362)与芯杆转盘(305)固连；柔性芯杆(304)绕于芯杆转盘(305)上，其一端固定于芯杆转盘(305)上，另一端穿入变臂滑槽(302)内，变模态摇臂(3)的变臂中心(308)位于第二转轴(11)上，从动臂(301)与变臂滑槽(302)绕所述第二转轴(11)转动，输入摇臂(1)的输入从动端(102)通过输入连杆(2)与变模态摇臂(3)的从动臂(301)相连，输出连杆(7)的一端与柔性芯杆(304)的穿入变臂滑槽的一端端头相连，输出连杆(7)的另一端与输出摇臂(8)的输出驱动端(801)相连；手动轮盘(9)固定于第三转轴(12)上，手动轮盘(9)上耦合一组手动摇臂(901)，变模态拉索(5)一端固定于手动轮盘(9)的轮缘上，另一端绕过变模态摇臂(3)的变模态轮盘(309)，固定于变模态轮盘(309)的轮缘上，变模态拉索(5)切入变模态轮盘(309)的切点位于第二转轴(11)上，其中，所述转盘复位弹簧(307)具有使变模态拉索(5)张紧的预张紧力；变模态拨杆(4)包括档位拨杆(401)、指针(402)、变模态拉杆(403)、指针复位弹簧(404)及刻度面板(405)，档位拨杆(401)的手柄伸出刻度面板(405)，档位拨杆(401)的拨杆输出端与变模态拉杆(403)的一端相连，变模态拉杆(403)的另一端与手动轮盘的手动摇臂(901)相连，反馈索(6)一端与变模态摇臂的芯杆转盘(305)的轮缘相连，另一端与指针(402)相连，指针复位弹簧(404)一端固定，另一端与指针(402)相连，指针(402)穿出刻度面板，在刻度面板上设置的滑槽内运动，其中，所述指针复位弹簧(404)具有使反馈索(6)张紧的预张紧力。2.如权利要求1所述的飞机应急操纵系统无缝接入装置，其特征在于，所述第一转轴(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭勇冠，张慧草，蒋丹丹，王慧，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：新型
国别省市：