CN106995051B - 用于飞机的悬挂式方向舵连杆及包括此类方向舵连杆的飞机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于飞机的悬挂式方向舵连杆及包括此类悬挂式方向舵连杆的飞机。所述方向舵连杆包括：包括踏板的称为一级的一级铰链组件；称为二级的二级铰链组件，其包括控制构件和同步构件以及各项设备；以及用于在所述一级铰链组件与所述二级铰链组件之间产生功能和结构连接的组件，所述一级铰链组件配置成至少悬挂在支撑飞机驾驶舱的仪表板的结构上，且所述二级铰链组件配置成至少悬挂在位于驾驶舱的前部的区域的结构部件上。

Description

用于飞机的悬挂式方向舵连杆及包括此类方向舵连杆的飞机

技术领域

本发明涉及一种用于飞机的悬挂式方向舵连杆，特别用于运输飞机，以及一种包括此类悬挂式方向舵连杆的飞机。

在飞机上，方向舵连杆是允许驾驶员和副驾驶员控制方向舵和轮制动器的机械装置。

方向舵连杆包括踏板和一组可移动部件，所述可移动部件根据由一个或多个驾驶员应用到踏板的运动类型来控制飞机的方向舵或制动器。

背景技术

飞机上所使用的方向舵连杆是集成在驾驶舱的地板中并且甚至横穿其的方向舵连杆。方向舵连杆称为受到支撑是因为其搁在驾驶舱的地板上。

在驾驶舱的地板下方发生方向舵连杆的附接和从方向舵连杆到方向舵和/或制动器的命令传输。

这种构造是在方向舵连杆机械地连接到待控制的部件（特别是方向舵）的情况下选择通过地板下面的区域来进行通信（通过杆、旋转涡轮扇形块和缆线所形成的连接）的结果，这更易于在飞机上实现。

当确立了方向舵连杆（受支撑的方向舵连杆）的定位时，则有必要集成方向舵连杆的实际体积（这是重要的），同时仅允许在驾驶舱上呈现特定于驾驶员的人体工程学的功能。

这种常规的受支撑的方向舵连杆构造由于显著的空间要求而给驾驶舱的前部部分的地板结构造成了较高的压力，且其由于存在方向舵连杆所需的壳体导致复杂的地板，特别地，这与模块化类型的结构极不相容。

因此，这种解决方案并非是完全令人满意的。

发明内容

本发明提供允许改善此缺点的新型方向舵连杆构造。

其涉及一种用于飞机的方向舵连杆，所述飞机包括装备有仪表板和称为前部区域的驾驶舱，所述区域位于所述驾驶舱的前部，所述仪表板包括支撑结构，所述方向舵连杆包括：包括踏板的称为一级的一级铰链组件；称为二级的二级铰链组件；以及用于在所述一级铰链组件与所述二级铰链组件之间产生功能和结构连接的组件。

根据本发明，所述踏板配置成悬挂式并且其配置成能够至少悬挂在支撑驾驶舱的仪表板的结构上，且所述二级铰链组件中的至少一些二级铰链配置成悬挂式并且其配置成能够至少悬挂在前部区域的至少一个结构部件上。

优选地，所述一级铰链组件配置成悬挂式并且其配置成能够至少悬挂在支撑驾驶舱的仪表板的结构上，且所述二级铰链组件配置成悬挂式并且其配置成能够至少悬挂在前部区域的所述结构部件上。

因此，由于本发明，方向舵连杆被悬挂，也就是说，不接触地板，而非紧固到地板，且这是在驾驶舱的前部。方向舵连杆因此与地板没有关系，同时与如下所述的常规方向舵连杆具有相同的功能。这种构造在驾驶舱的地板上产生空间增益，并且特别地有助于模块化结构的安装，从而使得有可能改善上述缺点。

在特定实施例中，对于每个踏板，所述一级铰链组件包括踏板臂，所述踏板连接至所述踏板臂，所述踏板臂安装成在结构部件上进行旋转运动，所述结构部件配置成悬挂式的，且所述一级铰链组件配置成能够至少悬挂在支撑驾驶舱的仪表板的结构上。

此外，所述二级铰链组件有利地包括安装成围绕转向轴线旋转运动的转向轴，所述转向轴经由至少一个连杆机构连接到转向位置传感器。

此外，所述用于产生功能和结构连接的组件有利地包括：

-对于每个踏板的杆，所述杆以铰接的方式通过它的端部之一连接到踏板臂的一个端部，且以铰接的方式通过它的另一端部连接到转向轴的一个端部；和/或

-至少一个固定的结构杆。

此外，方向舵连杆有利地装备有两对踏板和转向互连杆，所述转向互连杆配置成将一对踏板的操作传输到另一对踏板。转向互连杆优选地以铰接的方式连接到分别与两对踏板相关联的两个传动轴。

此外，在特定实施例中，所述踏板中的每个安装于踏板臂上，且所述踏板臂中的每个制成壳的形状。

此外，方向舵连杆有利地包括调节组件，所述调节组件配置成允许操作者改变踏板的位置和行程。

本发明还涉及飞机，特别是运输飞机，所述飞机装备有方向舵连杆，例如，上文描述的方向舵连杆。

在优选实施例中，所述一级铰链组件至少悬挂在支撑飞机驾驶舱的仪表板的结构上，且所述二级铰链组件至少悬挂在前部区域的结构部件上。

附图说明

附图将提供对如何能够体现本发明的良好理解。在这些图上，相同的附图标记表示类似的部件。更确切地：

-图1示出包括根据本发明的实施例的方向舵连杆的在地面上的飞机；

-图2A和图2B是装备有根据本发明的实施例的方向舵连杆的飞机的前部结构的两个视图，分别是透视图和侧视图；

-图3是悬挂在仪表板上的方向舵连杆的图示性平面图；

-图4是根据本发明的实施例的方向舵连杆的侧视图；

-图5是根据本发明的实施例的方向舵连杆的局部透视图；

-图6示出与图4的侧视图类似的侧视图，其允许示出操作踏板的效果；

-图7图示性地示出方向舵连杆的踏板和踏板臂的可能的不同的调节位置；以及

-图8和图9分别示出方向舵连杆的左侧部分和右侧部分，其允许解释通过操作踏板所产生的动作。

具体实施方式

图1示出飞机AC，在这种情况下为运输飞机，其包括驾驶舱2，在其中设有根据本发明的方向舵连杆1（如在此图1上极具图示性地示出的）。飞机AC还包括方向舵3和制动器4，所述制动器位于飞机AC的主起落架的轮5上。

图2A和图2B示出根据本发明的优选实施例的方向舵连杆1安装在飞机AC的驾驶舱2上和前部区域6（相对于驾驶舱2位于飞机AC的前部）中。

这些图2A和图2B以图示和分析的方式示出了驾驶舱2及前部区域6的结构的一部分。

在这些图2A和图2B上，我们示出了驾驶舱2的仪表板7，所述仪表板装备有支撑结构8和常规屏幕或显示器10A、10B、10C和10D（图3）的组件9，所述屏幕或显示器放置在支撑仪表板7的结构8的尾部。

在本发明的背景下，方向“向后”和“向前”是相对于飞机AC的纵向方向所定义的，即，对于“向前”，由图2B中朝向飞机AC的前部的箭头E1所图示，且对于“向后”，由朝向飞机AC的后部的箭头E2所图示。

图3中所示的方向舵连杆1（其旨在用于常规运输飞机）能够由两个驾驶员（指挥的驾驶员和副驾驶员）进行控制。

为了实现这，方向舵连杆1包括两对踏板11A和11B。

设在左观察前部上的第一对踏板11A旨在用于飞机的驾驶员。这对11A包括旨在由驾驶员的两只脚（分别左脚和右脚）来操作的两个踏板12DA和12GA。

设在右边的第二对踏板11B旨在用于飞机的副驾驶员。这对11B包括旨在由副驾驶员的两只脚（分别左脚和右脚）来操作的两个踏板12DB和12GB。

方向舵连杆1以悬挂的方式紧固在驾驶舱2的地板14上方，其一方面制成与支撑仪表盘7的结构8形成整体，且另一方面与前部区域6（图2B）的至少一个结构部件16形成整体。

为了实现这，方向舵连杆1包括第一铰链组件15，称为一级铰链组件，其特别包括两对踏板11A和11B，其中一对因此旨在用于飞机的驾驶员，且另一对旨在用于副驾驶员。

此一级铰链组件15配置成悬挂在支撑仪表板7的结构8上。

方向舵连杆1还包括第二铰链组件17，称为二级铰链组件，其包括控制构件和同步构件以及如下文所描述的各项设备。

此二级铰链组件17配置成（特别地）悬挂在前部区域6的结构部件16上。

如下文所描述，两个铰链组件15和17借助于下文所描述的传动组件25（图4）连结在一起。

方向舵连杆1因此包括：

-一级铰链组件15（踏板和调节构件），其安装于支撑仪表板7的结构8上；

-二级铰链组件17（控制件、同步件、设备），其安装于前部区域6的平坦的结构密封底座的后面上；以及

-传动组件25，其在两个组件15与17之间形成功能和结构连接。

与受支撑类型的方向舵连杆的常规构造相比，这种其中方向舵连杆1的所有部件安装于驾驶舱的地板14上方的构造释放了空间并简化了其安装。

方向舵连杆1为悬挂（或悬垂）类型，因此部分地集成在支撑仪表板7的结构8中，且方向舵连杆的功能分布在两个区域中：仪表板和装备有结构底座的前部区域。保留了如下文所描述的所有功能。

方向舵连杆因此使用现代飞机上所产生的且未利用的新空间。事实上，由于从阴极射线管变化到平面屏幕，仪表板的新一代机载仪表和显示器释放在前部区域6（图2A和图2B）中的仪表板的另一侧上的较大体积。另一个系统难以利用这个空间。然而，其使得有可能集成方向舵连杆，由此使用可用空间。

如图4中所示，一级铰链组件15包括用于每个踏板12（例如，踏板12GA）的踏板臂19，所述踏板12连接至所述踏板臂19。

针对转向命令，此踏板臂19安装成围绕旋转轴线21在结构部件20（图5）上进行旋转运动。

具有伸长形状的踏板臂19制成壳的形状。其具有下端部22和上端部23，这两个端部在旋转轴线21的两侧大致垂直地延伸。下端部22相对于旋转轴线21定向成朝向地板。

在此说明书的背景下，术语“下”、“上”、“高”和“低”是沿与由地板限定的水平平面正交的垂直方向所定义的。

此外，以常规的方式，针对制动命令，踏板12安装于下端部22上以围绕旋转轴线24旋转运动。这个旋转轴线24平行于旋转轴线21且在地板的方向上向下远离旋转轴线21。

方向舵连杆1的传动组件25特别地配置成当踏板臂19围绕旋转轴线21枢转时朝二级铰链组件17传输一级铰链组件15的位移。

如图5中所示，杠杆臂19的上端部26以铰接的方式连接到杆28的第一端部27。这个杆28以铰接的方式通过其另一端部29连接到转向轴32的上端部31。

如在图8中可见，转向轴32安装成围绕垂直的转向轴线33进行旋转运动。

转向轴32在其上部分31中安装于下文所描述的结构支座34中。这个结构支座34附接到飞机的前部区域6的结构部件16（图2B）。

杆28的端部29以铰接的方式安装于铰链部件35上，所述铰链部件附接在转向轴32的上端部31处并伴随转向轴32一起旋转，如图8中所示。这个铰链部件35包括两个镫状物（étrier）36和37，所述镫状物在大致垂直于旋转轴线33的平面（水平）中在转向轴32的两侧延伸。在每个镫状物36和37中，杆28的端部29被旋转地安装，一个杆与一对踏板的两个踏板中之一相关联，且另一个杆与这对踏板中的另一踏板相关联。

此外，结构支座34包括两个平行板38和39（图5和图8），所述板定位成大致水平的且旨在附接到前部区域6的结构部件16（图2B）。

此外，转向轴32在其下部分40中安装于未图示的轴承中。

另外，这个转向轴32经由连杆机构41连接到转向位置传感器42。这个连杆机构41设成大致与旋转轴线33正交。

在所图示的示例中，连杆机构41以铰接的方式通过一个端部安装于与转向轴32形成整体的凸出部分43上，且通过另一端部安装于连接构件44（例如，呈镫状物形状）上，所述连接构件44与转向位置传感器42形成整体（如特别在图8中可见的）。

转向位置传感器42配置来测量转向轴32的旋转的方向和幅度。这个旋转由驾驶员在踏板上的动作所产生。

更准确地说，传动组件25允许：

-踏板臂19在一个方向上围绕旋转轴线21旋转（通过操作踏板12），以驱动转向轴32在第一方向上旋转；以及

-踏板臂19在相反方向上围绕旋转轴线21旋转（通过操作踏板12），以驱动转向轴在与所述第一方向相反的第二方向上旋转。

转向位置传感器42以常规的方式将表示转向轴32的旋转的机械命令转化成电信号。此电信号然后以常规方式被传输到方向舵的转向系统（未图示），以便控制飞机的转向。

此外，踏板臂19连接到制动连杆机构46，如图4中所示。

方向舵连杆1还包括未图示的传动组件，所述传动组件部分地布置在由图4中的箭头45定位的区域中。此传动组件配置成当踏板12围绕旋转轴线24枢转时传输位移。为此目的，将传动组件连接到制动控制单元（未图示）。当操纵传动组件时，其将机械命令传输到制动控制单元，所述制动控制单元将此机械命令转化成电信号，然后将此电信号传输到激活系统（未图示），所述激活系统配置来激活飞机AC的制动器5（图1）。

关于单个踏板所作的以上描述适用于方向舵连杆1的每个踏板及其关联的构件。

方向舵连杆1此外在分别与同一对踏板的两个踏板相关联的杆28之间包括如图5中所示的固定的结构杆48。此结构杆48有助于支撑结构8的强度并有助于固持方向舵连杆1。支撑结构8包括多个支撑板49（例如，大体三角形形状），其具有与旋转轴线30同轴的铰链。这些支撑板49被附接以便在支撑结构8上朝飞机前部垂直地突出。其用于将一级铰链组件15支撑在支撑结构8上。

如上文所描述的方向舵连杆1的运行如下用于控制飞机的转向。

当驾驶员的脚从中立位置按压踏板12时，如由图6中的箭头F1所图示的，踏板12的位移驱动踏板臂19（由箭头F2图示）围绕旋转轴线21旋转。中立位置是当驾驶员没有按压在踏板12上时所述踏板12的位置。

踏板臂19的旋转产生了杆28的侧向位移（如由箭头F3所图示的），所述杆通过其位移经由铰链部件35（其如由图8中的箭头F4所图示地进行转动）来驱动转向轴32旋转。转向轴32的旋转（由箭头F5图示）经由连杆机构41被传输到转向位置传感器42，所述连杆机构在箭头F6的方向上移位。然后转向传感器42将所检测到的机械命令转化成电信号，将所述电信号传输到方向舵的转向系统以便控制飞机的转向。

此外，方向舵连杆1还包括调节组件50，所述调节组件允许踏板臂19在如图4中所图示的铰链（设有旋转轴线21）处移位并由此使踏板接近驾驶员的座位或使踏板远离驾驶员的座位。

此调节部件50优选地包括手动螺旋千斤顶或电动千斤顶51，由此其允许改变踏板的位置和行程并使其适应于驾驶员。在图7中，图示了三个不同的位置P1、P2和P3（具有相对应的旋转轴线21、24和55）。

方向舵连杆1实际上具有与常规方向舵连杆相同的人体工程学和功能。

此外，装备有两对踏板及相关联构件的方向舵连杆1还包括杆53（转向互连杆），所述杆允许通过以铰接的方式连接到传动轴32来将（驾驶员或副驾驶员的）一对踏板的操作传输到另一对踏板，如图8和图9中所示，所述传动轴分别与这些对踏板相关联。

此杆53每次在其两个端部处铰接到呈镫状物形状的支撑部件54。每个支撑部件54与转向轴32形成整体。

转向轴32在相关联的一对踏板的作用下的旋转因此经由杆53产生了另一转向轴的相同旋转，所述另一转向轴驱动另一对踏板的类似的位移。

更准确地说，一个转向轴32在相关联的一对踏板的作用下围绕转向轴线33的旋转（如由箭头F5（图8）图示）（产生了图8的杆28的位移F3和F3A）产生了杆53在由图8和图9中的箭头F7所图示的方向上的位移。此位移驱动另一转向轴32旋转，如由图9中的箭头F8所图示的。此旋转F8产生了与这个转向轴32相关联的杆28在与由箭头F9A和F9B所图示的方向相反的方向上的位移，从而引起相对应的踏板臂的旋转和踏板的位移（由箭头F10A和F10B图示）。

此外，如图5中所图示地，方向舵连杆1的二级铰链组件17还包括：

-相对于动力制动器的PDFU类型的部件55；以及

-PDFU类型的部件56，其设有作用力律。

如上文所描述的方向舵连杆1的构造具有许多优点。特别地：

-这种构造将方向舵连杆的具有特定约束的地板完全释放出来从而提供对地板的简化以及有可能将模块变成其组件，且其包括产生显著的空间增益的集成；

-由于仪表板的结构部分的多功能性质，其不需要前部结构底座和方向舵连杆的结构罩壳；

-其提供简化的实施例并使用更少的零件。由此获得重量减轻和显著的简化；

-降低了其成本；

-大致保留了与常规方向舵连杆相同的功能和人体工程学；

-主要部件制成壳的形状，即踏板臂和仪表板上的铰链零件。这些部件能够特别地通过3D打印来制造；

-踏板行程是可调节的；以及

-能够以常规方式来实现制动功能。然而，其优选地通过流体转移来实现，从而提供显著的增益。

Claims (11)

1.一种用于飞机的方向舵连杆，所述飞机包括装备有仪表板和位于驾驶舱前部的前部区域，所述仪表板包括支撑结构，所述支撑结构配置来支撑所述仪表板，所述方向舵连杆包括：

包括踏板的一级铰链组件；

二级铰链组件；以及

用于在所述一级铰链组件与所述二级铰链组件之间产生功能和结构连接的组件，

其中，所述踏板配置成悬挂在所述驾驶舱的地板上方且由所述支撑结构支撑，

其中，所述二级铰链组件配置成附接到所述前部区域的结构部件；以及

其中用于产生功能和结构连接的组件包括至少一个固定的结构杆，所述结构杆在一端处固定至所述结构部件，且在相对端处固定至所述支撑结构，

其中，所述至少一个固定的结构杆形成用于支撑所述支撑结构的悬臂梁。

2.根据权利要求1所述的方向舵连杆，其中，所述一级铰链组件配置成能够至少悬挂在支撑所述驾驶舱的所述仪表板的所述支撑结构上，并且其中，所述二级铰链组件配置成能够至少悬挂在所述前部区域的所述结构部件上。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的方向舵连杆，

其中，对于每个踏板，所述一级铰链组件包括踏板臂，所述踏板连接至所述踏板臂，所述踏板臂安装成在结构部件上进行旋转运动，并且其中，所述结构部件配置成能够至少悬挂在支撑所述驾驶舱的所述仪表板的所述支撑结构上。

4.根据权利要求1到2中任一项所述的方向舵连杆，

其中，所述二级铰链组件包括转向轴，所述转向轴安装成围绕转向轴线进行旋转运动，所述转向轴经由至少一个连杆机构连接到转向位置传感器。

5.根据权利要求1到2中任一项所述的方向舵连杆，

其中，对于每个踏板，用于产生功能和结构连接的组件包括杆，所述用于产生功能和结构连接的组件的杆以铰接的方式通过它的一个端部连接到踏板臂的一个端部，且以铰接的方式通过它的另一端部连接到转向轴的一个端部。

6.根据权利要求1到2中任一项所述的方向舵连杆，

其中，所述方向舵连杆装备有两对踏板和转向互连杆，所述转向互连杆配置成将一对踏板的操作传输到另一对踏板。

7.根据权利要求6所述的方向舵连杆，

其中，所述转向互连杆以铰接的方式连接到分别与所述两对踏板相关联的两个传动轴。

8.根据权利要求1到2中任一项所述的方向舵连杆，

其中，所述踏板中的每个安装于踏板臂上，并且其中，所述踏板臂中的每个制成壳的形状。

9.根据权利要求1到2中任一项所述的方向舵连杆，

所述方向舵连杆包括调节组件，所述调节组件配置成允许操作者改变所述踏板的位置和行程。

10.一种飞机，

其包括根据权利要求1到9中任一项中所描述的方向舵连杆。

11.根据权利要求10所述的飞机，其包括：驾驶舱；以及前部区域，其通过支撑所述仪表板的至少一个结构与所述驾驶舱分隔开，

其中，所述一级铰链组件至少悬挂在支撑所述驾驶舱的所述仪表板的所述支撑结构上，并且其中，所述二级铰链组件至少悬挂在所述前部区域的结构部件上。

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