CN108116674A - 控制构件、旋翼飞行器和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制构件(40)，其能由飞行员操作以改变来自飞行器的推力系统(10)的推力。控制构件(40)包括操纵杆(41)和包括把手(55)的可运动组件(50)。把手(55)通过螺旋连杆(57)联结至操纵杆(41)，把手(55)绕操纵杆(41)的转动引起把手(55)与可运动组件(50)一起沿操纵杆(41)的平移运动，把手(55)可沿第一平移方向(101)和与第一平移方向(101)相反的第二平移方向(102)平移运动。

Description

控制构件、旋翼飞行器和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年11月30日提交的FR 16 01695的权益，该申请的内容全文以参见的方式纳入本文。

技术领域

本申请涉及控制构件、包括这种控制构件的旋翼飞行器和由所述飞行器所应用的方法。

背景技术

例如直升机类型的旋翼飞行器包括至少一个主旋翼，其至少部分地有助于向飞行器提供升力和推进力。

此外，一种系统使得至少飞行器的偏航运动能被控制。

在这种情况下，这样的直升机具有三根驾驶轴。第一轴主要在于使用用于控制飞行器的升力矢量的量值的第一控制件。第二轴主要在于使用用于控制升力矢量的定向的第二控制件，而第三轴主要在于使用用于控制飞行器的偏航运动的第三控制件。

例如，直升机可具有有助于其推进力和升力的主旋翼。此外，直升机可包括有助于至少控制其偏航运动的辅助旋翼。

在这种情况下，飞行器具有能由飞行员操作以控制飞行器的运动的驾驶控制件。

由此，总距操纵杆(collective pitch lever)用于总地控制主旋翼的桨叶的桨距，从而改变飞行器的升力。周期操纵杆(cyclic bar)用于控制主旋翼的桨叶的桨距，从而改变飞行器的升力矢量的定向。最后，踏板用于总地改变辅助旋翼的桨叶的桨距，从而控制直升机的偏航运动。

在另一实施例中，直升机可具有两个主旋翼，可能在共同的轴线上。

在这种情况下，总距操纵杆用于总地控制各主旋翼的桨叶的桨距，从而改变飞行器的升力。周期操纵杆用于周期性地控制各主旋翼的桨叶的桨距，从而改变飞行器的升力矢量的定向。最后，踏板使得由至少一个主旋翼施加在飞行器的机身上的偏航转矩能够变化，从而控制飞行器的偏航运动。

为了方便起见而已知为“混合式”飞行器的另一种类型的旋翼飞行器具有至少一个旋翼，其有助于至少部分地为飞行器提供升力和推进力。此外，飞行器具有使得飞行器的偏航运动能被控制的装置。该飞行器也具有推力系统，该推力系统被布置为至少沿飞行器的行进方向施加为了方便起见而被称为“附加”推力的推力。由于该推力轴向地独立于任何可能由旋转机翼施加的推力，故将该附加推力称作“附加的”。

除了通常的三根驾驶轴之外，这样的混合式旋翼飞行器具有第四驾驶轴。该第四驾驶轴主要在于使用第四控制件以改变附加推力的量值。

例如，混合式旋翼飞行器可具有主旋翼，其至少部分地有助于提供升力和推进力给飞行器。此外，该混合式旋翼飞行器具有两个推力系统，每个推力系统设有对应的螺旋桨，其有助于至少部分地为飞行器提供推进力以及控制飞行器的偏航运动。

总距操纵杆可用于总地控制主旋翼的桨叶的桨距，以改变飞行器的升力矢量的量值。周期操纵杆可用于周期性地控制主旋翼的桨叶的桨距，从而改变飞行器的升力矢量的定向。

此外，推力控制件可使得飞行员能改变螺旋桨的桨叶的平均桨距，从而改变由各螺旋桨共同产生的附加推力。

此外，踏板可使得该附加推力在两个螺旋桨之间的分布变化，从而通过借助螺旋桨施加不同的推力来控制飞行器的偏航运动。举例来说，踏板使得差动桨距能变化，例如，一个螺旋桨的桨叶的桨距等于平均桨距加上差动桨距的一半的总和，而另一螺旋桨的桨叶的桨距等于平均桨距与差动桨距的一半之差。

推力控制件可以是以电气开/关的飞行员控制件的形式。当推力控制件运行时，推力控制件产生增加或减少各螺旋桨的桨叶的平均桨距的命令。该命令由致动器传递，从而以相同的方式改变两个螺旋桨的桨叶的桨距。例如，致动器设置在控制液压阀的机械传动联结件上，该液压阀馈送适合于产生螺旋桨的桨叶的运动的液压致动器。

文献FR 1 518 834和GB 790 560仅作为说明来提到，因为这些文献不涉及混合式直升机的螺旋桨控制。

文献FR 1 518 834描述了一种杆控制件。杆是能够动的。运动由λ(兰姆达)形状的引导槽形式的引导件引导。此外，该杆承载可转动的把手，其控制动力设备的燃料准入。

文献GB 790 560描述了一种飞行器控制件。该控制件包括能围绕旋转的横向轴线转动地运动的管。该管连接到用于控制旋翼的桨叶的总距的操纵杆。转动该管，接着导致总距的改变。

还已知文献US 2 514 212。

此外，该控制件设有沿着该管通过的棒条。该棒条从朝向管的前部突出的把手纵向延伸到朝向管的后部突出的端部。该端部铰接到控制阀的位置的运动系统。该把手可相对于管围绕纵向轴线在第一位置与第二位置之间转动。

当该把手处于第一位置时，使管围绕它的横向旋转轴线转动仅导致旋翼的桨叶的总距的改变。相反，当把手处于第二位置时，使管围绕它的横向旋转轴线的转动引起旋翼的桨叶的总距的改变和由把手控制的阀的位置的改变。

因此，文献FR 1 518 834和GB 790 560描述了仅具有可转动的把手的控制件。

发明内容

本发明的目标因此是提出能由飞行员操作的并且能够具体用于控制飞行器的推力的新颖的控制构件。

本发明由此提供飞行员操作的控制构件，该控制构件用于控制在飞行器中施加推力的推力系统，该控制构件包括操纵杆和可运动组件，所述可运动组件设置在所述操纵杆上并且能相对于所述操纵杆运动，该可运动组件包括把手。

这种推力系统可例如呈喷射器的形式或实际上呈螺旋桨的形式。

该把手由螺旋连杆联结到所述操纵杆，从而使把手围绕操纵杆转动，产生把手与可运动的组件一起沿着操纵杆的平移运动，该把手可进行平移运动，既可沿例如用于使推力增加的第一平移方向，又可沿与第一平移方向相反的、例如用于使所述推力减少的第二平移方向。

为了方便起见，在下文中，当推力使得飞行器能够沿从尾部朝向飞行器的机头的行进方向前进时，该推力被认为是正的，而在相反的情形中，推力是负的。

术语“增加”可指推力的增加。这样的增加可具体地使得推力的方向通过将负推力转化为正推力而反向。推力的增加可达到沿飞行器的行进方向赋予它加速度的量。

术语“减少”可指推力的减少。这样的减少可具体地用于通过将正推力转化为负推力来使推力的方向反向。推力的减少可达到沿前进方向赋予飞行器减速度的量。

在这种情况下，控制构件的可运动组件呈现有螺旋地联结在操纵杆上的把手。这种把手可以是局部地围绕操纵杆的管的圆柱体的形式。

在这种情况下，控制构件不具有仅仅能转动运动的把手，不像例如文献FR 1 518834那样，或是仅仅能平移运动的把手。由于螺旋的连杆，把手既转动又平移地运动。当把手围绕操纵杆转动时，把手平移运动。

由此，飞行员可直观地使把手运动，从而增加或减少由控制构件控制的各推力系统所施加的推力。

此外，一只手抓住把手的飞行员可在连接到可运动组件的传动机构上施加较大的力。具体来说，由飞行员施加在传动机构上的合力由飞行员的手所产生以转动把手的转动力加上由飞行员的手臂施加的平移中所产生的力的组合所产生。这样的力的组合不能借助普通的把手实现，而且可被认为对于需要较大的控制力的运动元件是有利的。

此外，螺旋地联结的把手可由飞行员相对于操纵杆精确地定位，而不像仅能平移运动的把手。

最后，由控制构件的可运动组件所实现的控制装置是纯机械的。其操作包括对把手的转动致动，由此产生在包括把手的可运动组件上的平移动作。该可运动的组件安装在操纵杆上，例如用于控制主旋翼的总距的操纵杆，并且可运动组件的操作对任何由这种操纵杆产生的控制不具有影响。

由于其结构和上述原因，控制构件可趋于稳固、符合人体工程学、实用和适于以直观的方式使用。

该控制构件因此可在混合式直升机上使用，用于控制由各螺旋桨共同施加的推力。在这种情况下，把手可例如使得能够对由各螺旋桨施加的推力进行紧急控制。对把手的转动经由螺旋安装件引起操纵杆上的把手的螺旋运动，从而辅助飞行员了解推力改变的方向(加速度朝向前部、减速度朝向后部)。可选地，把手的转动运动也可在仪表板上用于指示推力的指示器的指针的运动上指出。

该控制构件也可包括下列特征中的一个或多个。

由此，该控制件可包括运动传动机构，所述运动传动机构包括机械地固定到可运动组件的至少一个可运动连杆。

术语“运动传动机构”表示具有能够至少部分地以线性方式运动的至少一个连杆的机械系统。举例来说，这样的机构可包括具有能平移运动的叶片的至少一个球控制件、呈现有能平移运动的缆线的缆线控制件、连接棒条…….

该运动传动机构从包括连接到可运动组件的连杆的入口部分延伸到出口部分。例如，单根连杆从入口部分延伸到出口部分。由于把手的转动引起的可运动组件的平移运动引起了入口部分的相同平移运动并由此还引起出口部分的平移运动。例如，出口部分以与入口部分和可运动组件相同的幅度和/或沿相同的方向执行平移运动。

由此纯机械地产生运动命令。

在另一方面，可运动组件可包括与把手相协配的块体，该把手经由枢转连接件铰接到所述块体，赋予把手相对于所述块体且绕所述操纵杆的转动运动的自由度，该块体由滑槽连接件安装在操纵杆上，把手被安装为相对于所述块体转动运动，并且被约束而与所述块体一起平移运动，而所述块体仅能相对于所述操纵杆平移运动。

可选地，该运动传动机构固定到所述块。

对附连到运动传动机构的块体和把手的使用使得能使连接到块体的传动机构的入口部分仅平移运动。

在另一方面，可运动组件可用于控制需要可运动组件通过控制幅度的运动的控制致动器，从而覆盖控制致动器的整个运行范围，并且当可运动组件不运行时，可运动组件处于第一抵靠件与第二抵靠件之间的居中位置，由于可运动组件平移运动而通过所述控制幅度，由可运动组件从居中位置达到该第一抵靠件和第二抵靠件。

该把手可以是紧急控制系统。由此，在操作的某些阶段期间，把手可能会不起作用，例如，除了在控制控制致动器的主控制接口失效的情况下或除了在训练阶段中。

该装置接着使得能确保可运动组件能在控制致动器的整个运行范围上控制该控制致动器，而不管当把手工作时控制致动器的状态。

例如，该把手可没有转动运动地通过正负270度的最大幅度，由此引起可运动组件相对于居中位置正负75毫米且沿预先确定的正运动方向的平移运动。换言之，从居中位置开始，沿第一转动方向使把手转动通过270度引起沿第一平移方向通过75毫米的平移运动。同样地，从居中位置开始，沿第二转动方向使把手转动通过270度引起沿第二平移方向通过75毫米的平移运动。

可运动的组件的最大运动能力则是150毫米，即为提供给控制致动器的总工作行程的两倍。

作为说明，由飞行员产生的推力可在把手的出口处是10个十牛顿(daN)的量级。

在另一方面，操纵杆可从近端纵向延伸到自由端，该近端设有给予操纵杆围绕枢转轴线运动的自由度的铰链。

第一平移方向可从近端朝向自由端。

具体地，在合适的情况下，该第一方向与飞行器的行进的向前方向平行。

控制件的操作由此是直观的，因为使可运动组件朝向操纵杆的前部运动表示使纵向推力朝向飞行器的前部变化(加速度)。相反地，使把手朝向后部运动涉及使纵向推力朝向后部变化(减速度)。

在另一方面，把手可设置在近端与自由端之间，把手独立于操纵杆，使得操纵杆围绕其枢转轴线的枢转不会引起把手沿操纵杆的运动。

除了控制构件，本发明还提供有飞行器。该飞行器设有施加推力的至少一个推力系统，该推力由至少一个控制致动器改变，该控制致动器由在控制致动器处终止的运动传动联结件控制。该飞行器由此包括至少一个本发明的控制构件，该控制构件机械地连接到运动传动联结件并且被设计为使该运动传动联结件运动。

此外，该运动传动联结件可包括至少一个驾驶致动器，所述驾驶致动器由能由飞行员操作的航空电子控制接口来控制。

术语“控制接口”表示由飞行员致动的构件，诸如例如按钮或等同物、触摸屏、声音命令…….

术语“航空电子”意味着该控制接口产生电气的、电子的、数字的或可视的信号以控制致动器的状态的改变，即控制致动器的两个部件之间的相对运动。例如，如果致动器是线性控制件，则该控制构件会要求致动器伸出或收回，如果它是旋转致动器，则会要求棒条转动，如果它是压电致动器，则会要求形变。

该控制接口可以是默认使用的主系统。

相反地，该控制构件不需要驾驶致动器的状态改变，而是机械地使该驾驶致动器运动。该控制构件可包括在控制接口失效的情况下或者在训练阶段使用的紧急装置。

在另一方面，该飞行器可具有两个具有螺旋桨的推力系统，由通过改变螺旋桨桨叶的桨距来控制的推力系统的每个螺旋桨施加推力，该飞行器包括能由飞行员操作而以不同方式改变由两个螺旋桨施加的推力的控制系统，该控制构件使得由两个螺旋桨施加的推力能以相同的方式改变，运动传动联结件包括连接到控制构件并且连接到控制系统以及也连接到两个螺旋桨的至少一个混合单元，该混合单元机械地组合由控制构件产生的运动和由控制系统产生的运动。

该混合单元可以是常规类型的。例如，文献FR 3 027 871的教导是能应用的。

在另一方面，控制构件可包括受限于与可运动组件一起平移运动的运动传动机构和可首先铰接到运动传动机构而其次铰接到运动传动联结件的杆，所述杆能绕枢转轴线转动运动。

简单的杆可用作在两个子系统之间的接口，其实施简单。

飞行器可包括多个控制构件，每个控制构件具有连接到相关联的控制构件的可运动组件运动传动机构，每个运动传动机构铰接到杆。

举例说明，飞行员控制件和副飞行员控制件两者都是与本发明类型相同的控制构件。这两个控制构件的可运动组件接着连接到同一杆。来自两个控制构件的命令因此自然地由共同的杆组合。

在另一方面，枢转轴线可位于杆的两个端部区域之间，而运动传动机构和运动传动联结件可在枢转轴线和同一端部区域之间铰接到杆。

可选地，该杆不产生在运动方向的变化。

在另一方面，该飞行器可包括能由飞行员操作以将杆锁定在正常操作中的锁定系统，例如只要控制致动器能在不对控制构件的把手进行操作的情况下操作即可。

在正常操作中，并且由此在额定操作中，该杆锁定在一个位置中。在合适的情况下，杆用作电气地操作的驾驶致动器的锚定点。相反，当需要使控制致动器能由本发明的控制构件的可运动组件控制时，解锁杆。

该锁定系统可设有包括能平移运动的锁定指部和在杆中的孔的机械系统，该锁定指部接合在所述孔中从而防止杆在正常操作中枢转和从该孔脱开从而允许杆在手动操作中枢转。

该指部可受限制而与手柄装置一起平移运动，从而使得它能够被飞行员操作。

本发明还提供用于控制用于本发明的飞行器的推力系统的方法。

根据本发明，沿第一转动方向转动把手，从而使它沿第一平移方向沿着操纵杆平移运动，从而增加由推力系统施加的推力，而沿第二转动方向转动把手，以使得它沿着操纵杆沿第二平移方向平移运动，从而减少由推力系统施加的推力。

可选地，飞行器可包括呈现有显示出推力值的刻度的指示器和在所述刻度上指向当前推力值的指针，当推力增加时，所述指针沿第一运动方向转动，而当推力减少时，沿第二运动方向转动，所述第一转动方向与所述第一运动方向相同，而所述第二转动方向与所述第二运动方向相同。

把手的操作可以是以多种方式直观地进行。

具体地，把手可以如上所述地对应于所给出推力命令的方式纵向地运动。

作为附加的或替代的方式，把手可以相应于指针的运动的方式转动，指针在指示器上示出该推力。

例如，沿顺时针方向转动把手可导致指针沿相同的顺时针方向的运动。

附图说明

从以下对通过参考附图的示意给出示例的描述的上下文中，本发明和其优势将更详细地显现，在附图中：

－图1和2是示出了本发明的控制构件的简图；

－图3是示出了控制构件的简图，该控制构件的操作对应于推力指示器的操作；

－图4本发明的飞行器的视图；以及

－图5和6是示出了用于所述飞行器的推力系统的控制架构的简图。

在多幅附图中出现的元件在每幅图中被赋予相同的附图标记。

具体实施方式

图1以三维示出了本发明的控制构件40，图2示出了控制构件40的运动学简图。控制构件40例如在飞行器1中用于控制施加推力的推力系统10。

参考图1，控制构件40包括操纵杆41。操纵杆41从被称作“近侧”端部42的端部朝向被称作“自由”端部43的端部延伸。近侧端部42可通过铰链70铰接至地板。铰链70可向操纵杆41施加一自由度，以仅围绕枢转轴线AX2转动。因而，操纵杆41可代表总距杆，其中，把手的枢转以常规的方式操作，以修改旋翼桨叶的总距。以下，总距杆被称作总距“操纵杆”，以避免与本发明的界面杆混淆。

此外，自由端部43可承载各种控制按钮。具体地，自由端部43可承载航空电子控制界面18，用于在正常条件下控制所述推力。

此外，控制构件具有布置在操纵杆上的附加机械控制件。该控制件呈可运动组件50的形式，可运动组件50布置在操纵杆41上，可运动组件50可沿操纵杆41平移运动。

可运动组件50包括把手55。该把手55可呈围绕操纵杆的圆柱形的形式。

把手55经由螺旋联结件57联结至操纵杆41。

该螺旋联结件57可包括至少两个引导构件，该至少两个引导构件包括具有预定螺距的螺旋槽58和在螺旋槽58中滑动的销钉59。两个引导构件中的一个固定至操纵杆41且另一个引导构件固定至把手55。例如，螺旋槽58形成在操纵杆41的表面中，而销钉59从把手55的内表面突出，以被接纳在螺旋槽58中。替代地，螺旋槽58形成在把手的内表面中，而销钉59从操纵杆的表面突出，以被接纳在把手中的螺旋槽中。

在这种情形下，围绕操纵杆41沿其所伸展的延伸轴线来转动把手55产生了把手55与可运动组件50一起沿该延伸轴线的平移运动。该延伸轴线可为可运动组件沿其而运动的操纵杆的部段的对称轴线。

此外，把手55独立于操纵杆41。因而，围绕其枢转轴线AX2枢转操纵杆不会导致把手55和可运动组件50相对于操纵杆41的任何运动。

此外，如所示的控制构件40包括用于传递运动的机构36。该运动传递机构36机械地紧固至可运动组件50，以传输由可运动组件作为其运动的结果而给出的命令。

为了便于布置运动传递机构，可运动组件50可包括与把手55协配的块体60。接着，把手55通过枢转连接件62连接至块体60，从而提供把手55相对于块体60转动的自由度。

例如，块体可呈盒61的形式，其中，把手的一端布置在盒61中。该端部可仅围绕延伸轴线转动而相对于盒61运动(忽略间隙)。

此外，块体60经由滑槽连接件65紧固在操纵杆41上。滑槽连接件65可具有两个引导装置，包括细长槽66和在细长槽66中滑动的销钉67，这两个引导装置中的一个被固定至操纵杆41且另一个引导构件被固定至块体60。例如，细长槽66形成于操纵杆41中，且销钉67被紧固至块60以在细长槽66中滑动。在合适的情况下，细长槽66可从螺旋槽58延伸。

在这种情形下，把手55可相对于块体60转动。然而，把手55和块体60被约束成沿操纵杆41一起平移运动。

由此，机械传动机构36的连杆被有利地紧固至块体60，从而避免受到把手55的转动的影响，而仅平移运动。

在这种情形下，把手55沿第一转动方向103的转动可导致可运动组件50沿第一平移方向101平移运动，例如，为了请求由受控的推力系统施加的推力的增加。相反地，沿与第一转动方向103相反的第二转动方向104转动把手55可导致可运动组件50沿与第一转动方向相反的第二平移方向102的平移运动，例如，为了请求所述推力的减少。

第一平移方向101可基本上沿飞行器的前进方向AV从近侧端部42朝向自由端部43延伸。术语“基本上沿前进方向AV”表示平移运动方向例如平行于包含前进方向的竖直平面且垂直于飞行器的俯仰轴线。

此外，且参考图3，第一转动方向和第二转动方向可对应于指示器80的操作。

具体地，飞行器可包括指示器80，指示器80具有给出推力值的刻度81。此外，指示器80具有指针83，指针83可转动且指向该刻度上当前的推力值、即正由推力系统产生的推力值。当推力增加时，指针83沿第一运动方向105转动，而当推力减少时，指针83沿第二运动方向106转动。第二运动方向106与第一运动方向105相反。

在这种情形下，取决于所应用的方法，飞行员可沿第一转动方向103转动把手55，以使其沿操纵杆41在第一平移方向101上平移运动，从而增加由受控的推力系统10所施加的推力，或可沿第二转动方向104转动把手55，以使其沿操纵杆在第二平移方向108上平移运动，以减少由受控的推力系统10所施加的推力。

更精确地，第一转动方向103可与第一运动方向105相同且第二转动方向104可与第二运动方向106相同。

因而，对可运动组件的操作是非常直观的。

此外，可运动组件可在两个极端位置之间、例如在第一抵靠件201与第二抵靠件202之间运动。

例如，当使可运动组件不操作时，所述可运动组件50可位于“居中”位置POS0中，这未在图1中示出。在该居中位置中，可运动组件50位于离第一抵靠件201和第二抵靠件202相等的距离处。

如果可运动组件50要控制至少一个控制致动器14，而该控制致动器14需要可运动组件50运动通过预定的控制幅度，从而覆盖控制致动器14的整个运行范围，则所述距离等于所述控制幅度。从居中位置POS0开始，在可运动组件平移运动通过所述控制幅度之后，可运动组件50到达第一抵靠件201或第二抵靠件202。

图4示出了本发明的飞行器1。飞行器1具有至少一个控制构件40，用于控制至少一个推力系统10。推力系统施加推力，从而使得飞行器1能够运动。

飞行器1包括机身2，机身2沿飞行器的前进方向AV从机尾3至机头4纵向延伸。

飞行器1可为旋翼飞行器。在这种情形下，飞行器具有至少一个旋翼3，该至少一个旋翼3至少部分地有助于向飞行器提供升力且可能地还提供推进力。这种旋翼3可由机身2所承载。旋翼具有多个可变桨距桨叶。

此外，飞行器还具有适合于至少沿飞行器的前进方向施加推力的至少一个推力系统。例如，飞行器1具有两个推力系统10，这两个推力系统10设置有两个螺旋桨11、12。这两个螺旋桨11、12可横向地布置在机身的相对侧上且它们可由机翼7所承载。

每个螺旋桨11、12具有多个可变桨距桨叶13。

螺旋桨11、12和旋翼3可由常规的动力装置15旋转。这种动力装置可例如包括至少一个发动机与各种动力传动齿轮箱。

为了可由飞行员驾驶，飞行器具有周期控制件5，周期控制件5可由飞行员操作，从而以常规方式周期地改变旋翼3的桨叶的桨距。例如，周期控制件5可呈常规的周期操纵杆的形式。

此外，飞行器具有总距控制件7，总距控制件7可由飞行员操作，从而以常规方式总体地改变旋翼3的桨叶的桨距。例如，总距控制件可呈总距操纵杆的形式。

总距控制件和控制构件40可构成单件式的设备。

此外，航空电子控制界面18可使得飞行员能够例如通过改变螺旋桨的桨叶的平均桨距而总体地改变由螺旋桨所施加的推力。在这种情形下，可选地为踏板的控制系统16可用于例如改变差动桨距，使得一个螺旋桨的桨叶的桨距例如等于平均桨距加上差动桨距的一半之和，而另一螺旋桨的桨叶的桨距例如等于平均桨距与差动桨距的一半之差。

在本文中，本发明的控制构件40可由此代表紧急系统，该紧急系统使得能够例如在航空电子控制界面18的失效事件中或在飞行员训练期间控制平均桨距。总距控制件7还可包括控制构件40的操纵杆41。航空电子控制界面可由该操纵杆41所承载。

然而，例如为了控制来自喷射式飞机的推力，本发明的控制构件40也可布置在其他类型的飞行器上。

图5是示出了在图5中所示类型的飞行器上的驾驶架构的简图。

在该架构中，每个螺旋桨的桨叶13的桨距可被修改。因而，该飞行器对于每个螺旋桨具有致动器，为了方便起见，该致动器被称作螺旋桨的“控制”致动器14，并用根据命令而改变相关桨叶的桨距。

控制致动器14为了方便起见而由被称作“运动传动联结件”20的常规控制系统所控制。该运动传动联结件可被控制系统16且被控制界面18所控制。

例如，控制界面18可为航空电气控制件，该航空电气控制件生成信号，该信号被传递至运动控制联结件的至少一个致动器17。为了方便起见，该致动器被称作“驾驶”致动器。

在这种情形下，驾驶致动器和踏板被机械地连接至混合单元22，混合单元22被连接至每个控制致动器14。混合单元22可呈常规混合单元的形式。

此外，该架构具有紧急机械系统，该紧急机械系统可特别地用于控制界面18失效的事件中。

该紧急系统包括至少一个本发明的控制构件40。图5示出了可被飞行员操作的控制构件40和可被副飞行员操作的控制构件40的可能的表现。

每个控制构件40具有可运动组件50，可运动组件50可平移运动且通过运动传动机构36机械地连接至单个杆31。该杆31由此首先被铰接至每个运动传动机构36且其次被铰接至运动传动联结件20。

此外，该杆与锁定系统37协配，锁定系统37使得杆31根据请求而不操作。

当杆在正常操作条件下不操作时，杆用作驾驶致动器17的锚固点。驾驶致动器17的状态变化由此引起混合单元的运动。接着，控制构件不对控制致动器进行控制。每个控制构件的可运动组件在它们各自的参考系中是静止的。

相反地，当锁定机构37释放杆31时，可运动组件50的平移运动引起混合单元22的运动。

图6示出了图2的架构的各种构件。

在图6中，控制构件40的每个可运动组件50通过运动传动机构36连接至共同的杆31。这种传动机构可包括套管361，套管361支承抵靠于支承件362。此外，运动传动机构36可具有沿套管延伸的桨叶或缆线，以被紧固至可运动组件50和杆31。

此外，杆31被经由铰链铰接至飞行器的静止构件，该铰链向杆31提供围绕枢转轴线AX1转动的自由度。杆在两个端部区域32与33之间沿宽度方向延伸，其中，枢转轴线AX1定位在这两个端部区域32与33之间。

在这种情形下，在枢转轴线AX1与特定的外部区域之间，每个运动传动机构36被可选地铰接至杆31。

此外，可选的锁定系统37使得杆31能够根据请求而被锁定。锁定系统37可具有棒条，该棒条的一端构成阻塞指部38。阻塞指部38可插入杆31的孔39中，以为了阻止杆31围绕其枢转轴线AX1枢转。杆还可包括手柄装置380。在这种情形下，飞行员可握持手柄装置380，以从孔39抽出阻塞指部，从而释放杆31。

在另一方面，在枢转轴线AX1与同一特定端部区域之间，运动传动联结件20被铰接至杆31。当杆31被阻塞指部38锁定时，该杆则由此用作运动传动联结件的锚固点。

在图6中所示的实施例中，运动传动联结件20包括至少一个驾驶致动器17，该至少一个驾驶致动器17由控制界面18或实际由自动驾驶系统所控制。此外，该运动传动联结件20可包括连杆、曲柄、混合单元22……。.混合单元22可通过球控制件或通过连杆而连接至控制致动器14。运动传动联结件20被示意性地示出。

在这种情形下，当锁定系统将杆31锁定时，驾驶致动器17被控制成改变状态并通过连接至每个控制致动器14的机械命令件来传递运动命令。接着，杆31将运动传动联结件与控制构件40隔离。

当飞行员通过在锁定系统37上进行动作而释放杆31时，可运动组件50的运动导致运动传动机构36的至少一个连杆运动，从而导致杆31枢转，并因而使运动传动联结件20的构件运动，并最终使控制致动器14的相应输入件运动。

自然地，本发明的实施方面可具有多种变型。虽然描述了多个实施例，但将容易理解到，不可能穷尽地确定所有可能的实施例。自然地，可能设想用等同的装置替换所描述的任何装置而不超出本发明的范围。

Claims (16)

1.一种飞行员操作的控制构件(40)，所述控制构件(40)用于控制在飞行器(1)中施加推力的推力系统(10)，所述控制构件(40)包括操纵杆(41)和可运动组件(50)，所述可运动组件(50)被布置在所述操纵杆(41)上且能相对于所述操纵杆(41)运动，所述可运动组件(50)包括把手(55)，其中，所述把手(55)通过螺旋连杆(57)联结至所述操纵杆(41)，使得围绕所述操纵杆(41)对所述把手(55)的转动导致所述把手(55)和所述可运动组件(50)沿所述操纵杆(41)平移运动，所述把手(55)能够沿第一平移方向(101)和与所述第一平移方向(101)相反的第二平移方向(102)平移运动。

2.根据权利要求1所述的控制构件，其特征在于，所述控制构件(40)包括运动传动机构(36)，所述运动传动机构包括至少一个可运动连杆，所述至少一个可运动连杆被机械地紧固至所述可运动组件(50)。

3.根据权利要求2所述的控制构件，其特征在于，所述可运动组件(50)包括块体(60)，所述块体(60)与所述把手(55)相协配，所述把手(55)通过枢转连接件(62)被铰接至所述块体(60)，从而为所述把手(55)提供相对于所述块体(60)且围绕所述操纵杆转动的自由度，所述块体(60)通过滑槽连接件(65)被安装在所述操纵杆(41)上，所述块体(60)能仅相对于所述操纵杆(41)平移运动，所述把手(55)能相对于所述块体(60)转动并被约束而随着所述块体(60)平移运动，所述运动传动机构(36)被紧固至所述块体(60)。

4.根据权利要求1所述的控制构件，其特征在于，所述可运动组件(50)对控制致动器(14)进行控制，所述控制致动器需要所述可运动组件(50)运动通过控制幅度，以覆盖所述控制致动器(14)的整个操作范围，且当所述可运动组件(50)不操作时，所述可运动组件(50)位于第一抵靠件(201)与第二抵靠件(202)之间的居中位置(POS0)中，由于所述可运动组件平移运动而通过所述控制幅度，使得所述可运动组件(50)从所述居中位置(POS0)到达所述第一抵靠件(201)和所述第二抵靠件(202)。

5.根据权利要求1所述的控制构件，其特征在于，所述操纵杆(41)从近侧端部(42)纵向延伸至自由端部(43)，所述近侧端部(42)设置有铰链(70)，从而为所述操纵杆提供围绕枢转轴线(AX2)转动的自由度，所述第一平移方向(101)从所述近侧端部(42)朝向所述自由端部(43)延伸。

6.根据权利要求1所述的控制构件，其特征在于，所述操纵杆(41)从近侧端部(42)纵向延伸至自由端部(43)，所述近侧端部(42)设置有铰链(70)，从而为所述操纵杆提供围绕枢转轴线(AX2)转动的自由度，且所述把手(55)布置在所述近侧端部(42)与所述自由端部(43)之间，所述把手(55)独立于所述操纵杆(41)，使得将所述操纵杆(41)围绕其枢转轴线(AX2)枢转不引起所述把手(55)沿所述操纵杆(41)的运动。

7.一种飞行器(1)，所述飞行器具有施加推力的至少一个推力系统(10)，所述推力通过至少一个控制致动器(14)改变，所述控制致动器(14)由在所述控制致动器(14)处终止的运动传动联结件(20)所控制，其中，所述飞行器(1)包括至少一个根据权利要求1所述的控制构件(40)，所述控制构件(40)机械地连接至所述运动传动联结件(20)且被设计成使所述运动传动联结件(20)运动。

8.根据权利要求7所述的飞行器，其特征在于，所述运动传动联结件(20)包括至少一个驾驶致动器(17)，所述驾驶致动器(17)被能够由飞行员操作的航空电子控制界面(18)所控制。

9.根据权利要求7所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器(1)具有两个推力系统(10)，所述两个推力系统(10)具有螺旋桨(11、12)，通过修改螺旋桨桨叶(13)的桨距来控制由所述推力系统的每个螺旋桨(11、12)所施加的推力，所述飞行器(1)包括控制系统(16)，所述控制系统能够由飞行员操作，从而以不同的方式修改由两个螺旋桨施加的推力，所述控制构件(40)使得由所述两个螺旋桨施加的推力能够以相同的方式被修改，所述运动传动联结件(20)包括至少一个混合单元(22)，所述至少一个混合单元连接至所述控制构件(40)和所述控制系统(16)，且还连接至所述两个螺旋桨(11、12)，所述混合单元(22)机械地组合由所述控制构件(40)生成的运动和由所述控制系统(16)生成的运动。

10.根据权利要求7所述的飞行器，其特征在于，所述控制构件(40)包括被紧固至所述可运动组件(50)的运动传动机构(36)，且杆(31)首先被铰接至所述运动传动机构(36)且其次被铰接至所述运动传动联结件(20)，所述杆(31)能够围绕枢转轴线(AX1)枢转运动。

11.根据权利要求10所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器(1)包括多个控制构件(40)，每个所述控制构件(40)各自具有连接至相关联的控制构件的所述可运动组件(50)的运动传动机构(36)，每个所述运动传动机构(36)被铰接至所述杆(31)。

12.根据权利要求10所述的飞行器，其特征在于，所述枢转轴线(AX1)置于所述杆(31)的两个端部区域(32、33)之间，且在所述枢转轴线(AX1)与同一端部区域(33)之间，所述运动传动机构(36)和所述运动传动联结件(20)被铰接至所述杆(31)。

13.根据权利要求10所述的飞行器，其特征在于，所述飞行器(1)包括锁定系统(37)，所述锁定系统在正常操作中能由飞行员操作以锁定所述杆(31)。

14.根据权利要求13所述的飞行器，其特征在于，所述锁定系统(37)设置有机械系统，所述机械系统包括能平移运动的阻塞指部(38)和在所述杆(31)中的孔(39)，在正常操作中，所述阻塞指部(38)接合在所述孔(39)中，以阻止所述杆(31)的枢转，在手动操作中，所述阻塞指部与所述孔(39)断开，以允许所述杆(31)枢转。

15.一种控制根据权利要求7所述的飞行器(1)的推力系统(10)的方法，其中，所述方法包括沿第一转动方向(103)转动所述把手(55)，以使所述把手沿所述操纵杆(41)在所述第一平移方向(101)上平移运动，从而增加由所述推力系统(10)施加的推力，以及沿第二转动方向(104)转动所述把手(55)，以使所述把手沿所述操纵杆在所述第二平移方向(102)上平移运动，从而减少由所述推力系统(10)施加的推力。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述飞行器(1)包括指示器(80)和指针(83)，所述指示器具有示出推力值的刻度(81)，所述指针指向所述刻度上的当前推力值，当所述推力增加时，所述指针(83)沿第一运动方向(105)转动，当所述推力减少时，所述指针(83)沿第二运动方向(106)转动，所述第一转动方向(103)与所述第一运动方向(105)相同，且所述第二转动方向(104)与所述第二运动方向(106)相同。