CN109436300A - 一种轻型运动飞机的操纵系统 - Google Patents

Abstract

一种轻型运动飞机的操纵系统，包括：驾驶杆组件，所述驾驶杆组件用于操纵升降舵骨架和副翼骨架，从而带动所述升降舵骨架和所述副翼骨架发生偏转，控制升降舵和副翼偏转；脚蹬组件，所述脚蹬组件用于操纵方向舵骨架，从而带动所述方向舵骨架发生偏转，控制方向舵偏转；升降舵传动件，所述升降舵传动件连接于所述驾驶杆组件和所述升降舵骨架之间，提供力的传递；副翼传动件，所述副翼传动件连接于所述驾驶杆组件和所述副翼骨架之间，提供力的传递；方向舵传动件，所述方向舵传动件连接于所述脚蹬组件和所述方向舵骨架之间，提供力的传递。

Description

一种轻型运动飞机的操纵系统

技术领域

本发明涉及小型飞机飞行状态的控制系统领域，更具体的说涉及一种轻型运动飞机的操纵系统。

背景技术

飞机操纵系统，是指传递驾驶员或自动驾驶仪的操纵指令，驱动舵面和其他机构以控制飞机飞行姿态的系统。根据操纵指令来源，可分为人工操纵和自动控制。人工操纵又可分为主操纵系统和辅助操纵系统，主操纵系统是通过驾驶杆和脚蹬，即中央操纵机构来控制飞机的升降舵、副翼和方向舵的操纵机构来控制飞机飞行轨迹和姿态。辅助操纵系统包括调整片、襟翼、减速板、可调安定面和机翼变后掠角操纵机构等，用于控制飞机的运动状态。

主操纵系统包括操纵系统、副翼操纵系统和方向舵操纵系统，控制飞机升降舵、副翼和方向舵偏转而产生绕飞机三个空间轴的力矩，使飞机按驾驶员的意图进行相应的俯仰、倾斜和偏航运动。辅助操纵系统为操纵系统，控制襟翼偏转，增加升力。

飞机升降舵的作用是通过操纵机构控制升降舵的偏转，从而使飞机产生俯仰的运动姿态；飞机副翼的作用是通过操纵机构控制两侧的副翼发生不同方向的偏转，从而使飞机产生倾斜翻滚的运动姿态；飞机方向舵的作用是通过踩踏方向舵脚蹬控制方向舵的偏转，从而使飞机产生偏航的运动姿态；升降舵、副翼和方向舵在飞机飞行过程中起着至关重要的作用，操纵机构控制升降舵、副翼和方向舵的传动方式决定着升降舵、副翼和方向舵的可靠性，对飞机的性能以及安全性都起着决定性作用。

发明内容

针对现有技术的不足之处本发明提供一种轻型运动飞机的操纵系统，本发明的轻型运动飞机的操纵系统采用驾驶杆组件对升降舵骨架和副翼骨架进行操纵，采用脚蹬组件对方向舵骨架进行操纵，结构简单、反应敏捷，并且整个操纵系统完全由机械结构组成，保证飞行过程中操纵的安全可靠；而两个驾驶舱内的驾驶杆组件和脚蹬组件联动，确保两个驾驶员都能够对升降舵、副翼和方向舵进行操纵，进一步保证安全性。

本发明的具体技术方案如下，一种轻型运动飞机的操纵系统，包括：

驾驶杆组件，所述驾驶杆组件用于操纵升降舵骨架和副翼骨架，从而带动所述升降舵骨架和所述副翼骨架发生偏转，控制升降舵和副翼偏转；

脚蹬组件，所述脚蹬组件用于操纵方向舵骨架，从而带动所述方向舵骨架发生偏转，控制方向舵偏转；

升降舵传动件，所述升降舵传动件连接于所述驾驶杆组件和所述升降舵骨架之间，提供力的传递；

副翼传动件，所述副翼传动件连接于所述驾驶杆组件和所述副翼骨架之间，提供力的传递；

方向舵传动件，所述方向舵传动件连接于所述脚蹬组件和所述方向舵骨架之间，提供力的传递。

由此，所述驾驶杆组件用于操纵升降舵和副翼，所述脚蹬组件用于操纵方向舵，所述升降舵传动件、所述副翼传动件和所述方向舵传动件均由机械结构组成，结构简单、反应敏捷、安全可靠。

作为本发明的优选，所述驾驶杆组件包括两组并排设置的操纵杆，两组所述操纵杆前端通过过渡块与水平连接杆连接，后端分别连接有操纵手柄；所述水平连接杆下方固接有竖直调节杆，所述竖直调节杆与基座铰接，推拉所述操纵手柄能够带动所述竖直调节杆相对所述基座前后转动；所述操纵杆相对所述过渡块能够绕轴心旋转，所述操纵杆下方固接有摆动杆，所述驾驶杆组件在所述摆动杆之间铰接有摆动盘，所述摆动杆与所述摆动盘之间通过同步连杆连接，所述摆动盘两侧分别设有钢索连接孔，所述摆动盘能够跟随所述操纵杆的旋转而摆动。

由此，所述驾驶杆组件能够做操纵所述升降舵骨架的前后推拉动作，也可以做操纵所述副翼骨架的左右旋转动作，并且两个驾驶舱的驾驶员能够同步操纵，保证操纵的可靠性。

作为本发明的优选，所述脚蹬组件包括两组铰接于机架上的左脚蹬组和右脚蹬组，所述左脚蹬组通过左铰接轴将第两个驾驶位的左脚蹬连接，所述右脚蹬组通过右铰接轴将两个驾驶位的右脚蹬连接，所述左铰接轴上连接有左摆动杆，所述右铰接轴上连接有右摆动杆。

由此，踩动所述左脚蹬或所述右脚蹬能够操纵所述方向舵骨架左右偏转，并且两个驾驶舱的驾驶员能够同步操纵，保证操纵的可靠性。

作为本发明的优选，所述升降舵传动件包括升降舵推杆和传动转换件，所述升降舵推杆前端连接于所述竖直调节杆上位于所述基座上方，后端通过所述传动转换件与所述升降舵骨架相连，所述升降舵推杆的前后推拉动作能够带动所述传动转换件摆动，从而带动所述升降舵骨架旋转，使升降舵产生角度偏转。

作为本发明的优选，所述副翼传动件包括副翼传动钢索和传动转换组件，所述传动转换组件包括传动盘和传动杆，所述副翼传动钢索连接于所述钢索连接孔和所述传动盘之间，所述操纵杆的旋转通过所述副翼传动钢索带动所述传动盘旋转，所述传动杆连接于所述传动盘和所述副翼骨架之间，所述传动盘的旋转带动所述副翼骨架上下偏转。

作为本发明的优选，所述方向舵骨架包括用于带动偏转的左连接片和右连接片；所述方向舵传动件为方向舵传动钢索，包括左连接钢索和右连接钢索，所述左连接钢索连接于所述左摆动杆和所述左连接片之间，所述右连接钢索连接于所述右摆动杆和所述右连接片之间。

作为本发明的优选，所述升降舵推杆包括推杆单元以及连接于所述推杆单元之间的转换单元；所述转换单元为摆臂结构，两侧的所述推杆单元分别与所述转换单元摆动端铰接；所述传动转换件为摆臂结构，所述升降舵骨架通过摆动连杆与所述传动转换件固接，所述升降舵推杆与所述传动转换件摆动端铰接。

作为本发明的优选，所述传动盘上设有分别与所述副翼传动钢索连接的第一连接孔和第二连接孔，以及与所述传动杆一端活动连接的传动连接孔；所述副翼传动钢索包括对称设置的两条副翼拉动钢索和一条副翼同步钢索；两侧的所述副翼拉动钢索分别连接于单侧的所述摆动杆和所述第一连接孔之间，所述副翼同步钢索连接于对称的两个所述第二连接孔之间；飞机机架上设有不少于一处滑轮，所述副翼传动钢索通过绕装于所述滑轮来改变走线方向。

作为本发明的优选，所述左脚蹬组和所述右脚蹬组下方分别安装有左复位支撑杆和右复位支撑杆，所述左连接钢索和所述右连接钢索分别至少存在一段弹性段。

作为本发明的优选，所述升降舵骨架从初始位置最多向上转动25°且最多向下转动15°，所述副翼骨架从初始位置最多向上摆动15°且最多向下摆动25°，所述方向舵骨架从中间位置向两侧偏转的范围在30°内。

由此，所述升降舵骨架、所述副翼骨架和所述方向舵骨架摆动过多会影响安全性，故限制其摆动角度能够加强安全性。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明的轻型运动飞机的操纵系统采用驾驶杆组件对升降舵骨架和副翼骨架进行操纵，采用脚蹬组件对方向舵骨架进行操纵，结构简单、反应敏捷，并且整个操纵系统完全由机械结构组成，保证飞行过程中操纵的安全可靠；而两个驾驶舱内的驾驶杆组件和脚蹬组件联动，确保两个驾驶员都能够对升降舵、副翼和方向舵进行操纵，进一步保证安全性。

附图说明

图1为本发明轻型运动飞机的操纵系统升降舵的结构示意图；

图2为本发明轻型运动飞机的操纵系统驾驶杆组件的结构示意图；

图3为本发明轻型运动飞机的操纵系统升降舵推杆转换单元连接处的结构示意图；

图4为本发明轻型运动飞机的操纵系统升降舵推杆、传动转换件和升降舵骨架连接处的结构示意图；

图5为本发明轻型运动飞机的操纵系统副翼传动件的结构示意图；

图6为本发明轻型运动飞机的操纵系统副翼的传动转换组件连接处的结构示意图；

图7为本发明轻型运动飞机的操纵系统方向舵传动件的结构示意图；

图8为本发明轻型运动飞机的操纵系统脚蹬组件的结构示意图；

图9为本发明轻型运动飞机的操纵系统脚蹬组件和方向舵传动件连接处的结构示意图；

图10为本发明轻型运动飞机的操纵系统方向舵骨架和方向舵传动件连接处的结构示意图；

图中，1-驾驶杆组件、11-操纵杆、111-摆动杆、12-水平连接杆、13-操纵手柄、14-竖直调节杆、15-基座、16-过渡块、17-摆动盘、171-钢索连接孔、18-同步连杆、2-升降舵骨架、3-副翼骨架、4-脚蹬组件、41-左脚蹬组、411-左铰接轴、412-左脚蹬、413-左摆动杆、414-左复位支撑杆、42-右脚蹬组、421-右铰接轴、422-右脚蹬、423-右摆动杆、424-右复位支撑杆、5-方向舵骨架、51-左连接片、52-右连接片、6-升降舵传动件、61-升降舵推杆、611-推杆单元、612-转换单元、62-传动转换件、7-副翼传动件、71-副翼传动钢索、711-副翼拉动钢索、712-副翼同步钢索、713-滑轮、72-传动转换组件、721-传动盘、7211-第一连接孔、7212-第二连接孔、7213-传动连接孔、722-传动杆、8-方向舵传动件、81-左连接钢索、82-右连接钢索。

具体实施方式

下面将结合附图，通过具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图5、图6、图7、图8，一种轻型运动飞机的操纵系统，包括：

驾驶杆组件1，驾驶杆组件1用于操纵升降舵骨架2和副翼骨架3，从而带动升降舵骨架2和副翼骨架3发生偏转，控制升降舵和副翼偏转；

脚蹬组件4，脚蹬组件4用于操纵方向舵骨架5，从而带动方向舵骨架5发生偏转，控制方向舵偏转；

升降舵传动件6，升降舵传动件6连接于驾驶杆组件1和升降舵骨架2之间，提供力的传递；

副翼传动件7，副翼传动件7连接于驾驶杆组件1和副翼骨架3之间，提供力的传递；

方向舵传动件8，方向舵传动件8连接于脚蹬组件4和方向舵骨架5之间，提供力的传递。

由此，驾驶杆组件1用于操纵升降舵和副翼，脚蹬组件4用于操纵方向舵，升降舵传动件6、副翼传动件7和方向舵传动件8均由机械结构组成，结构简单、反应敏捷、安全可靠。

如图2，驾驶杆组件1包括两组并排设置的操纵杆11，两组操纵杆11前端通过过渡块16与水平连接杆12连接，后端分别连接有操纵手柄13；水平连接杆12下方固接有竖直调节杆14，竖直调节杆14与基座15铰接，推拉操纵手柄13能够带动竖直调节杆14相对基座15前后转动；操纵杆11相对过渡块16能够绕轴心旋转，操纵杆11下方固接有摆动杆111，驾驶杆组件1在摆动杆111之间铰接有摆动盘17，摆动杆111与摆动盘17之间通过同步连杆18连接，摆动盘17两侧分别设有钢索连接孔171，摆动盘17能够跟随操纵杆11的旋转而摆动。

由此，驾驶杆组件1能够做操纵升降舵骨架2的前后推拉动作，也可以做操纵副翼骨架3的左右旋转动作，并且两个驾驶舱的驾驶员能够同步操纵，保证操纵的可靠性。

如图8，脚蹬组件4包括两组铰接于机架上的左脚蹬组41和右脚蹬组42，左脚蹬组41通过左铰接轴411将第两个驾驶位的左脚蹬412连接，右脚蹬组42通过右铰接轴421将两个驾驶位的右脚蹬422连接，左铰接轴411上连接有左摆动杆413，右铰接轴421上连接有右摆动杆423。

由此，踩动左脚蹬412或右脚蹬422能够操纵方向舵骨架5左右偏转，并且两个驾驶舱的驾驶员能够同步操纵，保证操纵的可靠性。

如图1、图4，升降舵传动件6包括升降舵推杆61和传动转换件62，升降舵推杆61前端连接于竖直调节杆14上位于基座15上方，后端通过传动转换件62与升降舵骨架2相连，升降舵推杆61的前后推拉动作能够带动传动转换件62摆动，从而带动升降舵骨架2旋转，使升降舵产生角度偏转。

如图5、图6，副翼传动件7包括副翼传动钢索71和传动转换组件72，传动转换组件72包括传动盘721和传动杆722，副翼传动钢索71连接于钢索连接孔171和传动盘721之间，操纵杆11的旋转通过副翼传动钢索71带动传动盘721旋转，传动杆722连接于传动盘721和副翼骨架3之间，传动盘721的旋转带动副翼骨架4上下偏转。

如图7、图9、图10，方向舵骨架5包括用于带动偏转的左连接片51和右连接片52；方向舵传动件8为方向舵传动钢索，包括左连接钢索81和右连接钢索82，左连接钢索81连接于左摆动杆413和左连接片51之间，右连接钢索82连接于右摆动杆423和右连接片52之间。

如图3、图4，升降舵推杆61包括推杆单元611以及连接于推杆单元611之间的转换单元612；转换单元612为摆臂结构，两侧的推杆单元611分别与转换单元612摆动端铰接；传动转换件62为摆臂结构，升降舵骨架2通过摆动连杆与传动转换件62固接，升降舵推杆61与传动转换件62摆动端铰接。

如图5、图6，传动盘721上设有分别与副翼传动钢索71连接的第一连接孔7211和第二连接孔7212，以及与传动杆722一端活动连接的传动连接孔7213；副翼传动钢索71包括对称设置的两条副翼拉动钢索711和一条副翼同步钢索712；两侧的副翼拉动钢索711分别连接于单侧的摆动杆111和第一连接孔7211之间，副翼同步钢索712连接于对称的两个第二连接孔7212之间；飞机机架上设有不少于一处滑轮713，副翼传动钢索71通过绕装于滑轮713来改变走线方向。

如图8、图9、图10，左脚蹬组41和右脚蹬组42下方分别安装有左复位支撑杆414和右复位支撑杆424，左连接钢索81和右连接钢索82分别至少存在一段弹性段。

升降舵骨架2从初始位置最多向上转动25°且最多向下转动15°，副翼骨架3从初始位置最多向上摆动15°且最多向下摆动25°，方向舵骨架5从中间位置向两侧偏转的范围在30°内。

由此，升降舵骨架2、副翼骨架3和方向舵骨架5摆动过多会影响安全性，故限制其摆动角度能够加强安全性。

上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (10)

1.一种轻型运动飞机的操纵系统，其特征在于，包括：

驾驶杆组件（1），所述驾驶杆组件（1）用于操纵升降舵骨架（2）和副翼骨架（3），从而带动所述升降舵骨架（2）和所述副翼骨架（3）发生偏转，控制升降舵和副翼偏转；

脚蹬组件（4），所述脚蹬组件（4）用于操纵方向舵骨架（5），从而带动所述方向舵骨架（5）发生偏转，控制方向舵偏转；

升降舵传动件（6），所述升降舵传动件（6）连接于所述驾驶杆组件（1）和所述升降舵骨架（2）之间，提供力的传递；

副翼传动件（7），所述副翼传动件（7）连接于所述驾驶杆组件（1）和所述副翼骨架（3）之间，提供力的传递；

方向舵传动件（8），所述方向舵传动件（8）连接于所述脚蹬组件（4）和所述方向舵骨架（5）之间，提供力的传递。

2.根据权利要求1所述的一种轻型运动飞机的操纵系统，其特征在于：所述驾驶杆组件（1）包括两组并排设置的操纵杆（11），两组所述操纵杆（11）前端通过过渡块（16）与水平连接杆（12）连接，后端分别连接有操纵手柄（13）；所述水平连接杆（12）下方固接有竖直调节杆（14），所述竖直调节杆（14）与基座（15）铰接，推拉所述操纵手柄（13）能够带动所述竖直调节杆（14）相对所述基座（15）前后转动；所述操纵杆（11）相对所述过渡块（16）能够绕轴心旋转，所述操纵杆（11）下方固接有摆动杆（111），所述驾驶杆组件（1）在所述摆动杆（111）之间铰接有摆动盘（17），所述摆动杆（111）与所述摆动盘（17）之间通过同步连杆（18）连接，所述摆动盘（17）两侧分别设有钢索连接孔（171），所述摆动盘（17）能够跟随所述操纵杆（11）的旋转而摆动。

3.根据权利要求1所述的一种轻型运动飞机的操纵系统，其特征在于：所述脚蹬组件（4）包括两组铰接于机架上的左脚蹬组（41）和右脚蹬组（42），所述左脚蹬组（41）通过左铰接轴（411）将第两个驾驶位的左脚蹬（412）连接，所述右脚蹬组（42）通过右铰接轴（421）将两个驾驶位的右脚蹬（422）连接，所述左铰接轴（411）上连接有左摆动杆（413），所述右铰接轴（421）上连接有右摆动杆（423）。

4.根据权利要求2所述的一种轻型运动飞机的操纵系统，其特征在于：所述升降舵传动件（6）包括升降舵推杆（61）和传动转换件（62），所述升降舵推杆（61）前端连接于所述竖直调节杆（14）上位于所述基座（15）上方，后端通过所述传动转换件（62）与所述升降舵骨架（2）相连，所述升降舵推杆（61）的前后推拉动作能够带动所述传动转换件（62）摆动，从而带动所述升降舵骨架（2）旋转，使升降舵产生角度偏转。

5.根据权利要求2所述的一种轻型运动飞机的操纵系统，其特征在于：所述副翼传动件（7）包括副翼传动钢索（71）和传动转换组件（72），所述传动转换组件（72）包括传动盘（721）和传动杆（722），所述副翼传动钢索（71）连接于所述钢索连接孔（171）和所述传动盘（721）之间，所述操纵杆（11）的旋转通过所述副翼传动钢索（71）带动所述传动盘（721）旋转，所述传动杆（722）连接于所述传动盘（721）和所述副翼骨架（3）之间，所述传动盘（721）的旋转带动所述副翼骨架（4）上下偏转。

6.根据权利要求3所述的一种轻型运动飞机的操纵系统，其特征在于：所述方向舵骨架（5）包括用于带动偏转的左连接片（51）和右连接片（52）；所述方向舵传动件（8）为方向舵传动钢索，包括左连接钢索（81）和右连接钢索（82），所述左连接钢索（81）连接于所述左摆动杆（413）和所述左连接片（51）之间，所述右连接钢索（82）连接于所述右摆动杆（423）和所述右连接片（52）之间。

7.根据权利要求4所述的一种轻型运动飞机的操纵系统，其特征在于：所述升降舵推杆（61）包括推杆单元（611）以及连接于所述推杆单元（611）之间的转换单元（612）；所述转换单元（612）为摆臂结构，两侧的所述推杆单元（611）分别与所述转换单元（612）摆动端铰接；所述传动转换件（62）为摆臂结构，所述升降舵骨架（2）通过摆动连杆与所述传动转换件（62）固接，所述升降舵推杆（61）与所述传动转换件（62）摆动端铰接。

8.根据权利要求5所述的一种轻型运动飞机的操纵系统，其特征在于：所述传动盘（721）上设有分别与所述副翼传动钢索（71）连接的第一连接孔（7211）和第二连接孔（7212），以及与所述传动杆（722）一端活动连接的传动连接孔（7213）；所述副翼传动钢索（71）包括对称设置的两条副翼拉动钢索（711）和一条副翼同步钢索（712）；两侧的所述副翼拉动钢索（711）分别连接于单侧的所述摆动杆（111）和所述第一连接孔（7211）之间，所述副翼同步钢索（712）连接于对称的两个所述第二连接孔（7212）之间；飞机机架上设有不少于一处滑轮（713），所述副翼传动钢索（71）通过绕装于所述滑轮（713）来改变走线方向。

9.根据权利要求6所述的一种轻型运动飞机的操纵系统，其特征在于：所述左脚蹬组（41）和所述右脚蹬组（42）下方分别安装有左复位支撑杆（414）和右复位支撑杆（424），所述左连接钢索（81）和所述右连接钢索（82）分别至少存在一段弹性段。

10.根据权利要求1~9任一条权利要求所述的一种轻型运动飞机的操纵系统，其特征在于：所述升降舵骨架（2）从初始位置最多向上转动25°且最多向下转动15°，所述副翼骨架（3）从初始位置最多向上摆动15°且最多向下摆动25°，所述方向舵骨架（5）从中间位置向两侧偏转的范围在30°内。