CN109606706B - 一种双驾驶手操纵机构 - Google Patents

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Abstract

一种双驾驶手操纵机构，属于飞行器操纵系统领域。为解决飞机手操纵机构结构复杂、占用空间较大的问题，本发明提供一种双驾驶手操纵机构：将驾驶盘设计为卧杆式，左、右驾驶盘的旋转联动通过拉杆和扇形轮实现，拉杆和扇形轮远离驾驶员，释放了腿部的航向空间；左、右驾驶盘的推拉联动通过叉形连杆、叉形摇臂、扭力管实现，扭力管和驾驶盘的卧杆部分，驾驶杆后端杆和驾驶杆前端杆距离较小。本发明结构简单，高度方向占用空间小，解放了驾驶员腿部空间，提高了驾驶舒适性。

Description

一种双驾驶手操纵机构
技术领域
本发明属于飞行器操纵系统领域，涉及一种双驾驶手操纵机构。
背景技术
飞机手操纵机构用于控制飞机的俯仰和滚转，是飞机操纵系统的核心部件。合理地选用机构对提高飞行操纵系统的性能和可靠性等都起着重要作用。双驾驶手操纵机构，用于双驾驶飞机，可实现左、右手操纵机构联动。正副驾驶员可以同时操纵飞机也可以单独操纵飞机。国内同类飞机的手操纵机构的不足之处是结构复杂，占用空间较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、高度方向占用空间小的双驾驶手操纵机构。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：本发明将驾驶盘设计为卧杆式，左、右驾驶盘的旋转联动通过拉杆和扇形轮实现，拉杆和扇形轮远离驾驶员，释放了腿部的航向空间；左、右驾驶盘的推拉联动通过叉形连杆、叉形摇臂、扭力管实现，扭力管和驾驶盘的卧杆部分(驾驶杆后端杆和驾驶杆前端杆)距离较小，释放了腿部高度方向的空间。
一种双驾驶手操纵机构，包括：左驾驶盘1、右驾驶盘2、左导向支座3、右导向支座4、驾驶杆后端杆5、驾驶杆摇臂组件6、叉形连杆7、叉形摇臂8、扭力管固定支座9、扭力管固定支座10、扭力管11、扭力管输出摇臂12、推拉钢索13、左摇臂支座组件14、右摇臂支座组件15、止动螺套16、驾驶杆前端杆17、止动块18、拉杆19、扇形轮支座20、扇形轮21、钢索22。
所述左摇臂支座组件14由摇臂14-1、2个轴承14-2、支座14-3、卡簧14-4装配而成。
所述右摇臂支座组件15由摇臂15-1、2个轴承15-2、支座15-3、卡簧15-4装配而成。
所述叉形连杆7由3个轴承7-1和叉形连杆7-2装配而成，减小了系统间隙和摩擦力。
所述驾驶杆摇臂组件6由摇臂6-1和2个轴承6-2装配而成，可屏蔽驾驶盘旋转带来的干扰，使升降舵操纵具有独立性。
所述左导向支座3、右导向支座4、扭力管固定支座9、扭力管固定支座10、左摇臂支座组件14、右摇臂支座组件15和扇形轮支座20通过螺栓固定在飞机机体结构上，也可固定在单个基座上，然后连同基座与机体结构固接。
所述左驾驶盘1、右驾驶盘2与驾驶杆后端杆5固定连接。
所述驾驶杆后端杆5内圆与驾驶杆前端杆17外圆配合，通过销钉或螺钉固接。
驾驶杆摇臂组件6安装在驾驶杆前端杆17上，驾驶杆前端杆17上设计有凸肩，与驾驶杆后端杆5同时顶住轴承内圈，限制驾驶杆摇臂组件6轴向串动。
所述驾驶杆摇臂组件6与叉形连杆7、叉形连杆7与叉形摇臂8之间采用螺栓连接，通过安装有轴承叉形连杆7，将驾驶杆的直线运动转换成叉形摇臂8的旋转运动。
所述叉形摇臂8与扭力管11一端通过螺栓连接，将旋转运动传递给扭力管11，从而使固定在扭力管11另一端上的扭力管输出摇臂12运动。
所述拉杆19两端装有带关节轴承的杆端，一端通过螺栓与左摇臂支座组件14、右摇臂支座组件15连接，另一端与扇形轮21连接。
所述左摇臂支座组件14、右摇臂支座组件15分别套在驾驶杆前端杆17上。
所述扇形轮21装有两个滚珠轴承，安装在扇形轮支座20上，通过锁紧螺母限制扇形轮21的轴向串动。
所述驾驶杆前端杆17和摇臂14-1或摇臂15-1采用方形滑键的形式。既实现了旋转力矩的传递；屏蔽了推拉驾驶盘带来的干扰，使副翼操纵具有独立性；又使传递旋转力矩的机构更简单、高度方向的占用空间更小。
所述驾驶杆后端杆5、驾驶杆前端杆17和扭力管11采用垂直交叉布置，通过驾驶杆摇臂组件6、叉形连杆7、叉形摇臂8连接。驾驶杆摇臂组件6的输出点位于驾驶杆上部，叉形连杆7、叉形摇臂8采用叉形结构形式，大大缩减了手操纵机构高度方向占用的空间，并且避免了简单连杆摇臂使驾驶杆摇臂组件6和叉形摇臂8承受水平方向的偏心力。
所述驾驶杆前端杆17上安装有限制驾驶杆前后行程的限位装置包括止动螺套16和止动块18。所述止动螺套16和止动块18通过螺纹的形式安装在驾驶杆前端杆17上，并用锁紧螺母锁紧，防止松动。在调试升降舵操纵系统时，可通过调节止动螺套16和止动块18在驾驶杆前端杆17的位置，调节驾驶盘前推和后拉行程。
驾驶员直接操纵此手操纵机构，可实现副翼和升降舵的偏转，旋转驾驶盘实现副翼的偏转；推拉驾驶盘实现升降舵的偏转。
本发明提供了一种结构简单，高度方向占用空间小的双驾驶手操纵机构，解放了驾驶员腿部空间，提高了驾驶舒适性。由于本发明结构简单且在重点运动部位采用了轴承，因此结构的摩擦力和间隙较小；并且驾驶盘的推拉运动和旋转运动互不干涉、互不影响，满足了手操纵机构对副翼操纵和升降舵操纵的独立性要求。可用于大、中、小型飞机。
附图说明
图1为双驾驶手操纵机构整体结构示意图；
图2为推拉驾驶盘运动示意图；
图3为旋转驾驶盘运动示意图；
图4驾驶杆摇臂组件截面图；
图5叉形连杆结构图；
图6为左摇臂支座组件14结构装配示意图；
图7为驾驶杆前端杆与摇臂支座组件运动、配合、截面示意图；
图8为右摇臂支座组件15结构装配示意图。
其中，1-左驾驶盘、2-右驾驶盘、3-左导向支座、4-右导向支座、5-驾驶杆后端杆、6-驾驶杆摇臂组件、7-叉形连杆、8-叉形摇臂、9-扭力管固定支座、10-扭力管固定支座、11-扭力管、12-扭力管输出摇臂、13-推拉钢索、14-左摇臂支座组件、15-右摇臂支座组件、16-止动螺套、17-驾驶杆前端杆、18-止动块、19-拉杆、20-扇形轮支座、21-扇形轮、22-钢索、6-1-摇臂、6-2-轴承、7-1-轴承、7-2-叉形连杆、14-1-摇臂、14-2-轴承、14-3-支座、14-4-卡簧、15-1-摇臂、15-2-轴承、15-3-支座、15-4-卡簧。
具体实施方式
列举实施上述发明内容的实例，可增加该发明的可实施性。实施实例的描述要包括：构成、作用效果。必要时可列举多个实施实例。
以下结合附图和实施实例对本发明作进一步地详述：本发明将驾驶盘设计为卧杆式，左、右驾驶盘的旋转联动通过拉杆和扇形轮实现，拉杆和扇形轮远离驾驶员，释放了腿部的航向空间；左、右驾驶盘的推拉联动通过叉形连杆、叉形摇臂、扭力管实现，扭力管和驾驶盘的卧杆部分(驾驶杆后端杆和驾驶杆前端杆)距离较小，释放了腿部高度方向的空间。
一种双驾驶手操纵机构，包括：左驾驶盘1、右驾驶盘2、左导向支座3、右导向支座4、驾驶杆后端杆5、驾驶杆摇臂组件6、叉形连杆7、叉形摇臂8、扭力管固定支座9、扭力管固定支座10、扭力管11、扭力管输出摇臂12、推拉钢索13、左摇臂支座组件14、右摇臂支座组件15、止动螺套16、驾驶杆前端杆17、止动块18、拉杆19、扇形轮支座20、扇形轮21、钢索22。
所述左摇臂支座组件14由摇臂14-1、2个轴承14-2、支座14-3、卡簧14-4装配而成。
所述右摇臂支座组件15由摇臂15-1、2个轴承15-2、支座15-3、卡簧15-4装配而成。
所述叉形连杆7由3个轴承7-1和叉形连杆7-2装配而成，减小了系统间隙和摩擦力。
所述驾驶杆摇臂组件6由摇臂6-1和2个轴承6-2装配而成，可屏蔽驾驶盘旋转带来的干扰，使升降舵操纵具有独立性。
所述左导向支座3、右导向支座4、扭力管固定支座9、扭力管固定支座10、左摇臂支座组件14、右摇臂支座组件15和扇形轮支座20通过螺栓固定在飞机机体结构上，也可固定在单个基座上，然后连同基座与机体结构固接。
所述左驾驶盘1、右驾驶盘2与驾驶杆后端杆5采用法兰和螺栓固接。
所述驾驶杆后端杆5内圆与驾驶杆前端杆17外圆配合，通过销钉或螺钉固接。驾驶杆摇臂组件6安装在驾驶杆前端杆17上，驾驶杆前端杆17上设计有凸肩，与驾驶杆后端杆5同时顶住轴承内圈，限制驾驶杆摇臂组件6轴向串动。
所述驾驶杆摇臂组件6与叉形连杆7、叉形连杆7与叉形摇臂8之间采用螺栓连接，通过安装有轴承叉形连杆7，将驾驶杆的直线运动转换成叉形摇臂8的旋转运动。
所述叉形摇臂8与扭力管11一端通过螺栓连接，将旋转运动传递给扭力管11，从而使固定在扭力管11另一端上的扭力管输出摇臂12运动。
所述拉杆19两端装有带关节轴承的杆端，一端通过螺栓与左摇臂支座组件14、右摇臂支座组件15连接，另一端与扇形轮21连接。
所述左摇臂支座组件14、右摇臂支座组件15分别套在驾驶杆前端杆17上。
所述扇形轮21装有两个滚珠轴承，安装在扇形轮支座20上，通过锁紧螺母限制扇形轮21的轴向串动。
所述驾驶杆前端杆17和摇臂14-1或摇臂15-1采用方形滑键的形式。既实现了旋转力矩的传递；屏蔽了推拉驾驶盘带来的干扰，使副翼操纵具有独立性；又使传递旋转力矩的机构更简单、高度方向的占用空间更小。
所述驾驶杆后端杆5、驾驶杆前端杆17和扭力管11采用垂直交叉布置，通过驾驶杆摇臂组件6、叉形连杆7、叉形摇臂8连接。驾驶杆摇臂组件6的输出点位于驾驶杆上部，叉形连杆7、叉形摇臂8采用叉形结构形式，大大缩减了手操纵机构高度方向占用的空间，并且避免了简单连杆摇臂使驾驶杆摇臂组件6和叉形摇臂8承受水平方向的偏心力。
所述驾驶杆前端杆17上安装有限制驾驶杆前后行程的限位装置包括止动螺套16和止动块18。所述止动螺套16和止动块18通过螺纹的形式安装在驾驶杆前端杆17上，并用锁紧螺母锁紧，防止松动。在调试升降舵操纵系统时，可通过调节止动螺套16和止动块18在驾驶杆前端杆17的位置，调节驾驶盘前推和后拉行程。
参见附图1～3所示，推拉驾驶盘1或驾驶盘2时，驾驶杆后端杆5和驾驶杆前端杆17随驾驶盘1或驾驶盘2作轴向前后运动，并带动固定其上的驾驶杆摇臂组件6运动；驾驶杆摇臂组件6将推拉力传递给叉形连杆7，叉形连杆7驱动叉形摇臂8作旋转运动，将推拉力转换成旋转力矩。叉形摇臂8通过扭力管11将旋转力矩传递给扭力管输出摇臂12，扭力管输出摇臂12将旋转力矩通过推拉力的形式驱动推拉钢索13或拉杆，从而带动后续升降舵操纵系统线系运动，实现对升降舵的偏转操纵。所述叉形连杆7由3个轴承7-1和叉形连杆7-2装配而成，见图5，可减小系统间隙和摩擦力。所述驾驶杆摇臂组件由摇臂6-1和2个轴承6-2装配而成，见图4，可屏蔽驾驶盘旋转带来的干扰，使升降舵操纵具有独立性。左右驾驶盘通过扭力管11和扭力管输出摇臂12进行交联同步，实现了左右驾驶盘的联动，并使其具有同一的输出。
所述驾驶杆前端杆17上安装有限制驾驶杆前后行程的限位装置包括止动螺套16和止动块18。所述止动螺套16和止动块18通过螺纹的形式安装在驾驶杆前端杆17上，并用锁紧螺母锁紧，防止松动。在调试升降舵操纵系统时，可通过调节止动螺套16和止动块18在驾驶杆前端杆17的位置，调节驾驶盘前推和后拉行程。
旋转推拉驾驶盘1或驾驶盘2时，驾驶杆后端杆5和驾驶杆前端杆17随驾驶盘1或驾驶盘2作旋转运动，将旋转力矩传递给左摇臂支座组件14或右摇臂支座组件15；再通过摇臂14-1或摇臂15-1将力矩传递给拉杆19，带动扇形轮21旋转，扇形轮21拉动钢索22实现对副翼操纵系统线系的驱动，从而使副翼偏转。所述驾驶杆前端杆17和摇臂14-1或摇臂15-1采用方形滑键的形式，见图6～8，实现了旋转力矩的传递，并屏蔽了推拉驾驶盘带来的干扰，使副翼操纵具有独立性。所述左摇臂支座组件14由摇臂14-1、2个轴承14-2、支座14-3、卡簧14-4装配而成，所述右摇臂支座组件15由摇臂15-1、2个轴承15-2、支座15-3、卡簧15-4装配而成，减小了系统间隙和摩擦力。左右驾驶盘通过拉杆19和扇形轮21交联同步，实现了左右驾驶盘的联动，并使其具有同一的输出。

Claims (9)

1.一种双驾驶手操纵机构，其特征在于：由左驾驶盘(1)、右驾驶盘(2)、两个驾驶杆后端杆(5)、两个驾驶杆摇臂组件(6)、两个叉形连杆(7)、两个叉形摇臂(8)、两个扭力管(11)、扭力管输出摇臂(12)、推拉钢索(13)、左摇臂支座组件(14)、右摇臂支座组件(15)、两个止动螺套(16)、两个驾驶杆前端杆(17)、两个止动块(18)、两个拉杆(19)、扇形轮(21)、钢索(22)组成；扭力管输出摇臂（12）将旋转力矩通过推拉力的形式驱动推拉钢索（13），从而带动后续升降舵操纵系统线系运动，实现对升降舵的偏转操纵；所述驾驶杆前端杆(17)上安装有限制驾驶杆前后行程的限位装置包括止动螺套(16)和止动块(18)；所述止动螺套(16)和止动块(18)通过螺纹的形式安装在驾驶杆前端杆(17)上，并用锁紧螺母锁紧；止动螺套(16)和止动块(18)限制驾驶盘前推和后拉行程；左驾驶盘(1)、右驾驶盘(2)分别与驾驶杆后端杆(5)固定连接，驾驶杆后端杆(5)内圆与驾驶杆前端杆(17)外圆配合，固定连接；驾驶杆摇臂组件(6)安装在驾驶杆前端杆(17)上，驾驶杆前端杆(17)上设计有凸肩，与驾驶杆后端杆(5)同时顶住轴承内圈，限制驾驶杆摇臂组件(6)轴向串动，所述驾驶杆摇臂组件（6）由摇臂（6-1）和2个轴承（6-2）装配而成，可屏蔽驾驶盘旋转带来的干扰，使升降舵操纵具有独立性；驾驶杆摇臂组件(6)与叉形连杆(7)螺栓连接，叉形连杆(7)与叉形摇臂(8)螺栓连接；叉形摇臂(8)与扭力管(11)一端螺栓连接，扭力管输出摇臂(12)固定在扭力管(11)另一端上；两个拉杆(19)两端装有带关节轴承的杆端，一端分别通过螺栓与左摇臂支座组件(14)、右摇臂支座组件(15)连接，另一端与扇形轮(21)连接，扇形轮(21)拉动钢索(22)实现对副翼操纵系统线系的驱动，从而使副翼偏转；左摇臂支座组件(14)、右摇臂支座组件(15)分别采用方形滑键的形式与驾驶杆前端杆(17)相连。
2.根据权利要求1所述的一种双驾驶手操纵机构，其特征在于：所述左摇臂支座组件(14)由摇臂（14-1）、2个轴承（14-2）、支座（14-3）、卡簧（14-4）装配而成；所述右摇臂支座组件(15)由摇臂（15-1）、2个轴承（15-2）、支座（15-3）、卡簧（15-4）装配而成。
3.根据权利要求1所述的一种双驾驶手操纵机构，其特征在于：所述叉形连杆(7)由3个轴承（7-1）和叉形连杆（7-2）装配而成，减小了系统间隙和摩擦力。
4.根据权利要求1所述的一种双驾驶手操纵机构，其特征在于：所述扇形轮(21)装有两个滚珠轴承，安装在扇形轮支座(20)上，通过锁紧螺母限制扇形轮(21)的轴向串动。
5.根据权利要求4所述的一种双驾驶手操纵机构，其特征在于：所述两个驾驶杆后端杆(5)上分别固定左导向支座(3)、右导向支座(4)，左导向支座(3)、右导向支座(4)固定在飞机机体结构上。
6.根据权利要求5所述的一种双驾驶手操纵机构，其特征在于：每个所述扭力管(11)上均固定第一扭力管固定支座(9)、第二扭力管固定支座(10)，所述第一扭力管固定支座(9)、第二扭力管固定支座(10)固定在飞机机体结构上。
7.根据权利要求1所述的一种双驾驶手操纵机构，其特征在于：所述左摇臂支座组件(14)、右摇臂支座组件(15)固定在飞机机体结构上。
8.根据权利要求4所述的一种双驾驶手操纵机构，其特征在于：所述扇形轮支座(20)固定在飞机机体结构上。
9.根据权利要求6所述的一种双驾驶手操纵机构，其特征在于：所述左导向支座(3)、右导向支座(4)、第一扭力管固定支座(9)、第二扭力管固定支座(10)、左摇臂支座组件(14)、右摇臂支座组件(15)和扇形轮支座(20)可以通过螺栓直接固定在飞机机体结构上；也可通过固定在单个基座上，然后连同基座与飞机机体结构固定连接。
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