CN110588954A - 一种多用途卧式脚蹬操纵装置 - Google Patents

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朱辉杰
蔡畅岚
屈霞
曾嵘
叶蕾
彭金京
郭丹
邰瑞雪
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Jiangxi Hongdu Aviation Industry Group Co Ltd
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Jiangxi Hongdu Aviation Industry Group Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/02—Initiating means
    • B64C13/04—Initiating means actuated personally
    • B64C13/044—Initiating means actuated personally operated by feet, e.g. pedals

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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)

Abstract

一种多用途卧式脚蹬操纵装置，其中，支撑支座上通过轴承安装有枢轴，枢轴上端与脚蹬调节机构固连，枢轴下端与输出摇臂固连，组成主轴部分；两根主连杆、两根辅连杆与两个脚蹬支臂组件组成平行四连杆传动机构，同时两根主连杆、两根辅连杆与两个脚蹬支臂组件对称设置在脚蹬调节机构两侧，左右脚蹬在进行前后中立位置调节时，通过操纵组件驱动脚蹬调节机构的梯形螺杆旋转，梯形螺杆内设置的梯形螺纹将旋转运动转化为直线位移，推动转化件前后运动，并通过小连杆传递运动位移，小连杆拉动主连杆绕轴线顺/逆时针转动，在平行四连杆传动机构的作用下，实现左右脚蹬中立位置的前后调节，空间需求较小，通用性好，便于各型号飞机的维护保障。

Description

一种多用途卧式脚蹬操纵装置
技术领域
本发明涉及飞行控制系统技术领域，尤其涉及一种多用途卧式脚蹬操纵装置。
背景技术
脚蹬操纵装置是飞机操纵系统的基本构件，一方面需满足飞行员对飞机偏航方向的操纵需求，同时需具备前后调节功能以适应飞行员身高的差异性。目前型号飞机采用的卧式脚蹬操纵装置适用范围小，前后调节方式局限性大，难以通用于各型号飞机，如图1所示，该装置为某型机械操纵系统飞机采用的一种卧式脚蹬，采用机械拔销式的调节方式，仅适用于软式机械操纵系统；如图2所示，该装置为某型电传飞行控制系统飞机采用的一种卧式脚蹬，亦采用机械拔销式的调节方式，上述2种卧式脚蹬采用的机械拔销式调节方式，其左右脚蹬为独立逐级调节，存在调整后左右脚蹬位置不同步以及调整级差大的问题；同时脚蹬操纵力全部由插销承受，存在一定的结构强度和疲劳寿命设计难点。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种多用途卧式脚蹬操纵装置，以解决上述背景技术中的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种多用途卧式脚蹬操纵装置，包括枢轴、脚蹬支臂组件、输出摇臂、支撑支座、辅连杆、主连杆及脚蹬调节机构，其中，支撑支座上通过轴承安装有枢轴，枢轴上端与脚蹬调节机构固连，枢轴下端与输出摇臂固连，组成主轴部分；两根主连杆、两根辅连杆与两个脚蹬支臂组件组成平行四连杆传动机构，同时两根主连杆、两根辅连杆与两个脚蹬支臂组件对称设置在脚蹬调节机构两侧，且主连杆一端与脚蹬调节机构连接，主连杆另一端与脚蹬支臂组件相连，辅连杆一端与脚蹬调节机构连接，辅连杆另一端与支撑支座的辅轴相连；脚蹬调节机构由操纵组件、梯形螺杆、支架、转化件及小连杆，操纵组件安装在梯形螺杆上，梯形螺杆穿过支架与安装在支架上的转化件接触，小连杆一端固定在转化件上，小连杆另一端与主连杆连接，左右脚蹬在进行前后中立位置调节时，通过操纵组件驱动梯形螺杆旋转，梯形螺杆内设置的梯形螺纹将旋转运动转化为直线位移，推动转化件前后运动，并通过小连杆传递运动位移，小连杆拉动主连杆绕轴线顺/逆时针转动，在平行四连杆传动机构的作用下，左右脚蹬进行前后平行移动，以实现左右脚蹬中立位置的前后调节。
在本发明中，操纵组件包括手柄/电动组件。
在本发明中，转化件为蝶形螺母。
在本发明中，脚蹬支臂组件上设置有刹车传感器安装接口，同时在脚蹬支臂组件的脚蹬踏板转轴内配置有扭力棒，在刹车蹬转脚蹬踏板时以提供合适的刹车启动力和操纵力，同时输出刹车指令，实现脚刹车功能。
在本发明中，输出摇臂的结构根据实际需求进行设计，单耳摇臂可适应机械操纵系统的飞机，输出机械位移；多耳摇臂可适应电传飞行控制系统的飞机，同时在支撑支座上设置有机械接口，用于安装人感系统载荷机构、阻尼器、指令传感器，既可模拟合适的操纵感觉，同时输出机械位移并转化为电气指令信号。
在本发明中，左右蹬脚蹬时，推动主连杆、脚蹬调节机构、枢轴、输出摇臂绕主轴旋转运动，辅连杆绕辅轴随动，形成平行四边形运动，以保证左右脚蹬前后平行移动，输出摇臂输出相应的机械位移。
有益效果：本发明可满足大部分机械/电传飞行控制系统对脚蹬的功能需求，且空间需求较小，通用性好，便于各型号飞机的维护保障；同时脚蹬调节机构的结构简单、可靠，可实现左右脚蹬无级同步调节。
附图说明
图1为目前适用于软式机械操纵系统的卧式脚蹬。
图2为目前适用于电传飞行控制系统的卧式脚蹬。
图3为本发明的较佳实施例的正视图。
图4为本发明的较佳实施例的俯视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图3～4的一种多用途卧式脚蹬操纵装置，包括枢轴1、脚蹬支臂组件2、输出摇臂3、支撑支座4、辅连杆5、主连杆6、脚蹬调节机构7、手柄/电动组件8、梯形螺杆9、支架10、蝶形螺母11及小连杆12，其中，枢轴1通过轴承安装在支撑支座4上，且枢轴1上端与脚蹬调节机构7固连，枢轴1下端与输出摇臂3固连，组成主轴部分；两根主连杆6、两根辅连杆5与两个脚蹬支臂组件2组成平行四连杆传动机构，同时主连杆6一端与脚蹬调节机构7连接，主连杆6另一端与脚蹬支臂组件2相连，辅连杆5一端与脚蹬调节机构7连接，辅连杆5另一端与支撑支座4的辅轴相连，脚蹬调节机构7由手柄/电动组件8、梯形螺杆9、支架10、蝶形螺母11及小连杆12，手柄/电动组件8安装在梯形螺杆9上，梯形螺杆9穿过支架10与安装在支架10上的蝶形螺母11接触，小连杆12一端固定在蝶形螺母11上，小连杆12另一端与主连杆6连接，左右脚蹬在进行前后中立位置调节时，通过手柄/电动机构8驱动梯形螺杆9旋转，梯形螺纹将旋转运动转化为直线位移，推动蝶形螺母11前后运动，并通过小连杆12传递运动位移，拉动主连杆6绕轴线顺/逆时针转动，在平行四连杆传动机构的作用下，左右脚蹬进行前后平行移动，以实现左右脚蹬中立位置的前后调节；
左右蹬脚蹬时，推动主连杆6、脚蹬调节机构7、枢轴1、输出摇臂3绕主轴旋转运动，辅连杆5绕辅轴随动，形成平行四边形运动，以保证左右脚蹬前后平行移动，输出摇臂3输出相应的机械位移。
在本实施例中，脚蹬支臂组件2上设置有刹车传感器安装接口，同时在脚蹬支臂组件2的脚蹬踏板转轴内配置有扭力棒，在刹车蹬转脚蹬踏板时以提供合适的刹车启动力和操纵力，同时输出刹车指令，实现脚刹车功能。
在本实施例中，输出摇臂3的结构根据实际需求进行设计，单耳摇臂可适应机械操纵系统的飞机，输出机械位移；多耳摇臂可适应电传飞行控制系统的飞机，同时在支撑支座4上设置有机械接口，用于人感系统载荷机构、阻尼器、指令传感器的安装，既可模拟合适的操纵感觉，同时输出机械位移并转化为电气指令信号。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种多用途卧式脚蹬操纵装置，包括枢轴、脚蹬支臂组件、输出摇臂、支撑支座、辅连杆、主连杆及脚蹬调节机构，其特征在于，支撑支座上安装有枢轴，枢轴上端与脚蹬调节机构固连，枢轴下端与输出摇臂固连，以组成主轴部分；两根主连杆、两根辅连杆与两个脚蹬支臂组件组成平行四连杆传动机构，同时两根主连杆、两根辅连杆与两个脚蹬支臂组件对称设置在脚蹬调节机构两侧，且主连杆一端与脚蹬调节机构连接，主连杆另一端与脚蹬支臂组件相连，辅连杆一端与脚蹬调节机构连接，辅连杆另一端与支撑支座的辅轴相连；脚蹬调节机构由操纵组件、梯形螺杆、支架、转化件及小连杆，操纵组件安装在梯形螺杆上，梯形螺杆穿过支架与安装在支架上的转化件接触，小连杆一端固定在转化件上，小连杆另一端与主连杆连接；左右脚蹬在进行前后中立位置调节时，通过操纵组件驱动梯形螺杆旋转，梯形螺杆内设置的梯形螺纹将旋转运动转化为直线位移，推动转化件前后运动，并通过小连杆传递运动位移，小连杆拉动主连杆绕轴线顺/逆时针转动，在平行四连杆传动机构的作用下，左右脚蹬进行前后平行移动，以实现左右脚蹬中立位置的前后调节。
2.根据权利要求1所述的一种多用途卧式脚蹬操纵装置，其特征在于，操纵组件包括手柄/电动组件。
3.根据权利要求1所述的一种多用途卧式脚蹬操纵装置，其特征在于，转化件为蝶形螺母。
4.根据权利要求1所述的一种多用途卧式脚蹬操纵装置，其特征在于，脚蹬支臂组件上设置有刹车传感器安装接口。
5.根据权利要求1所述的一种多用途卧式脚蹬操纵装置，其特征在于，在脚蹬支臂组件的脚蹬踏板转轴内配置有扭力棒。
6.根据权利要求1所述的一种多用途卧式脚蹬操纵装置，其特征在于，输出摇臂为单耳摇臂。
7.根据权利要求1所述的一种多用途卧式脚蹬操纵装置，其特征在于，输出摇臂为多耳摇臂。
8.根据权利要求1所述的一种多用途卧式脚蹬操纵装置，其特征在于，在支撑支座上设置有用于安装人感系统载荷机构、阻尼器、指令传感器的机械接口。
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