CN114455057A - 一种载人飞艇推力转向控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种载人飞艇推力转向控制系统，包括定位安装件、手动控制件、电动控制件；所述定位安装件包括主轴套管、支撑座，所述主轴套管通过支撑座安装在载人飞艇上；所述手动控制件包括手动转管、手动转向件、手动刹车件；所述手动转管转动安装在主轴套管内；所述手动转向件与手动刹车件配合，控制手动转管的转动状态；本发明采用手动控制件和电动控制件两种控制结构，实现电动和手动的双控独立操作。当电动控制发生故障时，可以采用手动控制。不仅每台推力主轴可以实现电动独立或者同步正反向转动，在电动断电或故障后手动依然能实现每台主轴的独立或多台同步正反向转动。

Description

一种载人飞艇推力转向控制系统

技术领域

本发明属于飞艇转向系统技术领域，涉及一种载人飞艇推力转向控制系统。

背景技术

飞艇属于浮空器的一种，也是利用轻于空气的气体来提供升力的航空器。根据工作原理的不同，浮空器可分为飞艇、系留气球和热气球等，其中飞艇和系留气球是军事利用价值最高的浮空器。飞艇和系留气球的主要区别是前者比后者多了自带的动力系统，可以自行飞行。

目前载人飞艇转向控制系统(转涵机构)一般是采用在每个主推力轴上安装一个蜗轮蜗杆电机驱动主轴转动实现发动机推力方向的改变(称其为电动控制)，使飞艇产生矢量推力，以便于使飞艇实现悬停、倒飞、垂直起降等功能。当电动控制出现故障后，需要相应的辅助措施继续控制载人飞艇转向，否则易造成严重事故；虽然现有转向控制系统中都设计了相应的辅助措施，但该辅助措施结构仅为出现事故时的备用方式，不能将其作为主要的控制结构，且该辅助措施结构较为复杂，操作步骤繁琐，不便于驾驶员长时间操作；同时现有电动控制转向结构限制了驾驶员的操作选择。

为解决上述问题，本发明提出了一种载人飞艇推力转向控制系统。

发明内容

为解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种载人飞艇推力转向控制系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种载人飞艇推力转向控制系统，包括定位安装件、手动控制件、电动控制件；

所述定位安装件包括主轴套管、支撑座，所述主轴套管通过支撑座安装在载人飞艇上；

所述手动控制件包括手动转管、手动转向件、手动刹车件；所述手动转管转动安装在主轴套管内；所述手动转向件与手动刹车件配合，控制手动转管的转动状态；

所述电动控制件包括电动转管、驱动件；所述驱动件固定在电动转管上，所述电动转管带动驱动件伸入手动转管内，所述电动转管转动安装在手动转管内，所述驱动件的输出轴通过固定件固定在所述手动转管上；

所述电动转管背离驱动件的一端安装有动力装置。

进一步地，所述定位安装件还包括密封设置在载人飞艇上的囊体密封套管，所述主轴套管伸入囊体密封套管内，并与其转动连接。

进一步地，所述手动刹车件包括刹车制动器、刹车制动组、刹车制动踏板以及刹车油绳，所述刹车制动组安装在手动转管伸出主轴套管的端部，所述刹车制动器安装在支撑座上，并与刹车制动组配合，所述刹车制动器通过刹车油绳与刹车制动踏板连接。

进一步地，所述刹车制动组包括刹车片和绳轮，所述绳轮与刹车片同轴固定。

进一步地，所述手动转向件包括转向油绳、转向轮；所述转向油绳一端固定在绳轮上，并在所述绳轮上绕设若干圈；所述转向油绳另一端固定在转向轮上，并在所述转向轮上绕设若干圈。

进一步地，所述驱动件包括电机、减速器，所述减速器安装在电机上，所述减速器的输出轴通过固定件固定在手动转管上，所述电机安装在电动转管伸入手动转管的端部。

进一步地，所述动力装置包括安装架、安装在安装架上的发动机、安装在发动机输出轴上的螺旋桨，所述电动转管背离驱动件的一端与安装架固定连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明采用手动控制件和电动控制件两种控制结构，实现电动和手动的双控独立操作。当电动控制发生故障时，可以采用手动控制。不仅每台推力主轴可以实现电动独立或者同步正反向转动，在电动断电或故障后手动依然能实现每台主轴的独立或多台同步正反向转动。

2.本发明中的装置不仅结构紧凑而且安装简单，稳定可靠，易于实现。

3.根据驾驶员习惯，可选择适应电控转向或手动转向系统，而其中一套作为备用，在一套出现问题的时候，采用另一套控制转涵工作，以达到安全的目的。

4.本发明中的装置不仅适用于载人飞艇气囊上的动力系统的转向，还可以适用于吊舱上的动力系统的转向。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A部放大图；

图3是本发明中动力装置的结构示意图；

图4是本发明中驾驶舱的结构示意图。

图中：1、主轴套管；2、支撑座；3、手动转管；41、转向油绳；42、转向轮；51、刹车制动器；52、刹车制动组；53、刹车制动踏板；54、刹车油绳；6、电动转管；71、电机；72、减速器；8、动力装置；81、发动机；82、螺旋桨；9、囊体密封套管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图4所示，本发明采用的技术方案如下：一种载人飞艇推力转向控制系统，包括定位安装件、手动控制件以及电动控制件。

所述定位安装件包括主轴套管1、支撑座2以及囊体密封套管9。

本实施例中，具体的，在载人飞艇囊体安装推力系统主轴的位置开设一个供囊体密封套管9伸入的通道。当囊体密封套管9安装在其内后，采用热合方式将囊体密封套管9伸入该通道内的一端密封，同时将该通道开口处的囊体与囊体密封套管9密封。使得囊体密封套管9与载人飞艇囊体之间完全密封设置，避免载人飞艇囊体漏气；

在实际安装时，载人飞艇囊体左右相对两端均设置有囊体密封套管9。两个囊体密封套管9之间采用绳索连接，以便于承受巨大的主轴摇摆推力。

本实施例中，支撑座2通过法兰盘安装在位于囊体密封套管9管口处的载人飞艇气囊上。所述主轴套管1伸入囊体密封套管9内，并通过法兰或大螺母安装在支撑座2上，主轴套管1背离支撑座2的一端安装有轴套座；

主轴套管1与支撑座2配合，为手动控制件、电动控制件提供安装基准，有效保证了后续安装的稳定性。

所述手动控制件包括手动转管3、手动转向件以及手动刹车件。

本实施例中，具体的，所述手动转管3伸入主轴套管1内，该手动转管3伸入主轴套管1的一端固定有转轴，该转轴转动连接在轴套座上，该手动转管3伸出主轴套管1的一端通过轴承座固定在支撑座2上。手动转管3与主轴套管1同轴设置，保证手动转管3转动时的稳定性。

所述手动刹车件包括刹车制动器51、刹车制动组52、刹车制动踏板53以及刹车油绳54。

本实施例中，所述刹车制动组52安装在手动转管3伸出主轴套管1的端部；刹车制动器51通过螺栓固定在支撑座2上，并与刹车制动组52配合使用；刹车制动踏板53安装在驾驶舱内，刹车油绳54两端分别连接在刹车制动器51和刹车制动踏板53上。

所述刹车制动组52包括刹车片和绳轮，所述绳轮与刹车片同轴固定，刹车片和绳轮运动状态同步设置。

驾驶员踩踏刹车制动踏板53，通过刹车油绳54控制刹车制动器51的工作状态，进而控制手动转管3能否转动。

所述手动转向件包括转向油绳41、转向轮42。

本实施例中，转向轮42安装在驾驶舱内，转向油绳41一端绕设在绳轮上，转向油绳41另一端安装在转向轮42上。

具体的，转向油绳41采用套管油丝绳，套管油丝绳由套管和钢丝绳组成。套管的一端固定在支撑座2上，套管另一端固定在驾驶舱靠近转向轮42的位置。钢丝绳在绳轮上缠绕一圈并通过支撑座2上的支架引出。根据正反转转角大小在绳轮的合适位置锁定钢丝绳，并与绳轮固装，防止绳轮与钢丝绳之间发生相对滑动，避免打滑或转角过量。同时正负转角不超过180度。

所述电动控制件包括电动转管6、驱动件。

本实施例中，所述驱动件固定在电动转管6上，所述电动转管6带动驱动件伸入手动转管3内，所述电动转管6转动安装在手动转管3内，所述驱动件的输出轴通过固定件固定在所述手动转管3上。

本实施例中，固定件为环形卡爪，该环形卡爪一端固定安装在驱动件的输出轴上，另一端通过螺栓固定在手动转管3的转轴端上。

本实施例中，具体的，驱动件包括电机71、减速器72、控制板以及控制线。减速器72固定在电机71上，电机71的输出轴与减速器72的输入轴通过联轴器连接。环形卡爪通过螺栓固定在联轴器的输出轴上，环形卡爪另一端通过螺栓固定在手动转管3的转轴端上；

电机71固定在电动转管6伸入手动转管3的端部；

电动转管6背离驱动件的中间位置通过轴承座固定在支撑座2上；电动转管6、减速器72输出轴、手动转管3之间均同轴设置；

电动转管6伸出手动转管3的外缘面上开设有通孔，控制线伸入电动转管6内，并从该通孔伸出，保证了电动转管6转动的稳定，同时避免损坏控制线。

所述电动转管6背离驱动件的一端安装有动力装置8。

本实施例中，所述动力装置8包括安装架、安装在安装架上的发动机81、安装在发动机81输出轴上的螺旋桨82，电动转管6背离驱动件的端部通过螺栓固定在安装架上。

发动机81驱动螺旋桨82产生推力，该推力可通过电动转管6的转动角度，从而实现载人飞艇的悬停、倒飞或垂直起降。

本实施例中，减速器72为蜗轮蜗杆配合结构，当电机71不带动减速器72转动，且手动转管3转动时，电动转管6通过驱动件与手动转管3之间不发生相对运动。即电动转管6与手动转管3之间同步转动。

本实施例中，将动力装置8通过手动控制件控制其转动时记为手动控制转向；将动力装置8通过电动控制件控制其转动时记为电动控制转向。

本实施例在使用时：

当采用手动控制转向时：

初始状态下，刹车制动器51将刹车制动组52锁紧，手动转管3处于被锁止状态。

首先踩下刹车制动踏板53，刹车制动踏板53通过刹车油绳54控制刹车制动器51，刹车制动器51松开刹车制动组52，此时手动转管3处于工作状态；

接着根据实际需要转动转向轮42，转向轮42通过转向油绳41带动手动转管3转动，由于电机71没有工作，电动转管6与手动转管3同步转动；

最后，电动转管6带动动力装置8转动，进而改变载人飞艇的工作状态。

当采用电动控制转向时：

初始状态下，刹车制动器51将刹车制动组52锁紧，手动转管3处于被锁止状态。

由于减速器72固定设置在手动转管3上，手动转管3又处于锁止状态，当电机71转动时，电动转管6带动动力装置8转动，进而改变载人飞艇的工作状态。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种载人飞艇推力转向控制系统，其特征在于：包括定位安装件、手动控制件、电动控制件；

所述定位安装件包括主轴套管(1)、支撑座(2)，所述主轴套管(1)通过支撑座(2)安装在载人飞艇上；

所述手动控制件包括手动转管(3)、手动转向件、手动刹车件；所述手动转管(3)转动安装在主轴套管(1)内；所述手动转向件与手动刹车件配合，控制手动转管(3)的转动状态；

所述电动控制件包括电动转管(6)、驱动件；所述驱动件固定在电动转管(6)上，所述电动转管(6)带动驱动件伸入手动转管(3)内，所述电动转管(6)转动安装在手动转管(3)内，所述驱动件的输出轴通过固定件固定在所述手动转管(3)上；

所述电动转管(6)背离驱动件的一端安装有动力装置(8)。

2.根据权利要求1所述的载人飞艇推力转向控制系统，其特征在于：所述定位安装件还包括密封设置在载人飞艇上的囊体密封套管(9)，所述主轴套管(1)伸入囊体密封套管(9)内，并与其转动连接。

3.根据权利要求1所述的载人飞艇推力转向控制系统，其特征在于：所述手动刹车件包括刹车制动器(51)、刹车制动组(52)、刹车制动踏板(53)以及刹车油绳(54)，所述刹车制动组(52)安装在手动转管(3)伸出主轴套管(1)的端部，所述刹车制动器(51)安装在支撑座(2)上，并与刹车制动组(52)配合，所述刹车制动器(51)通过刹车油绳(54)与刹车制动踏板(53)连接。

4.根据权利要求3所述的载人飞艇推力转向控制系统，其特征在于：所述刹车制动组(52)包括刹车片和绳轮，所述绳轮与刹车片同轴固定。

5.根据权利要求4所述的载人飞艇推力转向控制系统，其特征在于：所述手动转向件包括转向油绳(41)、转向轮(42)；所述转向油绳(41)一端固定在绳轮上，并在所述绳轮上绕设若干圈；所述转向油绳(41)另一端固定在转向轮(42)上，并在所述转向轮上绕设若干圈。

6.根据权利要求1所述的载人飞艇推力转向控制系统，其特征在于：所述驱动件包括电机(71)、减速器(72)，所述减速器(72)安装在电机(71)上，所述减速器(72)的输出轴通过固定件固定在手动转管(3)上，所述电机(71)安装在电动转管(6)伸入手动转管(3)的端部。

7.根据权利要求1所述的载人飞艇推力转向控制系统，其特征在于：所述动力装置(8)包括安装架、安装在安装架上的发动机(81)、安装在发动机(81)输出轴上的螺旋桨(82)，所述电动转管(6)背离驱动件的一端与安装架固定连接。

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