CN1218859C - 一种动力增升型地效飞行器地效过渡区的操纵装置 - Google Patents

Abstract

一种动力增升型地效飞行器地效过渡区的操纵装置，包括可对襟翼和导流片同时驱动的液压系统和可操纵、监控和协调液压系统工作的控制电路总成，所述液压系统包括液压源、协调控制装置和执行机构。本发明由于在襟翼与导流片之间配制采用一套组合控制系统，只用一个操纵开关，便能同时对襟翼与导流片进行协调操纵，即在收襟翼的同时，以一定的规律向上偏转导流片；在放襟翼的同时，以一定规律向下偏转导流片，采用这种操纵系统克服了分别操纵襟翼及导流片引起的纵向力矩过大，而给飞行器在过渡飞行时带来的操纵困难。它不仅使纵向力矩变化大为减少，而且使驾驶员的操作动作变得简化、方便、保证了飞行器在过渡区飞行的安全。

Description

一种动力增升型地效飞行器地效过渡区的操纵装置

技术领域

本发明涉及到一种地效飞行器，特别是一种动力增升型地效飞行器在地效过渡区飞行的操纵装置。

背景技术

地效飞行器的地效飞行“过渡区”，指的是从地效飞行器的起飞构型状态逐步过渡到地效巡航飞行构型状态或从地效区巡航飞行构型状态逐步过渡到降落构型状态的过渡飞行区。

现有地效飞行器，为了改善起飞滑跑性能，降低起飞速度，采用襟翼偏转一定的角度并将螺旋桨后的气流导入机翼下方，产生动力气垫升力，以减少起飞滑跑过程中船体的吃水深度，降低滑行阻力和起飞离水速度，提高起飞滑行的加速性，改善地效飞行器的起飞性能；地效飞行器起飞离水后，为了降低飞行阻力并充分发挥发动机的拉力以提高飞行速度，须收起襟翼并将螺旋桨后的气流偏转到巡航飞行状态；动力增升型地效飞行器降落状态，又须将襟翼和螺旋桨后的气流从巡航飞行状态偏转到降落状态，以降低地效飞行器着水速度，减少地效飞行器的着水撞击载荷。

无论从起飞状态转换到巡航状态，还是从巡航状态转换到降落状态，均需通过操纵襟翼和螺旋桨后的气流偏转来实现，此时，因气流的变化，会引起地效飞行器全机力矩平行特性的变化，为保持地效飞行器的稳定性，通常驾驶员须随时操纵升降舵以控制飞行器的力矩平衡。在实际操作装置中，襟翼收放和螺旋桨后的气流偏转是分别控制的，即先收放襟翼，后偏转螺旋桨后的气流。收放襟翼和偏转螺旋桨后的气流，因操作时差，会引起纵向力矩很大的改变，这时，驾驶员只能通过操纵升降舵偏转来保持飞行器稳定安全的飞行姿态，但在起飞或降落时，由于飞行器的飞行速度较小，升降舵的效率比较低，分别控制收放襟翼和偏转螺旋桨后的气流，为保证纵向力矩平衡所需的升降舵偏角将是很大的，甚至设计的最大升降舵偏角都不足于保证纵向力矩平衡，而且驾驶员操纵动作频繁、剧烈、复杂。中国专利99122366.7揭示了一种兼有高飞功能的地效飞行器，该专利在原有地效飞行器的基础上着重研究设计具有高飞功能的飞行器，其设计改进要点在于解决高飞时的飞行器结构配制，来对现有地效飞行器在地效过渡区内的操纵系统没有提出进一步的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的操纵问题，提供一种在地效过渡区起飞或降落时可协调同时操纵收放襟翼和偏转螺旋桨后气流的动力增升型地效飞行器地效过渡区的操纵装置。

一种动力增升型地效飞行器地效过渡区的操纵装置，包括可对襟翼和导流片同时驱动的液压系统和可操纵监控和协调液压系统工作的控制电路总成，所述液压系统包括液压源、协调控制装置和执行机构，其中：

液压源——用于向协执行机构提供压力油；

协调控制装置——可协调控制襟翼与导流片的同时驱动；

执行机构——可实现襟翼和导流片偏转动作的执行。

为使液压系统中同时驱动襟翼及导流片动作的实现，上述协调控制装置包括襟翼、导流片协调装置，所述襟翼、导流片协调装置由减压阀和电磁换向阀组成，其中：

减压阀——将液压源油压值减到执行机构动作所需要的工作压力值；

电磁换向阀——通过电磁控制滑阀的不同位置改变曲液的流动方向。

上述执行机构包括襟翼作动机构、导流片作动机构，所述襟翼和导流片作动机构分别设有左、右襟翼作动筒和左、右导流片作动筒，作动筒内设有可使襟翼、导流片偏转的活塞杆。

上述液压源由油箱、电动液压泵和稳压、安全装置构成，其中稳压、安全装置中设有可保证系统安全供油的辅助液压源。

为便于操纵、监控和协调液压系统的工作，上述控制电路总成包括控制台及信号装置、操纵开关和位置传感器，其中：

信号装置——由多个指示灯组成，可显示襟翼和导流片动作是否到位。

操纵开关——为双向三位电源开关，直接控制襟翼的收放和导流片的偏转。

位置传感器——为机械和电开关的组合体，可将襟翼收放和导流片的偏转状态传递至控制台及其信号装置。

本发明由于在襟翼与导流片之间配制的采用一套同一类型的组合控制系统，只用一个操纵开关，便能同时对襟翼与导流片进行协调操纵，即在收襟翼的同时，以一定的规律向上偏转导流片；在放襟翼的同时，以一定规律向下偏转导流片，采用这种操纵系统克服了分别操纵襟翼及导流片引起的纵向力矩过大，而给飞行器在过渡区飞行时带来的操纵困难。它不仅使起的纵向力矩变化大为减少，而且使驾驶员的操作动作变得简化、方便、保证了飞行器在过渡区飞行的安全。

附图说明

图1为本发明的结构组成方框图；

图2为本发明的结构组成原理示意图。

具体实施方式

一种动力增升型地效飞行器地效过渡区的操纵装置，如图1、图2所示，包括可对襟翼和导流片同时驱动的液压系统和可操纵、监控和协调液压系统工作的控制电路总成，所述液压系统包括液压源、协调控制装置和执行机构，其中：

液压源——用于向执行机构提供压力油；

协调控制装置——可协调控制襟翼与导流片的同时驱动；

执行机构——可实现襟翼和导流片偏转动作的执行。

液压源是液压系统的动力源。主要由油箱、油泵和稳压、安全装置组成。所述“稳压、安全装置”起着储备能源、稳压和保证系统超压安全的作用，主要由蓄压器、充气阀、缓冲阀和安全阀组成。其中气囊式球形蓄压器，是用来储存和释放液压系统能量的装置。其主要用途为：可作为辅助液压源，当电动油泵故障时可保证一次出航安全的压力油供油量；对液压系统起着保压、缓冲、吸收液压冲击和降低压力脉动作用的充气阀，是用来给蓄压器气腔充气的阀门；缓冲阀，可降低压力脉动使压力表指示准确；安全阀，当液压源的压力超过限定值时，会自动放液降压，确保压力值在限定范围内。

协调控制装置包括襟翼、导流片协调装置、襟翼协调装置和导流片协调装置三部份。所述襟翼、导流片协调装置，用来协调襟翼和导流片偏转，使其同时从起点开始，同时到达终点；反之亦然。其主要由减压阀和电磁换向阀组成。上述减压阀，是将液压源压力值减到执行机构动作所需要的工作压力值，同时通过调节减压值可使襟翼、导流片偏转的压力、流量发生变化，而通过调节襟翼和导流片的压力油减压量，就可以达到襟翼和导流片偏转时间上的一致。上述电磁换向阀主要由阀体、电磁铁、弹簧和滑阀组成。工作原理是，通过电磁铁控制滑阀的不同位置来改变液压油的流动方向。所述襟翼协调装置和导流片协调装置分别设有可调节同步驱动左、右襟翼和左、右导流片的限流阀。上述襟翼协调装置和导流片协调装置可分别通过各自的限流阀调节压力油的流量，使左、右件同步驱动。上述襟翼、导流片协调装置与襟翼协调装置和导流片协调装置之间均设有液压油锁。

上述执行机构包括襟翼作动机构、导流片作动机构，所述襟翼和导流片作动机构分别设有左、右襟翼收放作动筒和左、右导流片作动收放筒，作动筒内设有可使襟翼、导流片偏转的活塞杆。当压力油流入作动筒大腔时，推动活塞杆外伸，使襟翼和导流片向下偏转，当压力油进入小腔，活塞杆缩回，带动襟翼和导流片收起。

上述控制电路总成包括控制台及信号装置、操纵开关和位置传感器，所述操纵系统主要起着操纵、监控和协调作用。其中，信号装置由多个指示灯组成，指示襟翼和导流片是否到位。所述操纵开关是设有收、放、中立三个挡位的双向三位电源开关，直接控制电磁换向阀，当操纵开关置于“放”的位置是，电磁换向阀“放”端电磁铁得电，向作动筒大腔供压力油，襟翼和导流片下偏(放下)。操纵当开关置于“收”的位置时，电磁换向阀“收”端电磁铁得电，“放”端失电，向作动筒(油缸)小腔供压力油，襟翼和导流片收起。当收起至位指示灯亮后，将操纵开关手柄置于“中立”位置。位置传感器也称终点电门，是一个机械和电开关的组合体，用以感受襟翼和导流片“放”、“收”是否到位。当“放”到位时，位置传感器感受到信号的同时接通电门，控制台上指示灯亮。当“收”到位时，位置传感器感受到信号的同时接通电门，控制台上指示灯亮，并使电磁换向阀“收”端电磁铁失电，滑阀工作处中位，液压油锁将作动筒锁定，保持收上位置。

本发明的实际操作过程是这样实现的，首先做襟翼和导流片操纵准备工作，开启电动液压泵，电动液压泵从油箱吸油、增压后通过供压管路向稳压、安全装置中的蓄压器充液。当确定放下襟翼和导流片时，将操纵开关置于“放”的位置，压力油通过协调控制装置后分别进入襟翼作动机构和导流片作动机构中的作动筒大腔，使活塞杆外伸推动襟翼和导流片下偏。作动筒小腔液压油通过协调控制装置进入回油管路，流回油箱。通过协调控制装置中的减压阀来调节襟翼和导流片的协调偏转；通过襟翼作动机构和导流片作动机构中的限流阀等来调节左、右襟翼同步驱动和左、右导流片同步驱动。当收起襟翼和导流片时，将操纵开关置于收的位置，压力油通过协调控制装置后分别进入襟翼作动机构和导流片作动机构中的作动筒小腔，使活塞杆缩回带动襟翼、导流片收起。作动筒大腔液压油通过协调控制装置进入回油管路，流回油箱。由于控制系统中襟翼和导流片同用一套液压系统为两者的联合操纵提供了条件，飞行试验证实，起飞时襟翼偏转5度，导流片偏转20度，离水后1 5秒内同时收起，可使地效飞行器顺利地离水并过渡到巡航状态，整个过程操作简便，飞行姿态稳定。

Claims (4)

1、一种动力增升型地效飞行器地效过渡区的操纵装置，其特征在于包括可对襟翼和导流片同时驱动的液压系统和可操纵、监控和协调液压系统工作的控制电路总成，所述液压系统包括液压源、协调控制装置和执行机构，其中：

液压源——用于向执行机构提供压力油；

协调控制装置——可协调控制襟翼与导流片的同时驱动；

执行机构——可实现襟翼和导流片偏转动作的执行。

上述协调控制装置包括襟翼、导流片协调装置，所述襟翼、导流片协调装置由减压阀和电磁换向阀组成，其中：

减压阀——将液压源油压值减到执行机构动作所需要的工作压力值；

电磁换向阀——通过电磁控制滑阀的不同位置改变油液的流动方向。

上述执行机构包括襟翼作动机构、导流片作动机构，所述襟翼和导流片作动机构分别设有左、右襟翼作动筒和左、右导流片作动筒，作动筒内设有可使襟翼、导流片偏转的活塞杆。

上述液压源由油箱、电动液压泵和稳压、安全装置构成，其中稳压、安全装置中设有可保证系统安全供油的辅助液压源。

上述控制电路总成包括控制台及信号装置、操纵开关和位置传感器，其中：

信号装置——由多个指示灯组成，可显示襟翼和导流片动作是否到位。

操纵开关——为双向三位电源开关，直接控制襟翼的收放和导流片的偏转。

位置传感器——为机械和电开关的组合体，可将襟翼收放和导流片的偏转状态传递至控制台及其信号装置。

2、根据权利要求1所述的动力增升型地效飞行器地效过渡区的操纵装置，其特征在于上述协调控制装置还包括襟翼协调装置和导流片协调装置，所述襟翼协调装置和导流片协调装置分别设有可调节同步驱动左、右襟翼和左、右导流片的限流阀。

3、根据权利要求1或2所述的动力增升型地效飞行器地效过渡区的操纵装置，其特征在于上述襟翼、导流片协调装置与襟翼协调装置和导流片协调控制装置之间均设有液压油锁。

4、根据权利要6所述的动力增升型地效飞行器地效过渡区的操纵装置，其特征在于上述辅助液压源为可储存和释放液压系统能量的气囊式球形蓄压器。