CN205068870U - 一种飞行操纵进动效应演示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种飞行操纵进动效应演示装置，包括水平支架、垂直支架、底座、电机以及转子；所述底座水平放置，垂直支架上固定有底座转轴并通过底座转轴竖立在底座上，所述底座转轴具有沿自身中轴旋转的自由度；所述水平支架设置在垂直支架上且水平支架本身相对于垂直支架仅有绕水平转轴转动的自由度；所述电机固定在水平支架上且转子的转动轴同轴设置在电机输出轴上。本实用新型将飞机发动机转子进动这一抽象的理论知识，形象地与实际飞行相关联，让飞行学员对飞机的稳定性以及飞机的操纵有更深的理解。
Description
技术领域
本实用新型涉及飞行器领域，特别是一种用于演示飞行操纵进动效应的装置。
背景技术
在飞行中，为纠正飞机发动机转子进动效应的影响，飞行员要适当的使用升降舵和方向舵来防止不必要的俯仰和偏航运动。这会对飞机的稳定性和飞行员的操作造成不利影响。然而，由于进动效应相关的理论知识较为抽象，飞行学员普遍反映较难掌握，难于和实际飞行相互关联，使得飞行员掌握该项飞行技巧的难度大、耗时长。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种飞行操纵进动效应演示装置，用于解决现有的进动效应相关的理论知识抽象难懂、不利于飞行员掌握的技术问题。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种飞行操纵进动效应演示装置，包括水平支架、垂直支架、底座、电机以及转子；所述底座水平放置，垂直支架上固定有底座转轴并通过底座转轴竖立在底座上，所述底座转轴具有沿自身中轴旋转的自由度；所述水平支架设置在垂直支架上且水平支架本身相对于垂直支架仅有绕水平转轴转动的自由度；所述电机固定在水平支架上且转子的转动轴同轴设置在电机输出轴上。
进一步的，在本实用新型中，所述垂直支架沿底座转轴为轴对称，所述水平支架沿转子的转轴为轴对称。
进一步的，在本实用新型中，所述垂直支架为开口向上的U字形，所述水平支架为正方形；水平支架上一组相对的两个边框内分别设置有水平同轴的轴承，这里的轴承可以通过过盈配合安装在水平支架上的盲孔内，垂直支架的U字形开口处的两个边上分别固定有与上述轴承同轴的螺栓，以螺栓插入轴承内圈的方式配合。这样使得垂直支架和水平支架形成十字交叉型，使得模型紧凑。
进一步的，在本实用新型中，所述垂直支架与底座转轴通过转轴固定螺钉固定，所述底座转轴上套有带有底座轴承的套筒，底座转轴与底座轴承配合，所述套筒焊接固定于底座上。
进一步的，在本实用新型中，所述电机设置于水平支架上另一组相对的两个边框中的一个上，该侧边框上设置有开口向上的凹槽，该凹槽与电机机壳尺寸匹配，电机上方与开口向上的凹槽相对的位置设置有电机固定块，所述电机固定块上设置有与电机机壳尺寸匹配的开口向下的凹槽，所述电机固定块通过螺钉与具有开口向上的凹槽的边框固定形成电机支架。
进一步的，在本实用新型中，由于转子具有高角速度的需要，因而采用电机直接驱动方式：所述转子上的转动轴一端与电机输出轴连接，另一端与水平支架上的电机所在侧相平行的侧边框连接；所述转动轴的两端均设置有同轴的盲孔，且转动轴上靠近电机一端的盲孔位置处垂直于该盲孔的中心轴设置有另一个孔，电机输出轴与该盲孔过渡配合，上述另一个孔中设置有电机输出轴固定螺钉，转动轴另一端的盲孔内设置有转轴内轴承，水平支架上与电机所在侧相平行的侧边框上设置有第一螺栓，所述第一螺栓与转动轴内的转轴内轴承配合起轴向固定作用。这里使用单轴承装配结构，不仅节约成本、使得模型尺寸较小，而且单轴承可以承受转子径向跳动产生的力，使转子更好地保持动平衡。
进一步的，在本实用新型中，由于水平支架的一侧安装了驱动转子的电机，为了保证模型的静平衡，还设置有电机配平块，所述电机配平块设置于水平支架上与电机所在侧边框相对的边框上。使得模型在无外力的作用下在竖直方向上无偏转。
进一步的，在本实用新型中，还包括配平滚珠丝杠结构，所述配平滚珠丝杠结构包括丝杠和位于丝杠上的丝杠滑块，所述丝杠平行于电机轴且通过丝杠固定块固定于水平支架上，可以选择在水平支架上与电机安装侧垂直的侧边进行安装。由于电机配平块加工误差的存在，后续电机的更换可能会导致模型在竖直方向上发生偏转，从而使演示结果产生误差。为了增加模型配平的灵活性，安装配平滚珠丝杠，滚珠丝杆可以将旋转运动转化为线性运动，精度较高，摩擦力小，应用在模型上可以根据不同的需求保证模型在竖直方向上保持平衡。
进一步的，在本实用新型中，还包括止挡块，所述止挡块设置在垂直支架上U字形对称的两个侧边中的其中一个侧边上且靠近电机所在的一侧。避免外力过大使得电机撞击到垂直支架，对模型造成破坏。
进一步的，在本实用新型中，要求在保证结构强度的情况下，尽可能的减小质量，为此除转子采用钢材外，其他零件都采用7075的铝材，并在模型支架上镂空，减少外围结构的质量。
有益效果：
本实用新型根据转子的陀螺进动效应，研发可供学员易于掌握进动效应和相应飞行操作的教学演示模型。
当电机通电后，带动模型的转子顺时针运动，给水平支架向下的力时，垂直支架向右(逆时针)偏转，给水平支架向上的力时，垂直支架向左偏转(顺时针)偏转。上述过程恰好模拟飞机在垂直方向上俯仰时，由于发动机转子进动，飞机在水平方向上的偏航，正确地模拟了飞机发动机转子进动的负面效应。由此将飞机发动机转子进动这一抽象的理论知识，形象地与实际飞行相关联，让飞行学员对飞机的稳定性以及飞机的操纵有更深的理解。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构示意图；
图2是本实用新型的主视图；
图3是本实用新型的左视图；
图4是本实用新型中电机输出轴与转轴的连接方式示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如图1至所示的一种飞行操纵进动效应演示装置，包括水平支架1、垂直支架2、底座3、电机4以及转子6，所述转子6上具有转动轴7；
所述垂直支架2为开口向上的U字形，所述水平支架1为正方形；水平支架1上一组相对的两个边框内分别设置有水平同轴的水平框架内轴承14，垂直支架2的U字形开口处的两个边上分别固定有与上述水平框架内轴承14同轴的第二螺栓以螺栓15，以第二螺栓以螺栓15插入水平框架内轴承14内圈的方式配合。
所述底座3水平放置，所述垂直支架2与底座转轴18通过转轴固定螺钉20固定，所述底座转轴18上套有带有底座轴承17的套筒，底座转轴18与底座轴承17配合，所述套筒焊接固定于底座3上。所述底座轴承17有2个，分别位于套筒的两端，其中靠近套筒上方的底座轴承17通过套筒内台阶固定，其中靠近底座3的底座轴承17通过其下方的底座3上设置有底座固定螺母19来固定。
所述电机4设置于水平支架1上另一组相对的两个边框中的一个上，该侧边框上设置有开口向上的凹槽，该凹槽与电机4机壳尺寸匹配，电机4上方与开口向上的凹槽相对的位置设置有电机固定块5，所述电机固定块5上设置有与电机4机壳尺寸匹配的开口向下的凹槽，所述电机固定块5通过螺钉与具有开口向上的凹槽的边框固定形成电机支架。必要时，还可在电机支架上加装电机固定螺钉21用于辅助固定电机。
所述转子6上的转动轴7一端与电机输出轴24连接，另一端与水平支架1上的电机4所在侧相平行的侧边框连接；所述转动轴7的两端均设置有同轴的盲孔，且转动轴7上靠近电机4一端的盲孔位置处垂直于该盲孔的中心轴设置有另一个孔，电机输出轴24与该盲孔过渡配合，上述另一个孔中设置有电机输出轴固定螺钉23，转动轴7另一端的盲孔内设置有转轴内轴承8，水平支架1上与电机4所在侧相平行的侧边框上设置有第一螺栓9，所述第一螺栓9与转动轴7内的转轴内轴承8配合。
还包括电机配平块10和配平滚珠丝杠结构，所述电机配平块13设置于水平支架1上与电机所在侧边框相对的边框上；所述配平滚珠丝杠结构包括丝杠12和位于丝杠12上的丝杠滑块11，所述丝杠12平行于电机轴且通过丝杠固定块13固定于水平支架1上。
还包括止挡块16，所述止挡块16通过止档块固定螺钉22设置在垂直支架2上U字形对称的两个侧边中的其中一个侧边上且靠近电机4所在的一侧。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种飞行操纵进动效应演示装置，其特征在于：包括水平支架(1)、垂直支架(2)、底座(3)、电机(4)以及转子(6)；所述底座(3)水平放置，垂直支架(2)上固定有底座转轴(18)并通过底座转轴(18)竖立在底座(3)上，所述底座转轴(18)具有沿自身中轴旋转的自由度；所述水平支架(1)设置在垂直支架(2)上且水平支架(1)本身相对于垂直支架(1)仅有绕水平转轴转动的自由度；所述电机(4)固定在水平支架(1)上且转子(6)的转动轴(7)同轴设置在电机(4)输出轴(24)上。
2.根据权利要求1所述的飞行操纵进动效应演示装置，其特征在于：所述垂直支架(2)沿底座转轴(18)为轴对称，所述水平支架(1)沿转子(6)的转轴为轴对称。
3.根据权利要求2所述的飞行操纵进动效应演示装置，其特征在于：所述垂直支架(2)为开口向上的U字形，所述水平支架(1)为正方形；水平支架(1)上一组相对的两个边框内分别设置有水平同轴的轴承，垂直支架(2)的U字形开口处的两个边上分别固定有与上述轴承同轴的螺栓，以螺栓插入轴承内圈的方式配合。
4.根据权利要求2所述的飞行操纵进动效应演示装置，其特征在于：所述垂直支架(2)与底座转轴(18)通过转轴固定螺钉(20)固定，所述底座转轴(18)上套有带有底座轴承(17)的套筒，底座转轴(18)与底座轴承(17)配合，所述套筒焊接固定于底座(3)上。
5.根据权利要求3所述的飞行操纵进动效应演示装置，其特征在于：所述电机(4)设置于水平支架(1)上另一组相对的两个边框中的一个上，该侧边框上设置有开口向上的凹槽，该凹槽与电机(4)机壳尺寸匹配，电机(4)上方与开口向上的凹槽相对的位置设置有电机固定块(5)，所述电机固定块(5)上设置有与电机(4)机壳尺寸匹配的开口向下的凹槽，所述电机固定块(5)通过螺钉与具有开口向上的凹槽的边框固定形成电机支架。
6.根据权利要求1所述的飞行操纵进动效应演示装置，其特征在于：所述转子(6)上的转动轴(7)一端与电机输出轴(24)连接，另一端与水平支架(1)上的电机(4)所在侧相平行的侧边框连接；所述转动轴(7)的两端均设置有同轴的盲孔，且转动轴(7)上靠近电机(4)一端的盲孔位置处垂直于该盲孔的中心轴设置有另一个孔，电机输出轴(24)与该盲孔过渡配合，上述另一个孔中设置有电机输出轴固定螺钉(23)，转动轴(7)另一端的盲孔内设置有转轴内轴承(8)，水平支架(1)上与电机(4)所在侧相平行的侧边框上设置有第一螺栓(9)，所述第一螺栓(9)与转动轴(7)内的转轴内轴承(8)配合。
7.根据权利要求5所述的飞行操纵进动效应演示装置，其特征在于：还包括电机配平块(10)，所述电机配平块(13)设置于水平支架(1)上与电机所在侧边框相对的边框上。
8.根据权利要求7所述的飞行操纵进动效应演示装置，其特征在于：还包括配平滚珠丝杠结构，所述配平滚珠丝杠结构包括丝杠(12)和位于丝杠(12)上的丝杠滑块(11)，所述丝杠(12)平行于电机轴且通过丝杠固定块(13)固定于水平支架(1)上。
9.根据权利要求3所述的飞行操纵进动效应演示装置，其特征在于：还包括止挡块(16)，所述止挡块(16)设置在垂直支架(2)上U字形对称的两个侧边中的其中一个侧边上且靠近电机(4)所在的一侧。
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|---|---|---|---|---|
| CN109774963A (zh) * | 2017-11-13 | 2019-05-21 | 中航通飞华南飞机工业有限公司 | 飞行员操纵系统安装夹具 |
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| CN109774963B (zh) * | 2017-11-13 | 2021-12-03 | 中航通飞华南飞机工业有限公司 | 飞行员操纵系统安装夹具 |
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