CN212135700U - 一种出口模拟器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种出口模拟器，包括安装于框架上的舱门、视景系统、灯光系统、乘务员控制面板、教员控制面板和控制系统；所述舱门内侧设有手柄、力感调节机构和舱门提升模块；所述舱门的两侧还设有音效模块，所述乘务员控制面板设于音效模块的右上方，所述乘务员控制面板的下方设有乘务员座椅，所述音效模块的右侧设有教员控制室，所述教员控制面板与乘务员控制面板连接并设于教员控制室正前方；所述视景系统与控制系统、乘务员控制面板、教员控制面板连接，所述力感调节机构和舱门提升模块均与控制系统连接，解决了现有技术中存在的外形不够真实、操作顺序与舱门视景、声音系统、灯光系统的协同问题。

Description

一种出口模拟器

技术领域

本实用新型涉及乘务模拟器领域技术领域，具体为一种出口模拟器。

背景技术

乘务模拟器主要是模拟飞行仿真模拟/演示构建、先进仿真/实验环境构建、空乘动态舱系统设计与集成，以用于培训飞机客舱乘务员专业技能。乘务模拟器从模拟功能上分为以下几类：客舱模拟器(动态类、静态类)、出口模拟器、灭火模拟器、水上模拟场及其他设备和设施。

出口模拟器，是指用于培养和模拟驾驶舱和客舱的机组人员集体处置飞机紧急事故能力的一种地面模拟装置。目的是使机组人员熟练掌握机载应急设备的原理及使用步骤，引导乘客迅速安全撤离飞机。其中，出口模拟器内部布置如舱门、窗口、座椅、应急设备(灭火器等)都应与所模拟的机型一致。模拟器在模拟中可真实模拟出飞行过程中的各种视、听和感觉效果，并设有录像、录音系统和教师席位，使受训人员和评定人员能准确了解各人在模拟中的表现。

出口模拟器主要功能包括模拟动力失效、舱门卡阻、舱门卡死、手柄卡死、滑梯自动充气故障、滑梯手动充气故障、应急灯、EVAC命令等操作过程，但是目前相关出口模拟器在操作时存在力感不足、动作不到位、灯光和声音不真实、舱门视镜和声音和操作过程不同步等问题，达不到模拟效果。

实用新型内容

本实用新型具有解决了现有技术中存在的外形不够真实、操作顺序与舱门视景、声音系统、灯光系统协同问题的效果。

为了解决上述背景技术中的问题，本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种出口模拟器，包括安装于框架上的舱门、视景系统、灯光系统、乘务员控制面板、教员控制面板和控制系统；所述舱门内侧设有手柄、力感调节机构和舱门提升模块；所述视景系统设于舱门上，所述灯光系统设于舱门上方，所述控制系统设于舱门的下方及两侧，所述舱门的两侧还设有音效模块，所述舱门的一侧设有乘务员座椅，所述乘务员座椅的上方设有乘务员控制面板，所述舱门的右侧设有教员控制室，所述教员控制面板与乘务员控制面板连接并设于教员控制室正前方；所述视景系统与控制系统、乘务员控制面板、教员控制面板连接，所述力感调节机构和舱门提升模块均与控制系统连接。

作为上述技术方案的进一步改进为：所述力感调节机构包括第一伺服电机和与第一伺服电机一体连接的电动缸，所述电动缸的一端与手柄连接，另一端与框架连接。

作为上述技术方案的进一步改进为：所述舱门提升模块包括提升组件及伺服控制系统，所述提升组件包括第二伺服电机、通过链轮链条与第二伺服电机连接的提升连杆和与舱门连接的铰链臂，所述铰链臂远离舱门的一端与框架连接，所述伺服控制系统与第二伺服电机连接，所述伺服控制系统为转矩控制模式，用于对第二伺服电机转速及转矩大小进行调整，以实现对手柄的控制。

作为上述技术方案的进一步改进为：所述铰链臂上设有舱门开启机构，所述舱门开启机构包括摇臂，所述摇臂呈V型设置，所述摇臂的一端与铰链臂连接、另一端与框架连接，所述摇臂与框架连接的一端铰接伺服电动缸，所述伺服电动缸的另一端与摇臂靠近铰链臂段的中点铰接。

作为上述技术方案的进一步改进为：所述框架包括舱体框架、隔框、横梁、天花板框架和控制室框架；所述舱体框架通过方管和第一冷轧钢板焊接而成，所述隔框包括第二冷轧钢板，所述隔框与横梁通过组合型架组装形成框式刚性骨架，所述天花板框架和控制室框架均通过铝材和角件连接而成。

作为上述技术方案的进一步改进为：所述舱门上还设有与控制系统电连接的预位手柄系统，所述预位手柄系统包括用于控制手柄移动的手动预位和自动预位，所述自动预位包括电机和与电机连接用于导向的锥齿轮，所述电机与手柄连接；所述手动预位和自动预位均连接有用于控制电路接通或断开的电磁离合器；所述舱门下侧设有与控制系统电连接的系留杆组件，所述系留杆组件包括系留杆、转臂和驱动件，所述系留杆通过转臂与驱动件连接，当控制系统检测到手柄移动至接触采点后，驱动件带动系留杆运动。

作为上述技术方案的进一步改进为：所述音效模块包括声强测试仪和立体环绕音响。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

1、力感调节结构通过第一伺服电机提供动力，调节第一伺服电机的参数，即可改变开门动力以模拟应急开门，使得在应急开门状态下，舱门打开后自动应急开门；改变第一伺服电机的力矩方向，使得舱门提升后舱门无法打开，即可模拟舱门卡死；改变第一伺服电机的参数，以改变第一伺服电机的转矩，从而增加舱门开启的难度，模拟舱门的卡阻；通过调节第一伺服电机的参数，可达到保证舱门的操作力感与真实飞机接近，从而保证模拟的真实度和效果。

2、舱门提升模块通过伺服控制系统替代以往的纯机械式提升，增加了舱门在提升时间方面和手柄力感调节方便的真实度，从而保证模拟的真实度和效果。

3、电磁离合器完美的解决了手动预位与自动预位之间的连贯问题，气弹簧解决了预位力感问题。

4、本技术方案最大可能性的保证了框架的强度，更便于之后模拟，使得在模拟过程中框架不易发生形变，从而延长了该出口模拟器的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的侧视结构示意图；

图3为本实用新型的框架结构示意图；

图4为本实用新型的舱门结构示意图；

图5为本实用新型的舱门开启机构示意图；

图6为本实用新型的舱门提升模块机构示意图；

图7是本实用新型控制系统原理框图；

图8是本实用新型教员控制面板的视窗示意图。

附图标记说明

1、框架；2、舱门；21、手柄；22、乘务员座椅；23、教员控制面板；3、音效模块；31、立体环绕音响；32、声强测试仪；4、预位手柄系统；5、舱门提升模块；51、第二伺服电机；52、铰链臂；53、链轮链条；6、系留杆组件；7、阵风锁；71、辅助手柄；8、力感调节结构；9、摇臂；91、伺服电动缸。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-8所示，一种出口模拟器，包括安装于框架1上的舱门2、视景系统、灯光系统、乘务员控制面板、教员控制面板23和控制系统，舱门2内侧设有手柄21、力感调节机构8、预位手柄系统4和舱门提升模块5；视景系统设于舱门2上，灯光系统设于舱门 2上方，控制系统设于舱门2的下方及两侧，舱门2的两侧还设有音效模块3，音效模块 3包括声强测试仪32和立体环绕音响31；舱门2的一侧设有乘务员座椅22，乘务员控制面板设于乘务员座椅22的上方，舱门2的右侧设有教员控制室，教员控制面板23与乘务员控制面板连接并设于教员控制室正前方；视景系统与控制系统、乘务员控制面板、教员控制面板23连接，力感调节机构8、预位手柄系统4和舱门提升模块5均与控制系统电连接。

框架1包括舱体框架、隔框、横梁、天花板框架和控制室框架；舱体框架通过方管和第一冷轧钢板焊接而成，隔框包括第二冷轧钢板，隔框与横梁通过组合型架组装形成单元刚性骨架，天花板框架和控制室框架均通过铝材和角件连接而成，框架1外设有蒙皮，蒙皮采用空冷轧钢板，通过铆钉固定于框架1上，这样最大可能性的保证了框架1的强度，更便于之后模拟，使得在模拟过程中框架1不易发生形变，从而延长了该出口模拟器的使用寿命。

自动预位包括电机和与电机连接用于导向的锥齿轮，电机与手柄21连接；手动预位和自动预位均连接有用于控制电路接通或断开的电磁离合器；舱门2下侧设有与控制系统电连接的系留杆组件6，系留杆组件6包括系留杆、转臂和驱动件，系留杆通过转臂与驱动件连接。手动预位时，电磁离合器断电，摆动手柄21到达预设位置，并通过气弹簧模拟力感；自动预位时，电磁离合器通电，电机转动，并通过锥齿轮导向，以带动手柄21 转动，当手柄21到达预位位置时将接触采点，控制系统检测到手柄21与采点接触，则发送信号至驱动件，在本实施例中驱动件为电机，当电机得到信号，系留杆将随着电机转动。其中，手动解除预位、自动解除预位原理与手动预位、自动预位原理相同，解除预位后系留杆可和舱门2一同运动，手电磁离合器完美的解决了手动预位与自动预位之间的连贯问题，气弹簧解决了预位力感问题。

力感调节机构8包括第一伺服电机和与第一伺服电机一体连接的电动缸，电动缸的一端与手柄21连接，另一端与框架1连接；在模拟过程中，调节第一伺服电机的参数，即可改变开门动力以模拟应急开门，使得在应急开门状态下，舱门2打开后自动应急开门；改变第一伺服电机的力矩方向，使得舱门2提升后舱门2无法打开，即可模拟舱门 2卡死；改变第一伺服电机的参数，以改变第一伺服电机的转矩，从而增加舱门2开启的难度，模拟舱门2的卡阻；通过调节第一伺服电机的参数，可达到保证舱门2的操作力感与真实飞机接近，从而保证模拟的真实度和效果。

舱门提升模块5包括提升组件及伺服控制系统，提升组件包括第二伺服电机51、通过链轮链条53与第二伺服电机51连接的提升连杆和与舱门2连接的铰链臂52，铰链臂 52远离舱门2的一端与框架1连接，伺服控制系统与第二伺服电机51连接，伺服控制系统为转矩控制模式，用于对第二伺服电机51转速及转矩大小进行调整，以实现对手柄 21的控制。舱门2手柄21电机采用转矩控制模式，通过对伺服电机速度及转矩大小的调整实现对手柄21的控制。具体控制原理如下：通过伺服控制系统中的模拟量输出模块，为第二伺服电机51的速度限制输入端口提供0～10v电压，其电压值的大小决定的第二伺服电机51的转速；通过伺服控制系统中的模拟量输出模块，为第二伺服电机51的转矩限制输入端口提供-10V～+10v电压，其电压值大小决定第二伺服电机51转动时扭矩的大小，正与负决定电机转动的方向；通过对上述两种电压的调节，即可调节手柄21的力感，使其达到需要的力感效果。这样通过伺服控制系统替代以往的纯机械式提升，增加了舱门2在提升时间方面和手柄21力感调节方便的真实度，从而保证模拟的真实度和效果。

铰链臂52上设有舱门2开启机构，出口开门组件包括摇臂9，摇臂9呈V型设置，摇臂9的一端与铰链臂52连接、另一端与框架1连接，摇臂9与框架1连接的一端还铰接有伺服电动缸91，伺服电动缸91的另一端与摇臂9靠近铰链臂52段的中点铰接，舱门2开启机构与舱门2提升机构配合，模拟舱门2的开启，更加真实。

铰链臂52上还设有阵风锁7，阵风锁7上设有辅助手柄71，阵风锁7与舱门2开启机构通过控制系统电连接。当所述舱门2完全打开时，控制系统可控制阵风锁7自动上锁或解锁；当舱门2完全关闭需要打开时，搬动辅助手柄71以解除阵风锁7的约束，并通述控制系统控制力感调节机构8模拟舱门2模拟器的真实力感，再次增强模拟的真实性。

舱门2具体操作过程：“人工”模式下，内部开门，检查外部条件，首先摆动手柄 21，使手柄21到达预位状态，系留杆抬起；手柄21提升，提升组件提升舱门2，向外推舱门2，舱门2打开到完全位置后，阵风锁7锁死舱门2；内部关门，拉动阵风锁7，解除舱门2锁死，向内拉动舱门2，向下压内手柄21，舱门2向下运动缓慢并牢牢地关闭舱门2。

“人工”模式下，外部开门，向上提升外手柄21，提升组件提升舱门2，向外拉动舱门2，舱门2向外向前拉至完全打开位置，直到阵风锁7卡住，舱门2锁住；外部关门，内部解除阵风锁7，向内拉动舱门2，向下压外把手，舱门2推入到其完全关闭位置。

“自动”模式即舱门2应急操作，检查外部条件，检查预位/解除预位拉杆处于预位位置，用左手把住左门框辅助手柄71，向上提升内手柄21，提升组件提升舱门2，完全打开后，舱门2通过力感调节系统自动向外弹出且可听到滑梯充气声。

以上给出的实施例是实现本实用新型较优的例子，本实用新型不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本实用新型技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种出口模拟器，其特征在于：包括安装于框架(1)上的舱门(2)、视景系统、灯光系统、乘务员控制面板、教员控制面板(23)和控制系统；

所述舱门(2)内侧设有手柄(21)、力感调节机构和舱门提升模块(5)；

所述视景系统设于舱门(2)上，所述灯光系统设于舱门(2)上方，所述控制系统设于舱门(2)的下方及两侧，所述舱门(2)的两侧还设有音效模块(3)，所述舱门(2)的一侧设有乘务员座椅(22)，所述乘务员座椅(22)的上方设有乘务员控制面板，所述舱门(2)的右侧设有教员控制室，所述教员控制面板(23)与乘务员控制面板连接并设于教员控制室正前方；

所述视景系统与控制系统、乘务员控制面板、教员控制面板(23)连接，所述力感调节机构和舱门提升模块(5)均与控制系统连接。

2.根据权利要求1所述的一种出口模拟器，其特征在于：所述力感调节机构包括第一伺服电机和与第一伺服电机一体连接的电动缸，所述电动缸的一端与手柄(21)连接，另一端与框架(1)连接。

3.根据权利要求2所述的一种出口模拟器，其特征在于：所述舱门提升模块(5)包括提升组件及伺服控制系统，所述提升组件包括第二伺服电机(51)、通过链轮链条(53)与第二伺服电机(51)连接的提升连杆和与舱门(2)连接的铰链臂(52)，所述铰链臂(52)远离舱门(2)的一端与框架(1)连接，所述伺服控制系统与第二伺服电机(51)连接，所述伺服控制系统为转矩控制模式，用于对第二伺服电机(51)转速及转矩大小进行调整，以实现对手柄(21)的控制。

4.根据权利要求3所述的一种出口模拟器，其特征在于：所述铰链臂(52)上设有舱门(2)开启机构，所述舱门(2)开启机构包括摇臂(9)，所述摇臂(9)呈V型设置，所述摇臂(9)的一端与铰链臂(52)连接、另一端与框架(1)连接，所述摇臂(9)与框架(1)连接的一端还铰接有伺服电动缸(91)，所述伺服电动缸(91)的另一端与摇臂(9)靠近铰链臂(52)段的中点铰接。

5.根据权利要求1所述的一种出口模拟器，其特征在于：所述框架(1)包括舱体框架、隔框、横梁、天花板框架和控制室框架；所述舱体框架通过方管和第一冷轧钢板焊接而成，所述隔框包括第二冷轧钢板，所述隔框与横梁通过组合型架组装形成单元刚性骨架，所述天花板框架和控制室框架均通过铝材和角件连接而成。

6.根据权利要求1所述的一种出口模拟器，其特征在于：所述舱门(2)上还设有与控制系统电连接的预位手柄系统(4)，所述预位手柄系统(4)包括用于控制手柄(21)移动的手动预位和自动预位，所述手动预位包括设于手柄(21)上的气弹簧，用于模拟力感；所述自动预位包括电机和与电机连接用于导向的锥齿轮，所述电机与手柄(21)连接；所述手动预位和自动预位均连接有用于控制电路接通或断开的电磁离合器；

所述舱门(2)下侧设有与控制系统电连接的系留杆组件(6)，所述系留杆组件(6)包括系留杆、转臂和驱动组件，所述系留杆通过转臂与驱动组件连接，当控制系统检测到手柄(21)移动至接触采点后，驱动件带动系留杆运动。

7.根据权利要求1所述的一种出口模拟器，其特征在于，所述音效模块(3)包括声强测试仪(32)和立体环绕音响(31)。

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