CN215298540U - 一种飞行操纵模拟演示系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种飞行操纵模拟演示系统，具体涉及飞行操纵演示技术领域，包括副翼操纵机构，副翼操作系统包括驾驶盘，驾驶盘底端设有公共鼓轮及副翼操纵鼓轮，公共鼓轮设在副翼操纵鼓轮顶部，副翼操纵鼓轮后侧设有副翼操纵扇形盘，副翼操纵扇形盘一侧设有副翼机身扇形盘，副翼机身扇形盘左右两侧各有一个副翼，副翼机身扇形盘与两个副翼之间以及副翼操纵扇形盘与副翼操纵鼓轮之间均设有滑轮。本实用新型通过把副翼操纵机构、升降舵操纵机构以及方向舵操纵机构进行独立设计，然后三合一整合成一套完整的飞行操纵模拟演示系统，从而研制一种涵盖机械操纵、液压操纵与电传操纵，且便于量产的飞行操纵模拟演示系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及飞行操纵演示技术领域，具体涉及一种飞行操纵模拟演示系统。
背景技术
近年来，我国民用航空行业的快速发展导致飞行员及机务人才的缺口较大，催生出一批全新的航空院校及培训单位，这些新兴的航校单位急需大量的航空教学实训设备。很多的民航院校及业内单位如：上海民航职业技术学院、广州民航职业技术学院、东航江苏分公司等，都拥有自主研发的飞行操纵模拟演示系统，并用于学员的培训中。
但是各单位所自行研制的飞行操纵模拟演示系统大都实现了基本机械操纵部分，虽然可用于基本的原理显示，但是没有对民航飞机上真实的飞行操纵系统进行模拟演示；且目前市面上并没有批量生产易于采购的飞行操纵模拟演示系统，如果定制，会导致成本过高。使用这种结构简单、成本高的飞行操纵模拟演示系统对于当前航空人才的培养非常不利。因此，在如今民航类人才紧缺的大环境下，急需一种能涵盖机械操纵、电传操纵与液压操纵，成本低且易于批量生产的飞行操纵模拟演示系统。
实用新型内容
为此，本实用新型提供一种飞行操纵模拟演示系统，通过把副翼操纵机构、升降舵操纵机构以及方向舵操纵机构进行独立设计，然后三合一整合成一套完整的飞行操纵模拟演示系统，从而研制一种涵盖机械操纵、液压操纵与电传操纵，且便于量产的飞行操纵模拟演示系统，以解决现有技术中由于缺乏低成本的真实模拟演示飞行操作模拟演示系统导致不利于航空人才培养的问题。
为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：一种飞行操纵模拟演示系统，包括副翼操纵机构，所述副翼操作系统包括驾驶盘，所述驾驶盘底端设有公共鼓轮及副翼操纵鼓轮，所述公共鼓轮设在副翼操纵鼓轮顶部，所述副翼操纵鼓轮后侧设有副翼操纵扇形盘，所述副翼操纵扇形盘一侧设有副翼机身扇形盘，副翼机身扇形盘左右两侧各有一个副翼，所述副翼机身扇形盘与两个副翼之间以及副翼操纵扇形盘与副翼操纵鼓轮之间均设有滑轮，多个所述滑轮之间设有钢索，所述副翼前侧安装有机翼扇形盘，还包括升降舵操纵机构，所述包括升降舵操纵机构包括多个连杆，其中一个所述连杆设在驾驶盘底部，该连杆一端与驾驶盘相连接且另一端设有载荷感觉器，所述载荷感觉器顶部通过其他的连杆连接有液压器，所述液压器内部设有配油柱塞和活塞，所述配油柱塞设在活塞顶部，所述活塞一端固定设有活塞杆，所述活塞杆一端延伸出液压器一侧，所述活塞杆一端顶部通过另一个连杆连接有固定支座，所述固定支座后侧设有升降舵，所述活塞杆与升降舵通过该连杆相连接，还包括方向舵操纵机构，所述方向舵操纵机构包括两个脚蹬和方向舵，所述脚蹬位于方向舵的前侧，所述脚蹬设在驾驶盘底部，所述方向舵底端连接有作动器，所述作动器连接端设有控制系统。
进一步地，多个所述滑轮和多个钢索组成钢索滑轮结构，所述作动器是集成度较高的伺服电机，所述作动器用于接收电能，所述控制系统输入端设有杆力或杆位移传感器，所述控制系统用于接收位置信号。
进一步地，多个所述钢索中串联有拉力传感器和电机，所述拉力传感器和电机之间并联有控制器。
进一步地，所述副翼上设有平衡调整片。
进一步地，所述液压器内部分为腔体一和腔体二。
本实用新型具有如下优点：
本实用新型基于对波音与空客系列客机飞行操纵系统的研究和简化整合，将整体飞行操纵系统进行分化设计，分别把副翼操纵机构、升降舵操纵机构以及方向舵操纵机构进行独立设计，然后三合一整合成一套完整的飞行操纵模拟演示系统，从而研制一种涵盖机械操纵、液压操纵与电传操纵，且便于量产的飞行操纵模拟演示系统，与现有技术相比，本实用新型能够涵盖机械、液压、电传等多种传动方式，并且通过使用本实用新型还能够实现行业共享，而且本实用新型的成本较低、有利于量产。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本实用新型提供的副翼操纵机构原理图；
图2为本实用新型提供的升降舵操纵机构原理图；
图3为本实用新型提供的方向舵操纵机构原理图；
图4为本实用新型提供的拉力反馈机制原理图；
图5为本实用新型提供的飞行操纵系统工作原理图。
图中：1驾驶盘、2公共鼓轮、3副翼操纵鼓轮、4副翼操纵扇形盘、5副翼机身扇形盘、6副翼、7机翼扇形盘、8脚蹬、9滑轮、10钢索、11副翼弹簧座、12平衡调整片、13升降舵、14连杆、15固定支座、16活塞杆、17配油柱塞、18液压器、19载荷感觉器、20活塞、21控制系统、22作动器、23方向舵、24拉力传感器、25控制器、26电机。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
参照说明书附图1和2，该实施例的一种飞行操纵模拟演示系统，包括副翼操纵机构，所述副翼操作系统包括驾驶盘1，所述驾驶盘1底端设有公共鼓轮2及副翼操纵鼓轮3，所述公共鼓轮2设在副翼操纵鼓轮3顶部，所述副翼操纵鼓轮3后侧设有副翼操纵扇形盘4，所述副翼操纵扇形盘4一侧设有副翼机身扇形盘5，副翼机身扇形盘5左右两侧各有一个副翼6，所述副翼机身扇形盘5与两个副翼6之间以及副翼操纵扇形盘4与副翼操纵鼓轮3之间均设有滑轮9，多个所述滑轮9之间设有钢索10，所述副翼6前侧安装有机翼扇形盘7，所述副翼6上设有平衡调整片12。
实施场景具体为：副翼6翼面长500mm，厚度50mm，翼根宽220mm，翼缘宽180mm，左右各一个。副翼6用于控制飞机的横滚操纵，对于飞机飞行的稳定性起着至关重要的作用。对于副翼操纵机构的设计方案，本实用新型以波音737的主副翼操纵机构为蓝本，采用纯机械控制的模式，利用钢索和滑轮组传递驾驶员的输入信号。该副翼操纵机构主要由飞行员驾驶盘1、公共鼓轮2、副翼操纵鼓轮3、副翼操纵扇形盘4、副翼机身扇形盘5以及若干钢索10与滑轮9构成，当飞行员通过驾驶盘1介入副翼操作系统时，驾驶盘1的转动通过伞形齿轮传入副翼操纵鼓轮3从而带动钢索10拉伸，钢索10将驾驶盘1的输入传给副翼操纵扇形盘4，当副翼操纵扇形盘4转动时，机翼钢索10将副翼机身扇形盘5力传到机翼扇形盘7移动副翼6，实现副翼6的上下偏转。
参照说明书附图2，该实施例的一种飞行操纵模拟演示系统，还包括升降舵操纵机构，所述包括升降舵操纵机构包括多个连杆14，其中一个所述连杆14设在驾驶盘1底部，该连杆14一端与驾驶盘1相连接且另一端设有载荷感觉器19，所述载荷感觉器19顶部通过其他的连杆14连接有液压器18，所述液压器18内部分为腔体一和腔体二，所述液压器18内部设有配油柱塞17和活塞20，所述配油柱塞17设在活塞20顶部，所述活塞20一端固定设有活塞杆16，所述活塞杆16一端延伸出液压器18一侧，所述活塞杆16一端顶部通过另一个连杆14连接有固定支座15，所述固定支座15后侧设有升降舵13，所述活塞杆16与升降舵13通过该连杆14相连接。
实施场景具体为：升降舵13翼面长300mm，厚度30mm，翼根宽150mm，翼缘宽120mm，在尾部对称放置，左右各一个。该升降舵操纵机构负责控制飞机的俯仰运动，在波音和空客的系列机型中如波音737、空客A319、A320等都应用机械传动与液压助力系统来控制升降舵。因此，本实用新型基于波音737与空客A320的升降舵操纵机构的应用特点，取其精华，整合出一个可行性较高的模拟演示方案，利用机械传动机构控制液压油路，从而控制活塞杆16的运动带动翼面偏转，如说明书附图2所示。液压器外壳18与载荷感觉器19固定在模拟系统框架上，推拉驾驶盘1，通过多个连杆14组成的机械传动机构，可带动轻小的配油柱塞17在液压器18体内移动，控制1、2两条油路的开闭，借助进入活塞20内的油压推动活塞杆16移动，从而带动升降舵13偏转。
当飞行员向后拉驾驶盘1时，将使配油柱塞17向示意图左方移动。此时，配油柱塞17打开了动杆之前堵塞的1、2油路。从液压油泵输入的高压油通过1号油路而进入活塞20的左腔内，压动活塞20带动活塞杆16向右运动，同时，处于右腔内的液压油由打开的2号油路通向回油管道。活塞杆16向右伸出，一方面能使升降舵1前缘向下、后缘向上偏转；另一方面也带动配油柱塞17并列地向右运动，把打开的1、2油路重新关闭，使移动量与向后拉杆量相协调。若向前推驾驶盘1，则动作与上述相反。
参照说明书附图3，该实施例的一种飞行操纵模拟演示系统，还包括方向舵操纵机构，所述方向舵操纵机构包括两个脚蹬8和方向舵23，所述脚蹬8位于方向舵23的前侧，所述脚蹬8设在驾驶盘1底部，所述方向舵23底端连接有作动器22，所述作动器22连接端设有控制系统21。所述作动器22是集成度较高的伺服电机，所述作动器22用于接收电能，所述控制系统21输入端设有杆力或杆位移传感器，所述控制系统21用于接收位置信号。
实施场景具体为：方向舵23翼面长300mm，宽140mm，厚度30mm。方向舵操纵机构是控制飞机偏航运动的主要操纵系统。目前，民航类客机对该操纵系统的控制已经基本实现电传操纵，如空客A320、空客A380、波音777等等。因此，本实用新型经过反复论证，决定以空客A320的方向舵电传操纵系统即功率电传作动系统为蓝本，对其进行简化的模拟演示设计，利用位移传感器将位置信号转换为电信号，再经过控制系统控制作动器22舵面位置，如说明书附图4所示。
该方向舵操纵机构以控制系统21、作动器22、方向舵23以及少部分的机械传动机构为主，基本涵盖了A320电传系统的主要结构。当飞行员踩动方向舵23脚蹬8时，操纵信号通过杆力或杆位移传感器转变为变化的位置信号，位置信号以电信号的形式输入控制系统21中，生成相应的控制指令，此时，由电能驱动的作动器22又将电信号以位置信号的形式，通过连杆带动方向舵23舵面左右偏转。
方向舵系统是主操纵系统中较为独立的一个系统，而其中的作动器22是集成度较高的伺服电机，驱动能源也由液压改为电能，能量实现按需分配，很大程度上提高了能源利用率，并且大大简化了结构，提高了系统的可靠性。因此，该方向舵操纵机构具有很强的代表性，是演示电传操纵的最佳系统。
多个所述钢索10中串联有拉力传感器24和电机26，所述拉力传感器24和电机26之间并联有控制器25。
如说明书附图5所示，将副翼操纵机构、升降舵操纵机构和方向舵操纵机构进行整合，最终呈现出一套完整的、包含了机械操纵、液压操纵与电传操纵的模拟飞行操纵系统。在最终的整合方案论证中，由于模拟系统中的副翼操纵机构和升降舵操纵机构使用了较多的钢索滑轮结构据设计需要，钢索10总长可达30M，因此，需要专门为本实用新型设计一个钢索10的拉力反馈机制，利用拉力传感器24、控制器25、电机26建立拉力反馈机制，预先根据系统所需压力设定工作范围，使之自行张紧钢索，如说明书附图4。多个所述钢索10中串联有拉力传感器24和电机26，所述拉力传感器24和电机26之间并联有控制器25。目的是通过该反馈机制，无需人工调节，就能让系统自行调整钢索10的紧绷程度，事先设定一个工作范围，当钢索10上的拉力传感器感受到钢索的拉力输入值低于工作值，则把信号传递到控制器25中，控制器25输出电信号，控制电机26转动，锁紧钢索10，待拉力传感器接收到钢索10的拉力数值达到工作值时，输出信号，使控制器25控制电机26停止转动，不再锁紧钢索10。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种飞行操纵模拟演示系统，其特征在于：包括副翼操纵机构，所述副翼操纵机构包括驾驶盘(1)，所述驾驶盘(1)底端设有公共鼓轮(2)及副翼操纵鼓轮(3)，所述公共鼓轮(2)设在副翼操纵鼓轮(3)顶部，所述副翼操纵鼓轮(3)后侧设有副翼操纵扇形盘(4)，所述副翼操纵扇形盘(4)一侧设有副翼机身扇形盘(5)，副翼机身扇形盘(5)左右两侧各有一个副翼(6)，所述副翼机身扇形盘(5)与两个副翼(6)之间以及副翼操纵扇形盘(4)与副翼操纵鼓轮(3)之间均设有滑轮(9)，多个所述滑轮(9)之间设有钢索(10)，所述副翼(6)前侧安装有机翼扇形盘(7)，还包括升降舵操纵机构，所述包括升降舵操纵机构包括多个连杆(14)，其中一个所述连杆(14)设在驾驶盘(1)底部，该连杆(14)一端与驾驶盘(1)相连接且另一端设有载荷感觉器(19)，所述载荷感觉器(19)顶部通过其他的连杆(14)连接有液压器(18)，所述液压器(18)内部设有配油柱塞(17)和活塞(20)，所述配油柱塞(17)设在活塞(20)顶部，所述活塞(20)一端固定设有活塞杆(16)，所述活塞杆(16)一端延伸出液压器(18)一侧，所述活塞杆(16)一端顶部通过另一个连杆(14)连接有固定支座(15)，所述固定支座(15)后侧设有升降舵(13)，所述活塞杆(16)与升降舵(13)通过该连杆(14)相连接，还包括方向舵操纵机构，所述方向舵操纵机构包括两个脚蹬(8)和方向舵(23)，所述脚蹬(8)位于方向舵(23)的前侧，所述脚蹬(8)设在驾驶盘(1)底部，所述方向舵(23)底端连接有作动器(22)，所述作动器(22)连接端设有控制系统(21)。
2.根据权利要求1所述的一种飞行操纵模拟演示系统，其特征在于：多个所述滑轮(9)和多个钢索(10)组成钢索滑轮结构，所述作动器(22)是集成度较高的伺服电机，所述作动器(22)用于接收电能，所述控制系统(21)输入端设有杆力或杆位移传感器，所述控制系统(21)用于接收位置信号。
3.根据权利要求1所述的一种飞行操纵模拟演示系统，其特征在于：多个所述钢索(10)中串联有拉力传感器(24)和电机(26)，所述拉力传感器(24)和电机(26)之间并联有控制器(25)。
4.根据权利要求1所述的一种飞行操纵模拟演示系统，其特征在于：所述副翼(6)上设有平衡调整片(12)。
5.根据权利要求1所述的一种飞行操纵模拟演示系统，其特征在于：所述液压器(18)内部分为腔体一和腔体二。
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| CN114937391A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-23 | 中电科芜湖钻石飞机制造有限公司 | 飞机传动系统教具 |
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