RU2090447C1

RU2090447C1 - Device for foot control of aerodynamic control surfaces of transport facility

Info

Publication number: RU2090447C1
Application number: RU95103315A
Authority: RU
Inventors: Б.В. Сорокин
Original assignee: Акционерное общество открытого типа Нижегородский авиастроительный завод "Сокол"
Priority date: 1995-03-07
Filing date: 1995-03-07
Publication date: 1997-09-20
Also published as: RU95103315A

Abstract

FIELD: control of autonomous aerodynamic control surfaces of transport facility not interconnected by LH and RH pedals. SUBSTANCE: device has housing, levers of LH and RH pedals articulated on axles, link gears rigidly secured on respective axles and connected with spring-loaded rods. Output bell-crank connected with control rods of aerodynamic control surfaces is provided with quadrant with two bearing revolving rollers. Each roller is mounted for engagement with one of spring-loaded rods when respective pedal is depressed. Ends of rods directed to rollers are bevelled. Device is provided with mechanism for return of output bell-crank to neutral position when pedal is released. EFFECT: enhance reliability. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для ножного управления легким летательным аппаратом на воздушной подушке. The invention relates to the field of engineering, in particular to devices for foot control of a light aircraft hovercraft.

Известен командный пост ножного управления самолетом, содержащий основные подножки, рычаги подножек, тяги педалей, тягу к рулю управления [1]
Наиболее близким аналогом к предлагаемому изобретению является механизм управления рулем направления, содержащий педали, рычаги педалей, шарнирно закрепленные на осях, промежуточные тяги, соединенные с выходной качалкой, к которой подсоединены тяги управления рулем управления [2]
Недостатками этого механизма является недостаточная эргономичность, так как при манипулировании рулем направления осуществляемого путем нажатия ногой на одну из педалей вторая педаль с расположенной на ней ногой летчика принудительно совершает движение в противоположном направлении. К тому же этот механизм не обеспечивает возможности одновременного механического управления какими-либо другими исполнительными механизмами, срабатывающими только от нажатия соответствующей педали, например, для управления тормозной лыжей и т.п.Known command post foot control of the aircraft containing the main steps, levers of the steps, traction pedals, thrust to the steering wheel [1]
The closest analogue to the present invention is a rudder control mechanism comprising pedals, pedal levers pivotally mounted on the axles, intermediate rods connected to the output rocker, to which the steering rods are connected [2]
The disadvantages of this mechanism is the lack of ergonomics, since when manipulating the rudder, the second pedal with the pilot’s foot on it is forced to move in the opposite direction when the foot is pressed on one of the pedals. Moreover, this mechanism does not provide the possibility of simultaneous mechanical control of any other actuators that are triggered only by pressing the corresponding pedal, for example, to control brake ski, etc.

Изобретение направлено на решение задачи по повышению эргономичности устройства ножного управления аэродинамическими рулевыми поверхностями путем автономизации педалей. The invention is aimed at solving the problem of improving the ergonomics of the foot control device for aerodynamic steering surfaces by means of pedal autonomy.

Заявляемый результат достигается за счет того, что в устройстве для ножного управления аэродинамическими поверхностями транспортного средства, содержащем корпус, шарнирно закрепленные на осях рычаги левой и правой педалей, соединенные с промежуточными кинематическими звеньями, и выходную качалку, соединенную с тягами управляемых аэродинамических поверхностей, каждое промежуточное кинематическое звено выполнено в виде жестко закрепленного на оси рычага соответствующей педали кулисного механизма, соединенного с подпружиненным штоком, выходная качалка снабжена сектором с двумя опорными вращающимися роликами, каждый из которых установлен с возможностью взаимодействия с одним из подпружиненных штоков при нажатии соответствующей педали, концы подпружиненных штоков, обращенные к роликам, скошены навстречу друг другу, при этом устройство снабжено механизмом возврата выходной качалки в нейтральное положение при снятии усилия с педали. The claimed result is achieved due to the fact that in the device for foot control of the aerodynamic surfaces of the vehicle, comprising a body, levers of the left and right pedals pivotally mounted on the axes, connected to the intermediate kinematic links, and an output rocker connected to the rods of the controlled aerodynamic surfaces, each intermediate the kinematic link is made in the form of a rocker mechanism rigidly fixed to the lever axis of the corresponding pedal, connected to a spring-loaded rod ohm, the output rocker is equipped with a sector with two supporting rotating rollers, each of which is installed with the possibility of interaction with one of the spring-loaded rods by pressing the corresponding pedal, the ends of the spring-loaded rods facing the rollers are beveled towards each other, and the device is equipped with a mechanism for returning the output rocker to neutral when releasing force from the pedal.

В частности, механизм возврата выходной качалки в нейтральное положение при снятии усилия с педали, выполнен в виде закрепленного на корпусе подпружиненного штока с нажимным роликом, опирающимся на профилированную пластину, закрепленную на выходной качалке. In particular, the mechanism for returning the output rocker to the neutral position when releasing the force from the pedal is made in the form of a spring-loaded rod fixed to the housing with a pressure roller resting on a profiled plate fixed on the output rocker.

Для защиты устройства ножного управления от поломки в случае нажатия на обе педали, выходная качалка снабжена упором блокировки ее от поворота при нажатии обеих педалей, установленным между вращающимися роликами. To protect the foot control device from damage in the case of pressing both pedals, the output rocker is equipped with an emphasis on locking it from turning when both pedals are pressed, installed between the rotating rollers.

Для обеспечения возможности одновременного механического управления какими-либо другими исполнительными механизмами, срабатывающими только от нажатия педали, рычаг каждой педали снабжен дополнительной тягой, например, для управления дополнительной аэродинамической поверхностью. To ensure the possibility of simultaneous mechanical control of any other actuators that operate only when the pedal is pressed, the lever of each pedal is equipped with additional traction, for example, to control an additional aerodynamic surface.

На фиг. 1 вид сбоку, на фиг. 2 вид сверху, на фиг. 3 механизм возврата выходной качалки (вид А на фиг. 1). In FIG. 1 is a side view, in FIG. 2 is a plan view of FIG. 3 mechanism for returning the output rocker (view A in Fig. 1).

Устройство для ножного управления аэродинамическими рулевыми поверхностями содержит корпус 1, левую 2 и правую 3 педали, закрепленные соответственно на рычагах 4 и 5, установленных на осях 6 и 7 корпуса 1. На осях 6 и 7 корпуса жестко закреплены соответственно левый 8 и правый 9 кулисные механизмы, левый 10 и правый 11 ограничительные рычаги левой 2 и правой 3 педалей. A device for foot control of aerodynamic steering surfaces comprises a housing 1, a left 2 and a right 3 pedals mounted respectively on levers 4 and 5 mounted on the axes 6 and 7 of the housing 1. On the axes 6 and 7 of the housing, the left 8 and the right 9 rocker mechanisms, left 10 and right 11 restrictive levers of the left 2 and right 3 pedals.

Кулисные механизмы 8 и 9 через кулисные зацепления связаны со штоками 12 и 13 подпружиненными пружинами 14. кулисные механизмы 8, связанные со штоком 12, и кулисный механизм 9, связанный со штоком 13, представляют собой промежуточные кинематические звенья, соединяющие педали 2 и 3 с выходной качалкой 15, установленной на оси 16 корпуса. The rocker mechanisms 8 and 9 are connected to the rods 12 and 13 by spring springs through the rocker gears 14. The rocker mechanisms 8 connected to the rod 12 and the rocker mechanism 9 connected to the rod 13 are intermediate kinematic links connecting the pedals 2 and 3 to the output a rocker 15 mounted on the axis 16 of the housing.

Выходная качалка 15 снабжена сектором 17, на котором на осях 18 закреплены два опорных вращающихся ролика 19 и 20. Каждый ролик установлен с возможностью взаимодействия с одним соответствующим ему подпружиненным штоком при нажатии сообщенной с этим штоком педали, ролик 19 со штоком 12, ролик 20 со штоком 13. При нажатом положении педали между другим роликом и соответствующим ему штоком образован зазор. Концы штоков 12 и 13, обращенные к роликам, скошены навстречу друг другу. The output rocker 15 is equipped with a sector 17, on which two supporting rotating rollers 19 and 20 are fixed on the axes 18. Each roller is installed with the possibility of interaction with one spring-loaded rod corresponding to it by pressing the pedal connected to this rod, roller 19 with rod 12, roller 20 with rod 13. When the pedal is depressed, a gap is formed between the other roller and its corresponding rod. The ends of the rods 12 and 13, facing the rollers, are beveled towards each other.

Выходная качалка 15 шарнирно соединена с тягой 21, которая в свою очередь соединена с рычагом 22 поворотного сектора 23, тяги 24 которого соединены с рычагами управления рулевых аэродинамических поверхностей 25 и 26. The output rocker 15 is pivotally connected to the rod 21, which in turn is connected to the lever 22 of the rotary sector 23, the rod 24 of which is connected to the control levers of the steering aerodynamic surfaces 25 and 26.

Выходная качалка снабжена механизмом ее возврата, а вместе с ней и возврата рулевых аэродинамических поверхностей в нейтральное положение при снятии усилия с педали. Механизм возврата выполнен в виде штока 27, подпружиненного пружиной 28, закрепленного на корпусе 1 и снабженного роликом 29, опирающимся на профилированную пластину 30, закрепленную на нижней стороне выходной качалки 15. The output rocking chair is equipped with a mechanism for its return, and with it the return of the aerodynamic steering surfaces to a neutral position when the force is removed from the pedal. The return mechanism is made in the form of a rod 27, spring-loaded with a spring 28, mounted on the housing 1 and equipped with a roller 29, resting on a profiled plate 30, mounted on the lower side of the output rocker 15.

Пластина 30 имеет седлообразный профиль, во впадине которого расположен ролик 29 (при нейтральном положении педалей). The plate 30 has a saddle-shaped profile, in the cavity of which a roller 29 is located (when the pedals are in neutral position).

На секторе 17 выходной качалки 15 установлен профилированный упор 31, блокирующий перемещение управляемой рулевой аэродинамической поверхности при одновременном нажатии обеих педалей. On the sector 17 of the output rocker 15, a profiled stop 31 is installed, blocking the movement of the controlled steering aerodynamic surface while pressing both pedals.

Рычаги 4 и 5 левой и правой педалей снабжены дополнительными тягами 32 и 33 для управления дополнительными управляемыми аэродинамическими поверхностями, например, тормозными щитками, лыжами и т.п. The levers 4 and 5 of the left and right pedals are equipped with additional rods 32 and 33 for controlling additional controlled aerodynamic surfaces, for example, brake flaps, skis, etc.

Устройство функционирует следующим образом. The device operates as follows.

При необходимости отклонения рулевых аэродинамических поверхностей, например, влево по ходу движения аппарата нажимается левая педаль. При этом правая педаль 3 остается в покое. Левый кулисный механизм 6, жестко закрепленный на оси педали, через кулисное зацепление приводит в перемещение левый шток 12. Шток выдвигается из корпуса 1 и противоположным концом с торцом, имеющим наклонную поверхность приходит в соприкосновение с роликом 19, закрепленным на секторе выходной качалки 15. Взаимодействие поверхности торца штока и ролика приводит к появлению боковой силы на оси ролика и поворота выходной качалки 15 на своей оси против часовой стрелки. При этом перемещении смежный ролик 20 на секторе выходной качалки не задевает штока 13, находящегося в покое, ввиду наличия между ними определенного зазора. Тяга 21, соединенная с выходной качалкой 15, через рычаг 22 вращает поворотный сектор 23. Через промежуточные тяги 24 вращение поворотного сектора приводит к отклонению рулевых поверхностей 25 и 26 влево. If necessary, deviation of the steering aerodynamic surfaces, for example, to the left in the direction of movement of the apparatus, the left pedal is pressed. In this case, the right pedal 3 remains at rest. The left link mechanism 6, which is rigidly fixed on the pedal axis, moves the left stem 12 through the gear linkage. The rod extends from the housing 1 and comes into contact with the roller 19 having an inclined surface and contacted with the roller 19 fixed on the output rocker sector 15. Interaction the surface of the rod end and the roller leads to the appearance of lateral forces on the axis of the roller and the rotation of the output rocker 15 on its axis counterclockwise. With this movement, the adjacent roller 20 on the output rocking sector does not touch the rod 13, which is at rest, due to the presence of a certain gap between them. The rod 21 connected to the output rocker 15, through the lever 22 rotates the rotary sector 23. Through the intermediate rods 24, the rotation of the rotary sector leads to the deviation of the steering surfaces 25 and 26 to the left.

Одновременно при этом использование перемещения левой педали, при неподвижной правой, позволяет осуществлять (механическое) управление от тяги 32 к каким-либо исполнительным механизмам, срабатывающим только от нажатия левой педали. At the same time, the use of moving the left pedal, while the right one is stationary, allows for (mechanical) control from traction 32 to any actuators that are triggered only by pressing the left pedal.

Максимальный угол поворота выходной качалки 15, а вместе с ней и рулевых поверхностей 25 и 26 ограничивается максимальным ходом педали, величина которого определяется ограничительными рычагами 10 и 11 до касания их об упор, имеющийся на корпусе 1 механизма. The maximum angle of rotation of the output rocker 15, and with it the steering surfaces 25 and 26, is limited by the maximum pedal stroke, the value of which is determined by the limiting levers 10 and 11 until they touch the stop, available on the body 1 of the mechanism.

При необходимости отклонения рулевых поверхностей 25 и 26 вправо нажимается правая педаль 3. Правый шток 13 выдвигается из корпуса 1 и приходит в соприкосновение с роликом 20, закрепленным на оси на секторе выходной качалки 15. В результате взаимодействия ролика и штока сектор выходной качалки, а вместе с ним и выходная качалка поворачивается по часовой стрелке. Через промежуточную тягу 21, сектор 23, тяги 24 рулевые аэродинамические поверхности 25 и 26 отклоняются вправо. If it is necessary to deviate the steering surfaces 25 and 26, the right pedal 3 is pressed to the right. The right stem 13 extends from the housing 1 and comes into contact with the roller 20 mounted on an axis on the output rocker sector 15. As a result of the interaction of the roller and the rod, the output rocker sector, and together with it, the output rocker rotates clockwise. Through the intermediate thrust 21, sector 23, thrust 24 steering aerodynamic surfaces 25 and 26 are deflected to the right.

Перемещение правой педали через механическую связь с ней в виде тяги 33 позволяет осуществлять управление каким-либо другим исполнительным механизмом, срабатывающим только от нажатия правой педали. Moving the right pedal through a mechanical connection with it in the form of traction 33 allows you to control any other actuator that is triggered only by pressing the right pedal.

После снятия усилий с левой педали 2 либо с правой педали 3 возвратные пружины 14 штоков 12 и 13 обеспечивают отход штоков назад, в начальное положение. Выходная качалка 15, а вместе с ней и рулевые поверхности 25 и 26 под действием механизма возврата (см. фиг. 3) возвращаются в нейтральное положение. Работает указанный механизм следующим образом: при повороте выходной качалки 15 в ту или иную сторону при нажатой левой педали 2 или правой 3, подвижный шток 27 своим роликом 29 обкатывается по профильной пластине 30 и сжимает пружину 28. После снятия усилий с педалей происходит разъединение контакта роликов 19 и 20 выходной качалки 15 со штоками 12 и 13, вернувшимися под действием пружин 14 в первоначальное положение. Под действием усилия пружины 28 шток 27 через свой ролик 29 поворачивает профильную пластину 30, а вместе с ней и свободную от штоков качалку 15 в исходное положение и через усилие пружины 28 фиксируют ее в этом положении. After removing the forces from the left pedal 2 or from the right pedal 3, the return springs 14 of the rods 12 and 13 ensure that the rods move back to their initial position. The output rocker 15, and with it the steering surfaces 25 and 26 under the action of the return mechanism (see Fig. 3) are returned to the neutral position. This mechanism works as follows: when the output rocker 15 is turned in one direction or another with the left pedal 2 or the right 3 pressed, the movable rod 27 rolls its roller 29 along the profile plate 30 and compresses the spring 28. After releasing the efforts from the pedals, the contact of the rollers is disconnected 19 and 20 of the output rocker 15 with rods 12 and 13, returned under the action of the springs 14 to its original position. Under the action of the force of the spring 28, the rod 27 through its roller 29 rotates the profile plate 30, and with it the rocker 15, which is free of rods, to its original position and, through the force of the spring 28, fix it in this position.

В случае, если в начале будет нажата одна из педалей и после соответствующего поворота выходной качалки 15 относительно своей оси на какой-то угол последует нажатие и другой педали, то подвижный шток последней при своем движении упрется в упор 31. Дальнейший поворот качалки 15 прекратится ввиду тормозящих усилий штока об упор и произойдет фиксация качалки 15, а следовательно, и рулевых поверхностей 25 и 26 в промежуточном положении до того момента, пока не будет отпущен в начальное положение тормозящий шток, после этого работа устройства будет продолжена в штатном режиме. If at the beginning one of the pedals is pressed and after a corresponding rotation of the output rocker 15 relative to its axis, a second pedal is pressed at some angle, the movable rod of the latter will abut against the stop 31 during its movement. Further rotation of the rocker 15 will stop due the braking forces of the rod against the stop and the rocking 15, and therefore the steering surfaces 25 and 26, will be fixed in an intermediate position until the braking rod is released into the initial position, after which the device will work borrowed in the normal mode.

Claims

1. Device for foot control of the aerodynamic steering surfaces of a vehicle, comprising a housing, levers of the left and right pedals pivotally mounted on the axes, connected to the intermediate kinematic links, and an output rocker connected to the rods of the controlled aerodynamic steering surfaces, characterized in that each intermediate kinematic the link is made in the form of a rocker mechanism rigidly fixed to the lever axis of the corresponding pedal, connected to a spring-loaded rod, and the output I rocker is equipped with a sector with two supporting rotating rollers, each of which is installed with the possibility of interaction when pressing the corresponding pedal with one of the spring-loaded rods whose ends facing the rollers are beveled, while the device is equipped with a mechanism for returning the output rocker to the neutral position when releasing the force off the pedal.

2. The device according to p. 1, characterized in that the mechanism for returning the output rocker to the neutral position when removing the force from the pedal is made in the form of a spring-loaded rod fixed to the housing with a pressure roller resting on a profiled plate fixed on the output rocker.

3. The device according to p. 1, characterized in that the output rocker is equipped with an emphasis on locking it from turning while pressing both pedals installed between the rotating rollers.

4. The device according to p. 1, characterized in that the lever of each pedal is equipped with additional traction for controlling an additional controlled aerodynamic surface.