RU2579417C2

RU2579417C2 - Three-coordinate post for doubled manual aircraft control

Info

Publication number: RU2579417C2
Application number: RU2014132975/11A
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Яковлев
Priority date: 2014-08-11
Filing date: 2014-08-11
Publication date: 2016-04-10
Also published as: RU2014132975A

Abstract

FIELD: aviation.

SUBSTANCE: invention relates to aircraft engineering, particularly to aircraft control devices. Post of manual doubled aircraft comprises wheels, steering column, base with tips, which is pivotally fixed in arms on cabin floor. Steering column of double crew cabin are synchronised by angular deviations with via general thrust and common shaft. Structure of each steering column includes another degree of freedom, specifically steering column is rotatable about its own longitudinal axis.

EFFECT: reduced weight of control system, avoiding need to harmonise positions of chair on height and distance from pedals.

1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к ручным управляющим устройствам для приведения в действие поверхностей управления летательного аппарата, и может быть применено при установке его между приборной доской и креслом пилота для экипажа из двух человек, сидящих рядом.The invention relates to aircraft, in particular to manual control devices for actuating the control surfaces of the aircraft, and can be applied when installing it between the dashboard and the pilot's seat for a crew of two people sitting next to each other.

Известные посты ручного управления в составе штурвала и штурвальной колонки обладают ограниченными функциональными возможностями, так как с их помощью можно управлять только двумя управляющими поверхностями, а именно: рулем высоты, отклоняя штурвальную колонку от себя и на себя, изменяется угол тангажа самолета, и элеронами, поворачивая штурвал относительно продольной оси, проходящей через верхнюю часть штурвальной колонки. Это так называемый комплекс ручного управления. Для управления по углу рысканья применяется комплекс ножного управления, а именно педали. Патенты SU 999406 А1, SU 1376432 А1, RU 2356793 C1, RU 2420427 С2, US 2009321584 A1, US 2014014781 Α1.Known manual control posts as part of the helm and helm column have limited functionality, since they can only be used to control two control surfaces, namely: elevator, deflecting the helm column from itself and toward itself, the pitch angle of the aircraft changes, and the ailerons, turning the helm relative to the longitudinal axis passing through the top of the helm column. This is the so-called manual control complex. To control the yaw angle, a complex of foot control is used, namely the pedal. Patents SU 999406 A1, SU 1376432 A1, RU 2356793 C1, RU 2420427 C2, US 2009321584 A1, US 2014014781 No. 1.

Задачей изобретения является разработка трехкоординатного поста дублированного ручного управления двухместного самолета, который обеспечивает снижение веса конструкции системы управления в кабине экипажа за счет отказа от ножного управления. Отказ от ножного управления снимает медицинские ограничения к летному составу по состоянию ног. Пилот с дефектами ног с трехкоординатным штурвалом управления способен полноценно управлять любым летательным аппаратом, либо напрямую на поверхности управления, либо через усилители известных конструкций. Так же трехкоординатный пост существенно расширяет ограничения по минимальному росту пилота, так как не требуется согласование положения кресла по высоте и по расстоянию до педалей, ввиду отсутствия педалей.The objective of the invention is to develop a three-coordinate post of duplicated manual control of a two-seat aircraft, which reduces the weight of the control system design in the cockpit due to the rejection of foot control. Refusal of foot control removes medical restrictions on the flight composition of the legs. A defective pilot with a three-axis control wheel is able to fully control any aircraft, either directly on the control surface or through amplifiers of known designs. Also, the three-coordinate post significantly expands the restrictions on the minimum growth of the pilot, since coordination of the seat position in height and in distance to the pedals is not required, due to the lack of pedals.

Решение поставленной задачи достигается тем, что штурвальные колонки двухместной кабины экипажа синхронизированы по угловым отклонениям с помощью общей тяги и общего вала, а в конструкцию каждой штурвальной колонки добавляется еще одна степень свободы, а именно штурвальная колонка получает возможность вращения относительно собственной продольной оси.The solution to this problem is achieved by the fact that the steering columns of the two-seat crew cabin are synchronized in angular deviations using the common traction and the common shaft, and another degree of freedom is added to the design of each steering column, namely the steering column is able to rotate relative to its own longitudinal axis.

Причем основание с законцовками, которое шарнирно закреплено в кронштейнах на полу кабины, обеспечивает угловые перемещения штурвала относительно продольной оси, которые управляют положением элеронов, угловые перемещения штурвальных колонок относительно горизонтальной оси, проходящей вдоль основания ручного поста, управляют положением руля высоты (отклонения штурвала ′′на себя - от себя′′), угловые отклонения штурвала относительно вертикальной оси, проходящей вдоль штурвальной колонки, управляют положением руля направления. Для исключения взаимного влияния отклонения штурвальной колонки на положения рулей направления и элеронов тяги привода этих поверхностей проходят в непосредственной близости от оси вращения основания поста ручного управления.Moreover, the base with the tips, which is pivotally mounted in brackets on the cab floor, provides angular movements of the helm relative to the longitudinal axis, which control the position of the ailerons, angular movements of the helm columns relative to the horizontal axis running along the base of the manual post, control the position of the elevator (helm deviations ′ ′ on yourself - from yourself ′ ′), the angular deviations of the helm relative to the vertical axis passing along the helm column control the position of the rudder. To exclude the mutual influence of the deviations of the steering column on the position of the rudders and ailerons of the thrust drive these surfaces are in close proximity to the axis of rotation of the base of the manual control station.

На фиг. 1 показан общий вид трехкоординатного поста управления самолетом в составе стенда-демонстратора, все рулевые поверхности в нейтральном положении.In FIG. 1 shows a general view of a three-coordinate aircraft control post as part of a demonstration stand, all steering surfaces in a neutral position.

На фиг. 2 показано предельно переднее положение колонки штурвала.In FIG. 2 shows the extreme forward position of the helm column.

На фиг. 3 показано предельно заднее положение колонки штурвала.In FIG. 3 shows the extreme rear position of the helm column.

На фиг. 4 показано предельное отклонение штурвала по крену (отклонение элерона).In FIG. 4 shows the maximum deviation of the helm along the roll (aileron deviation).

На фиг. 5 показано предельное отклонение колонки штурвала по рысканью (отклонение руля направления).In FIG. 5 shows the maximum deviation of the yaw column along the yaw (deviation of the rudder).

Трехкоординатный пост ручного управления имеет оси вращения штурвалов 1 (фиг. 1), оси вращения штурвальных колонок 2, ось вращения основания поста 3, тяги привода отклонения элеронов 4, тягу привода руля направления 5, тягу синхронизации поворота штурвальных колонок 6, тягу синхронизации поворота кронштейнов управления элеронами 7, тягу привода элерона 8, тягу привода руля направления 9, тягу привода руля высоты 10, тягу привода элерона 11, поворотные штурвальные колонки 12 и 13, штурвалы 14 и 15, качалку привода руля направления 16, качалки привода элерона 17 и 18, элерон 19, руль направления 20, руль высоты 21, кронштейны навески основания 22 и 23, трубчатый корпус основания 24.The three-coordinate manual control post has the steering axles of rotation of the steering wheels 1 (Fig. 1), the axis of rotation of the steering columns 2, the axis of rotation of the base of the post 3, the thrust drive of the aileron deviation 4, the thrust of the rudder drive 5, the synchronization rod of the steering wheel 6, the synchronization rod of the arm aileron control 7, aileron drive rod 8, rudder drive rod 9, elevator wheel rod 10, aileron rod 11, rotary steering wheels 12 and 13, steering wheels 14 and 15, rudder wheel rocker 16, ailer rocker it is 17 and 18, aileron 19, rudder 20, rudder 21, hinge brackets of the base 22 and 23, tubular body of the base 24.

При повороте штурвалов поз. 14 и 15 относительно осей 1 произойдет перемещение вертикальных тяг 4, которые повернут качалки 18 привода элеронов, через тягу 7 качалки будут синхронизированы по углу поворота, далее движение передается тяге 8, которая через качалку 17 перемещает тягу 11, которая непосредственно поворачивает элерон поз. 19. При развороте штурвалов 14 и 15 совместно с колонками 12 и 13 относительно вертикальных осей 2 произойдет перемещение тяг 5 и 6, причем тяга 6 синхронизирует разворот колонок, а тяга 5 через качалку 16 переместит тягу 9, которая непосредственно повернет руль направления 20 в соответствии с углом разворота колонок 12 и 13. Данное перемещение повлияет на отклонение элеронов в пределах ±0,3°*, что укладывается в пределы допуска на упругие деформации трассы управления и упругие деформации крыла. Движение штурвалов 14 и 15 ′′на себя′′ или ′′от себя′′ вызовет угловое перемещение корпуса 24 в кронштейнах 22 и 23, что обеспечит перемещение тяги 10, которая непосредственно повернет руль высоты 21. Данное перемещение повлияет на отклонение руля направления в пределах ±0,5°*, что укладывается в пределы допуска на упругие деформации трассы управления и конструкции хвостовой части фюзеляжа.When turning the steering wheel pos. 14 and 15 relative to the axes 1, the vertical rods 4 will move, which will rotate the ailerons of the aileron drive 18, through the rods 7, the rockers will be synchronized in the angle of rotation, then the movement will be transmitted to the rods 8, which will move the rods 11 through the rocker 17, which directly rotates the aileron pos. 19. When turning the steering wheels 14 and 15 together with the columns 12 and 13 relative to the vertical axes 2, the rods 5 and 6 will move, and the rod 6 will synchronize the rotation of the columns, and the rod 5 through the rocker 16 will move the rod 9, which will directly turn the rudder 20 in accordance with a rotation angle of columns 12 and 13. This movement will affect the aileron deviation within ± 0.3 ° *, which falls within the tolerance for the elastic deformation of the control path and the elastic deformation of the wing. The movement of the handwheels 14 and 15 ″ on themselves ″ or ″ away from you ’” will cause the angular movement of the housing 24 in the brackets 22 and 23, which will ensure the movement of the rod 10, which will directly turn the elevator 21. This movement will affect the deviation of the rudder in ± 0.5 ° *, which falls within the tolerance for elastic deformation of the control path and the design of the rear of the fuselage.

* величина отклонения определена в геометрии данного стенда-демонстратора и при необходимости известными конструкторскими решениями могут быть уменьшены до околонулевых значений.* the deviation value is determined in the geometry of this stand-demonstrator and, if necessary, by known design solutions can be reduced to near-zero values.

Claims

A duplicated manual control post for an aircraft, containing helms, steering columns, a wingtip base that is pivotally mounted in brackets on the cockpit floor, characterized in that the steering columns of the two-seater crew cabin are synchronized in angular deviations using a common rod and a common shaft, and in the design of each the helm column is added another degree of freedom, namely the helm column is able to rotate relative to its own longitudinal axis.