RU2652284C1 - Aircraft manual control device - Google Patents

Aircraft manual control device Download PDF

Info

Publication number
RU2652284C1
RU2652284C1 RU2016152013A RU2016152013A RU2652284C1 RU 2652284 C1 RU2652284 C1 RU 2652284C1 RU 2016152013 A RU2016152013 A RU 2016152013A RU 2016152013 A RU2016152013 A RU 2016152013A RU 2652284 C1 RU2652284 C1 RU 2652284C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
handle
shaft
rigidly connected
leash
control
Prior art date
Application number
RU2016152013A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Лазарев
Виктор Александрович Чихняев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова"
Priority to RU2016152013A priority Critical patent/RU2652284C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2652284C1 publication Critical patent/RU2652284C1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/02—Initiating means
    • B64C13/04—Initiating means actuated personally
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B9/00—Simulators for teaching or training purposes
    • G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
    • G09B9/08—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer
    • G09B9/28—Simulation of stick forces or the like
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40—Weight reduction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)

Abstract

FIELD: aircraft engineering.
SUBSTANCE: invention relates to devices for manual control systems for a mobile object, in particular an aircraft (AC), and concerns remote control, creation and removal of efforts from the pilot's handle in the mode of manual control of the object. Device includes a housing, a handle kinematically connected to the two systems, both separate, and simultaneous movement of the handle in two mutually perpendicular directions, including electrical sensors for the angle of rotation of the handle. One of the systems includes an axis rigidly connected to the handle, installed in the longitudinal slot of the leash with the possibility of movement along it and the rotation of the shaft rigidly connected with the handle, located in the frame, made integrally with the shaft. One of the shaft ends is installed in the bearing located in the housing, and the second is coaxially installed and rigidly connected to the mechatronic electric drive output shaft. Another system includes a leash with a handle in its longitudinal slot. At that, the leash is an integral part of another shaft, which first end is mounted on another bearing, located in the device housing, and the second end is rigidly connected to another mechatronic electric drive output shaft.
EFFECT: simplification of the design of the aircraft manual control device is achieved, reduction in weight and dimensions, and increase in control convenience.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам систем ручного управления подвижным объектом, в том числе летательным аппаратом, и предназначено для дистанционного управления, создания и снятия усилий с ручки летчика в режиме ручного управления объектом.The invention relates to devices for manual control systems of a moving object, including an aircraft, and is intended for remote control, creation and removal of efforts from the handle of a pilot in the mode of manual control of an object.

Известно устройство имитации систем управления летательного аппарата [1]. Устройство включает вычислитель и несколько (по количеству рычагов управления) исполнительных блоков загрузки, каждый из которых содержит силовой электропривод, механически связанный с рычагом управления, и снабжен датчиком положения. Каждый исполнительный блок загрузки для обеспечения прямого преобразования сигнала заданного усилия в механическое усилие на рычагах управления снабжен управляемым источником тока. Недостатком является наличие нескольких рычагов управления (по количеству исполнительных механизмов), а разомкнутость системы управления приводит к накоплению ошибки регулирования.A device for simulating aircraft control systems [1]. The device includes a calculator and several (according to the number of control levers) executive loading units, each of which contains a power electric drive mechanically connected to the control lever, and is equipped with a position sensor. Each executive loading unit for providing direct conversion of the signal of a given force into mechanical force on the control levers is equipped with a controlled current source. The disadvantage is the presence of several control levers (by the number of actuators), and the open control system leads to the accumulation of control errors.

В известном триммерном механизме (Автомат усилий и триммерная рулевая машинка. L 109 BOM SFENA. Руководство по эксплуатации. 1986 г.), в состав которого входит: загрузочная пружина для создания усилия на ручке летчика с устройством измерения деформации пружины для формирования сигнала «вмешательство летчика в управление», электродвигатель, редуктор, электромагнитная муфта сцепления, электромагнитное демпфирующее устройство. К недостаткам такого устройства относятся его сложность, а также необходимость наличия вне триммерного механизма загрузочной пружины для создания усилия на ручке управления летчика и устройства измерения деформации пружины для формирования сигнала «вмешательство летчика в управление».In the well-known trimmer mechanism (Automatic force and trimmer steering machine. L 109 BOM SFENA. Operation manual. 1986), which includes: a loading spring to create effort on the pilot’s handle with a device for measuring spring deformation to generate a signal “pilot intervention in control ”, electric motor, gearbox, electromagnetic clutch, electromagnetic damping device. The disadvantages of such a device include its complexity, as well as the need for a loading spring outside the trimmer mechanism to create effort on the pilot's control handle and a spring deformation measuring device for generating a pilot's control signal.

В известном техническом решении [2] боковая кистевая ручка управления летательным аппаратом имеет три степени свободы с несимметричной загрузкой и регулируемым демпфированием. Она выполнена с регулировочным узлом нейтрального положения рукоятки по всем трем осям вращения. Рукоятка посредством регулируемого сборочного узла закреплена на кронштейне, закрепленном на оси одного загрузочного узла. Полученная сборка посредством другого кронштейна закреплена на оси другого загрузочного узла. Последняя сборка закреплена через кронштейн на оси третьего загрузочного узла. Все это закреплено с помощью другого кронштейна на подлокотнике. Все регулируемые и регулировочные сборочные узлы ручки выполнены в виде подпружиненных шлицевых соединений. К недостаткам можно отнести большую сложность механической части конструкции устройства управления.In the known technical solution [2], the side wrist control stick of the aircraft has three degrees of freedom with asymmetric loading and adjustable damping. It is made with an adjustment knot of the neutral position of the handle on all three axes of rotation. The handle, by means of an adjustable assembly, is mounted on a bracket fixed to the axis of one loading unit. The resulting assembly by means of another bracket is fixed on the axis of another boot unit. The last assembly is fixed through the bracket to the axis of the third boot assembly. All this is fixed with another arm on the armrest. All adjustable and adjustment handle assemblies are made in the form of spring-loaded spline joints. The disadvantages include the great complexity of the mechanical part of the design of the control device.

Наиболее близким к заявляемому устройству, принятым за прототип, является устройство ручного управления подвижным объектом [3], которое может быть использовано в ручных электродистанционных системах управления подвижными наземными, авиационными и морскими объектами, и предназначено для формирования электрических сигналов по двум взаимно перпендикулярным направлениям движения объекта.Closest to the claimed device, adopted as a prototype, is a device for manual control of a moving object [3], which can be used in manual electric remote control systems for moving land, aviation and marine objects, and is designed to generate electrical signals in two mutually perpendicular directions of movement of the object .

Устройство содержит корпус, рукоятку, кинематически связанную с механическими узлами, обеспечивающими как раздельное, так и одновременное отклонение рукоятки по двум взаимно перпендикулярным направлениям, а также пружинные загружатели и электрические датчики положения рукоятки. Механические узлы, обеспечивающие отклонение рукоятки, выполнены в виде двух дуг, консольно установленных на соответствующих осях вращения. Одна дуга отклоняется относительно вертикальной, а другая - относительно горизонтальной осей. Дуги механически связаны друг с другом посредством дугообразной стойки, нижний конец которой посредством вертикальной оси вращения подвижно соединен с дугой канала угла места и жестко соединен с кронштейном рукоятки, а верхний конец дугообразной стойки шарнирно соединен с помощью горизонтальной оси вращения с подвижной скобой, выполненной с возможностью скольжения в направляющем пазу дуги канала азимута. При этом вертикальная ось вращения дугообразной стойки совпадает с осью вращения дуги канала азимута, а верхняя горизонтальная ось вращения дугообразной стойки совпадает с осью вращения дуги канала угла места. К кронштейну рукоятки с противоположной от вертикальной оси вращения стороны закреплен балансировочный груз.The device comprises a housing, a handle kinematically connected with mechanical assemblies providing both separate and simultaneous deviation of the handle in two mutually perpendicular directions, as well as spring loaders and electric sensors for positioning the handle. The mechanical components that provide the handle deflection are made in the form of two arcs, cantilever mounted on the corresponding rotation axes. One arc deviates relative to the vertical, and the other relative to the horizontal axes. The arcs are mechanically connected to each other by means of an arc-shaped stand, the lower end of which is vertically connected through the vertical axis of rotation to the arc of the elevation channel and is rigidly connected to the arm bracket, and the upper end of the arc-shaped stand is pivotally connected with a horizontal axis of rotation with a movable bracket slip in the guide groove of the arc of the azimuth channel. In this case, the vertical axis of rotation of the arcuate rack coincides with the axis of rotation of the arc of the azimuth channel, and the upper horizontal axis of rotation of the arcuate column coincides with the axis of rotation of the arc of the elevation channel. A balancing weight is fixed to the handle bracket from the side opposite from the vertical axis of rotation of the side.

Указанный прототип имеет следующие недостатки. В устройстве применены по каждому каналу управления механические звенья - демпфер, пружинный загружатель, коромысло, консольное крепление двух дуг, что существенно понижает прочностные и надежностные требования к конструкции ручки управления при воздействии ударных и вибрационных перегрузок в процессе эксплуатации объекта. Довольно сложно точно выдержать основное требование: тактильные характеристики ручки управления (коэффициент пропорциональности величины угла поворота ручки, необходимой величине усилия, создаваемого пружинным загружателем). При осуществлении движения рукояткой меняется момент инерции, а это влияет на точность и качество параметров регулирования траекторией движения объекта.The specified prototype has the following disadvantages. The device uses mechanical links for each control channel - a damper, a spring loader, a rocker arm, a console mount of two arcs, which significantly reduces the strength and reliability requirements for the design of the control handle when exposed to shock and vibration overloads during operation of the object. It is quite difficult to accurately withstand the basic requirement: tactile characteristics of the control handle (coefficient of proportionality of the angle of rotation of the handle, the necessary amount of force created by the spring loader). When carrying out the movement of the handle, the moment of inertia changes, and this affects the accuracy and quality of the parameters of regulation of the trajectory of the object.

Техническим результатом заявляемого изобретения является упрощение конструкции устройства ручного управления подвижным объектом, снижение веса и габаритов, удобство управления. Устройство ручного управления предлагается на основе современных комплектующих, обладающих необходимой функциональностью для применения в высокоинтегрированных системах управления летательными аппаратами.The technical result of the claimed invention is to simplify the design of the device for manual control of a moving object, reducing weight and dimensions, ease of management. Manual control device is offered on the basis of modern components that have the necessary functionality for use in highly integrated aircraft control systems.

Этот технический результат достигается тем, что в устройстве ручного управления летательным аппаратом, содержащем корпус, рукоятку, кинематически связанную с двумя системами, как раздельного, так и одновременного движения рукоятки по двум взаимно перпендикулярным направлениям, включающими электрические датчики угла поворота рукоятки, в соответствии с изобретением одна из систем включает ось, жестко связанную с рукояткой, установленной в продольной прорези поводка с возможностью движения вдоль нее и поворота вала, жестко связанного с рукояткой, размещенных в рамке, выполненной за одно целое с валом, один из концов которого установлен в подшипнике, размещенном в корпусе устройства, а второй соосно установлен и жестко связан с выходным валом мехатронного электропривода, который включает высокоточный редуктор, электродвигатель и датчик угла поворота, электрически связанные с блоком управления, а другая система включает поводок, в продольной прорези которого размещена рукоятка, при этом поводок является составной частью другого вала, первый конец которого установлен на другом подшипнике, размещенном в корпусе устройства, а второй конец жестко связан с выходным валом другого мехатронного электропривода, состоящего из высокоточного редуктора, электродвигателя и датчика угла поворота, электрически связанных с блоком управленияThis technical result is achieved by the fact that in the device for manual control of an aircraft containing a body, a handle kinematically connected with two systems, both separate and simultaneous movement of the handle in two mutually perpendicular directions, including electric sensors of the angle of rotation of the handle, in accordance with the invention one of the systems includes an axis rigidly connected to the handle mounted in the longitudinal slot of the leash with the possibility of movement along it and rotation of the shaft, rigidly connected with a handle placed in a frame made in one piece with the shaft, one of the ends of which is mounted in a bearing placed in the device housing, and the second is coaxially mounted and rigidly connected to the output shaft of the mechatronic drive, which includes a high-precision gearbox, electric motor, and a rotation angle sensor, electrically connected to the control unit, and the other system includes a leash, in the longitudinal slot of which a handle is placed, while the leash is an integral part of another shaft, the first end of which is mounted on another bearing located in the device’s case, and the other end is rigidly connected to the output shaft of another mechatronic drive, consisting of a high-precision gearbox, electric motor, and rotation angle sensor, electrically connected to the control unit

Заявляемое устройство является новым, промышленно применимым и имеет изобретательский уровень.The inventive device is new, industrially applicable and has an inventive step.

Для пояснения сущности предлагаемого устройства используются следующие чертежи:To explain the essence of the proposed device, the following drawings are used:

рисунок 1 - кинематическая схема устройства ручного управления подвижным объектом;figure 1 - kinematic diagram of a device for manual control of a moving object;

рисунок 2 - рисунок поводка вала тангажа устройства ручного управления подвижным объектом;figure 2 - drawing of a leash shaft pitch device manual control of a moving object;

рисунок 3 - рисунок, поясняющий предельные отклонения рукоятки управления устройства ручного управления подвижным объектом.figure 3 is a figure explaining the maximum deviations of the control handle of the device for manual control of a moving object.

Кинематическая схема устройства ручного управления подвижным объектом (рис. 1) содержит рукоятку управления 1, предназначенную для осуществления движений крена и тангажа летательного аппарата. Рукоятка жестко связана с осью 2, установленной в подшипниках 3, размещенных в рамке 6, выполненной за одно целое с валом 4, и размещена в его средней части. Один из концов вала установлен в подшипнике 5, размещенном в корпусе 22. Второй конец вала 4 соосно установлен и жестко связан с выходным валом мехатронного электропривода, который включает высокоточный редуктор 7, электродвигатель 8 и датчик угла поворота 9. Датчик угла поворота 9 электрически связан проводами 10 с блоком управления 11, а электрическое питание электродвигателя 8 осуществляется блоком управления 11, подсоединенным к электродвигателю 8 проводами 12. Редуктор 7, электродвигатель 8, датчик угла поворота 9 и блок управления 11 с электрическими связями образуют следящую систему по крену. Благодаря вышеописанным связям рукоятка 1 может поворачиваться для осуществления крена на максимальный угол 2β.The kinematic diagram of the device for manual control of a moving object (Fig. 1) contains a control handle 1, designed to perform roll and pitch movements of the aircraft. The handle is rigidly connected with the axis 2 installed in the bearings 3, placed in the frame 6, made in one piece with the shaft 4, and placed in its middle part. One of the shaft ends is mounted in a bearing 5 located in the housing 22. The second end of the shaft 4 is coaxially mounted and rigidly connected to the output shaft of the mechatronic drive, which includes a high-precision gearbox 7, an electric motor 8, and a rotation angle sensor 9. The rotation angle sensor 9 is electrically connected by wires 10 with a control unit 11, and the electric power to the electric motor 8 is provided by the control unit 11 connected to the electric motor 8 by wires 12. A gearbox 7, an electric motor 8, an angle sensor 9 and a control unit 11 with electric eskimi bonds form servomechanism roll. Thanks to the above-described connections, the handle 1 can be rotated to roll to a maximum angle of 2β.

Рукоятка управления 1 размешена в продольной прорези 14 поводка 13 (рис. 2). Длина прорези ограничена максимальной величиной угла крена 2β. Рукоятка размещена с возможностью движения вдоль прорези и поворота при этом вала 4. Поводок 13 является составной частью вала 15, первый конец которого установлен на подшипнике 16 в корпусе 22, а второй конец вала 15 жестко связан с выходным валом мехатронного электропривода, состоящими из высокоточного редуктора 17, электродвигателя 18 и датчика угла поворота 19, который электрически связан проводами 20 с блоком управления 11. Электрическое питание электродвигателя 18 осуществляется блоком управления 11, к которому электродвигатель подсоединен проводами 21. Редуктор 17, электродвигатель 18, датчик угла поворота 19 и блок управления 11 с электрическими связями образуют следящую систему по тангажу. Корпуса мехатронных электроприводов установлены в корпусе 22.The control handle 1 is placed in the longitudinal slot 14 of the lead 13 (Fig. 2). The length of the slot is limited by the maximum angle of heel angle 2β. The handle is placed to move along the slot and rotate the shaft 4. The leash 13 is an integral part of the shaft 15, the first end of which is mounted on the bearing 16 in the housing 22, and the second end of the shaft 15 is rigidly connected to the output shaft of the mechatronic drive, consisting of a high-precision gearbox 17, an electric motor 18 and a rotation angle sensor 19, which is electrically connected by wires 20 to the control unit 11. Electric power to the electric motor 18 is provided by the control unit 11, to which the electric motor is connected gadgets 21. The gearbox 17, the electric motor 18, the rotation angle sensor 19 and the control unit 11 with electrical connections form a pitch tracking system. The mechatronic actuator housings are installed in the housing 22.

Работа заявляемого устройства осуществляется следующим образом.The operation of the claimed device is as follows.

Рукоятка может занимать любое положение внутри объема условного конуса, изображенного на рис. 3. Вершина конуса расположена в точке О, а радиусы условного основания, которое может быть как эллипсом, так и окружностью, в зависимости от предельных углов поворота ручки 2α и 2β равны Rк=OA⋅sinβ и Rт=OA⋅sinα.The handle can occupy any position inside the volume of the conditional cone shown in Fig. 3. The top of the cone is located at point O, and the radii of the conditional base, which can be either an ellipse or a circle, depending on the limiting angles of rotation of the handle 2α and 2β are equal to Rк = OA⋅sinβ and Rt = OA⋅sinα.

При перемещении рукоятки 1 только по крену она скользит по пазу 14, не передавая усилия на поводок 13. При этом усилие передается на ось 2, поворачивая вал 4, который передает движение на вал редуктора 7, электродвигатель 8 и датчик угла поворота 9. Одновременно передается сигнал с датчика углового положения 9 по проводам 10 в блок регулирования 11. Через электрические провода 12 подключается электродвигатель 8. Создается усилие противодействия руке пилота на рукоятке управления 1, причем контроль за величиной нагрузки осуществляется блоком 11 и обратной связью следящей системы в зависимости от угла поворота через датчик 9 с проводами 10. Настройка величины усилия и других параметров осуществляется в соответствии с программой блока управления 11 в зависимости от заданных характеристик: демпфирования, статического и динамического трения, коэффициента пропорциональности между усилием на рукоятке 1 и величиной угла поворота вала 4.When the handle 1 is moved only along the roll, it slides along the groove 14, without transferring force to the leash 13. In this case, the force is transmitted to the axis 2 by turning the shaft 4, which transmits movement to the gear shaft 7, the electric motor 8, and the rotation angle sensor 9. Simultaneously transmitted the signal from the angle sensor 9 via wires 10 to the control unit 11. An electric motor 8 is connected through the electric wires 12. A counter force is created on the pilot's hand on the control handle 1, and the load is monitored by block 11 and a tight connection of the tracking system depending on the angle of rotation through the sensor 9 with wires 10. The setting of the force and other parameters is carried out in accordance with the program of the control unit 11 depending on the specified characteristics: damping, static and dynamic friction, proportionality coefficient between the force on the handle 1 and the value of the angle of rotation of the shaft 4.

При повороте рукоятки 1 управления по тангажу ось 2 поворачивается в подшипниках 3 и одновременно рукоятка 1 управления поворачивает поводок 13 и связанный с ним вал 15, вращательное движение передается валу редуктора 17, валу двигателя 18 и датчику угла поворота 19. Одновременно передается сигнал с датчика углового положения 19 по проводам 20 в блок регулирования 11 и согласно заданной программе запускается электродвигатель 18 по проводу 21, причем создаваемое усилие электродвигателем 18 на рукоятке управления 1 зависит от перечисленных выше параметров настройки блока регулирования 11. Если осуществляется движение рукоятки управления 1 по крену и тангажу одновременно, то работают обе электромеханические следящие системы согласно описанному выше. Обработанный блоком регулирования 11 сигнал поступает в систему дистанционного управления (СДУ) летательного аппарата.When turning the pitch control handle 1, the axis 2 rotates in the bearings 3 and at the same time the control handle 1 rotates the leash 13 and the shaft 15 connected thereto, the rotational movement is transmitted to the gear shaft 17, the motor shaft 18 and the rotation angle sensor 19. At the same time, a signal is transmitted from the angle sensor position 19 through wires 20 to the control unit 11, and according to a predetermined program, the electric motor 18 is started via the wire 21, and the generated force by the electric motor 18 on the control handle 1 depends on the above parameters setup control unit 11. If the control handle 1 moves along the roll and pitch at the same time, then both electromechanical tracking systems work as described above. The signal processed by the control unit 11 enters the remote control system (CDS) of the aircraft.

Таким образом, обеспечивается воспроизведение реального физического процесса движения рычага управления, где на рычаг управления воздействует с одной стороны механическая проводка с присоединенными к ней элементами и устройствами системы управления, а с другой стороны - летчик. Только вместо реальной проводки системы управления в заявляемом устройстве ручного управления подключается силовой электропривод, генерирующий усилия ее воздействия. В силу этого, исключается влияние на процесс управления динамических свойств рычага управления: инерционности, упругости и трения. Электроприводы систем заявляемого устройства установлены стационарно, не зависят друг от друга. Нижняя часть рукоятки фиксируется в одном положении на оси и при работе поворачивается относительно центра фиксации, не изменяя суммарного момента инерции, нет всевозможных балансировочных грузов. Применение заявляемого устройства, когда связь между органами управления и исполнительными устройствами, воздействующими на активные поверхности самолета, осуществляется с помощью формирования и передачи электрических сигналов, полностью соответствует современной концепции электрифицированного самолета. Применение устройства управления, снабженного регулируемым электроприводом и микропроцессорной системой управления, обеспечивает его легкую настройку на конкретное применение и контроль всех необходимых параметров. Частично решается актуальная задача увеличения точности измерения усилий и отработки воздействий пилота на рукоятку устройства.Thus, the reproduction of the real physical process of movement of the control lever is ensured, where the mechanical wiring with the elements and devices of the control system connected to it and, on the other hand, the pilot acts on the control lever. Only instead of the actual wiring of the control system in the inventive manual control device, a power electric drive is connected, generating the forces of its impact. Due to this, the influence on the control process of the dynamic properties of the control lever is excluded: inertia, elasticity and friction. Electric systems of the claimed device are installed stationary, are not dependent on each other. The lower part of the handle is fixed in one position on the axis and during operation it rotates relative to the center of fixation, without changing the total moment of inertia, there are no all kinds of balancing weights. The use of the inventive device, when the connection between the controls and actuators acting on the active surfaces of the aircraft is carried out using the formation and transmission of electrical signals, fully consistent with the modern concept of an electrified aircraft. The use of a control device equipped with an adjustable electric drive and a microprocessor control system ensures its easy adjustment to a specific application and control of all necessary parameters. The actual task is partially solved to increase the accuracy of measuring efforts and testing the effects of the pilot on the device handle.

Таким образом, заявляемое устройство устойчиво в работе, повышает качество воспроизведения усилий на рычагах управления в широком диапазоне изменения градиентов загрузки.Thus, the inventive device is stable in operation, improves the quality of the reproduction of efforts on the control levers in a wide range of load gradients.

Источники информацииInformation sources

1. Патент RU №2298836, МПК G09B 9/28.1. Patent RU No. 2298836, IPC G09B 9/28.

2. Патент RU №2164878, МПК B64C 13/06, G0SG 9/02.2. Patent RU No. 2164878, IPC B64C 13/06, G0SG 9/02.

3. Патент RU №2253593, МПК B64C 13/04.3. Patent RU No. 2253593, IPC B64C 13/04.

Claims (1)

Устройство ручного управления летательным аппаратом, содержащее корпус, рукоятку, кинематически связанную с двумя системами, как раздельного, так и одновременного движения рукоятки по двум взаимно перпендикулярным направлениям, включающими электрические датчики угла поворота рукоятки, отличающееся тем, что одна из систем включает ось, жестко связанную с рукояткой, установленной в продольной прорези поводка с возможностью движения вдоль нее и поворота вала, жестко связанного с рукояткой, размещенных в рамке, выполненной за одно целое с валом, один из концов которого установлен в подшипнике, размещенном в корпусе устройства, а второй соосно установлен и жестко связан с выходным валом мехатронного электропривода, который включает высокоточный редуктор, электродвигатель и датчик угла поворота, электрически связанные с блоком управления, а другая система включает поводок, в продольной прорези которого размещена рукоятка, при этом поводок является составной частью другого вала, первый конец которого установлен на другом подшипнике, размещенном в корпусе устройства, а второй конец жестко связан с выходным валом другого мехатронного электропривода, состоящего из высокоточного редуктора, электродвигателя и датчика угла поворота, электрически связанных с блоком управления.A device for manual control of an aircraft, comprising a housing, a handle kinematically connected to two systems, both separate and simultaneous movement of the handle in two mutually perpendicular directions, including electric sensors of the angle of rotation of the handle, characterized in that one of the systems includes an axis rigidly connected with a handle mounted in the longitudinal slot of the leash with the possibility of movement along it and rotation of the shaft, rigidly connected with the handle, placed in a frame made in one piece with a shaft, one end of which is mounted in a bearing placed in the device housing, and the second is coaxially mounted and rigidly connected to the output shaft of the mechatronic electric drive, which includes a high-precision gearbox, an electric motor, and an angle sensor, electrically connected to the control unit, and the other system includes a leash , in the longitudinal slot of which the handle is placed, the leash being an integral part of another shaft, the first end of which is mounted on another bearing located in the device’s body, and The other end is rigidly connected to the output shaft of another mechatronic electric drive, consisting of a high-precision gearbox, an electric motor, and a rotation angle sensor, electrically connected to the control unit.
RU2016152013A 2016-12-27 2016-12-27 Aircraft manual control device RU2652284C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016152013A RU2652284C1 (en) 2016-12-27 2016-12-27 Aircraft manual control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016152013A RU2652284C1 (en) 2016-12-27 2016-12-27 Aircraft manual control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2652284C1 true RU2652284C1 (en) 2018-04-25

Family

ID=62045680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016152013A RU2652284C1 (en) 2016-12-27 2016-12-27 Aircraft manual control device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2652284C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2724939C1 (en) * 2019-12-18 2020-06-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Device for training control of mobile objects with the joysticks

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1423996A1 (en) * 1986-09-15 1988-09-15 Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева Two-coordinate converter
US20040130530A1 (en) * 2002-10-03 2004-07-08 Hans Gustafsson Controller and method for controlling a control object
RU2253593C2 (en) * 2003-06-20 2005-06-10 ФГУП Научно-исследовательский институт авиационного оборудования Device for manual control of mobile object
US9242722B2 (en) * 2012-06-07 2016-01-26 Sagem Defense Securite Joystick for controlling an aircraft

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1423996A1 (en) * 1986-09-15 1988-09-15 Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева Two-coordinate converter
US20040130530A1 (en) * 2002-10-03 2004-07-08 Hans Gustafsson Controller and method for controlling a control object
RU2253593C2 (en) * 2003-06-20 2005-06-10 ФГУП Научно-исследовательский институт авиационного оборудования Device for manual control of mobile object
US9242722B2 (en) * 2012-06-07 2016-01-26 Sagem Defense Securite Joystick for controlling an aircraft

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2724939C1 (en) * 2019-12-18 2020-06-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Device for training control of mobile objects with the joysticks

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5634794A (en) Aircraft simulator and method
RU2593185C1 (en) Inceptor of complex dynamic control of air and ground vehicle
US4531080A (en) Controller
US5125602A (en) Tilting stick control device, especially for an aircraft, and system comprising two such devices
US10875628B2 (en) Inherently balanced control stick
KR100989555B1 (en) Actuator for control loading system
KR101228129B1 (en) Multi―Axis Driving Motion System enabling Unlimited Rotation
JP7241799B2 (en) Stand and method for torque compensation
CN106078724B (en) Mechanical arm and surgical robot thereof
US7080565B2 (en) Dynamic load fixture for rotary mechanical systems
US20160018843A1 (en) Force feedback mini-shaft for electromagnetic control
RU2652284C1 (en) Aircraft manual control device
EP3560823B1 (en) Optimized pitch and roll control apparatus for an aircraft
CN103744297A (en) Small-sized self-balance robot gesture simulator
US10613574B2 (en) Control stick of motion simulator
CN103698873A (en) Rough and fine combined reflecting mirror attitude quantitative adjusting method and device
US20140353433A1 (en) Rotorcraft flight control stick tiltably mounted on a support by a flexible rod with a fixed end
US11014648B2 (en) Interconnected sidesticks for fly-by-wire flight control
US20230126079A1 (en) Flight simulation control apparatus
KR20170060904A (en) Aircraft simulator having automatic position adjustable stick
FR2960213A1 (en) ACTIVE CONTROL LEVER SYSTEM
RU2673755C1 (en) Aircraft flight control device
US10092368B2 (en) Medical apparatus with a medical optical appliance and a holding device and method for operating the medical apparatus
RU2724939C1 (en) Device for training control of mobile objects with the joysticks
RU153809U1 (en) MANUAL MANIPULATOR DEVICE

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191228