一體化v形尾翼飛機用操縱系統的製作方法

2023-05-10 12:22:51

專利名稱：一體化v形尾翼飛機用操縱系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種飛機用的操縱系統，特別是涉及一種一體化V形尾翼飛機用操縱系統。
背景技術：
目前，國外傳統輕型飛機的V形尾翼操縱系統主要由兩個獨立的手柄操縱系統和混控中央操縱系統組成。如圖1所示，操作時，通常是通過手柄操縱系統10去操縱混控中央操縱系統20，再由混控中央操縱系統20通過與腳蹬操縱系統30相聯，來實現對飛機的V 形尾翼的升降舵和方向舵進行升降和左偏、右偏方向操縱。這種方式是將升降操作和左偏、 右偏操作分別地傳遞到混控中央操縱系統20，再由混控中央操縱系統20來實現飛機升降和轉向操控。對V形尾翼的飛機，由於其省略了一個尾翼面，而有利於減輕飛機的重量和阻力， 因此日益成為輕型飛機的新寵。而輕型飛機的升降和轉彎功能，主要是通過駕駛員操縱飛機的副翼，升降舵和方向舵來實現的。但這種V形尾翼的飛機的尾翼的舵面，既要作方向舵用，又要作升降舵使用。因此，對於一般純機械操縱系統而言，往往需要採用複雜的混控中央操縱機構來實現。由於現有的這種V形尾翼飛機的手柄作業系統不僅要單獨控制副翼的傾斜，還要控制混控中央操縱機構的動作，因而使得這種V形尾翼的飛機的操縱系統體積偏大，控制複雜。不僅佔用了有限的機艙空間，而且增加了飛機的負重。此外，由於手柄作業系統部分和混控中央操縱系統分別設置，當飛機發生故障時，還要分別打開手柄作業系統部分和混控中央操縱系統進行檢查，因此對於飛機的維護檢修也造成很多不便。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術的V形尾翼飛機的操縱系統結構複雜，操控不便，且佔用機艙空間面積大的缺陷，提供一種操作方便，使用維護簡單，且節省機艙空間的一體化V形尾翼飛機用操縱系統。本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特點在於，其包括一轉動地連接在所述飛機的機體上轉軸；兩分別活動設於所述轉軸的兩端、用於同步帶動所述轉軸沿軸線旋轉的手柄，同時，兩所述手柄還能在所述轉軸的橫截面所在平面內同步擺動；一偏心活動穿設於所述轉軸的擺動軸；一固設於所述擺動軸頂部、用於與所述飛機的V形尾翼相連、並對所述V形尾翼進行升降操縱的上搖臂；一固設於所述擺動軸底部、用於與所述飛機的腳蹬系統相連、並對所述V形尾翼進行方向操縱的下搖臂；及一與所述飛機的副翼系統活動連接、用於對所述飛機的副翼進行傾斜操縱的副翼傳動軸。較佳地，所述手柄包括一桿部和一擺動部，所述擺動部與所述轉軸鉸接。較佳地，所述擺動部的底部通過一副翼傳動軸操縱杆與所述第二傳動軸搖臂活動連接。較佳地，所述轉軸的橫截面的形狀呈一 「 η 」形。較佳地，所述轉軸的兩端分別通過一支架與所述飛機的機體固接。較佳地，所述轉軸的兩端分別設有一用於限制所述手柄在所述轉軸的橫截面所在平面內的擺動角度的橫向限位器。較佳地，所述橫向限位器為一限位用螺栓。較佳地，所述轉軸上還設有一用於限制所述轉軸沿軸線旋轉角度的縱向限位器。較佳地，所述縱向限位器為一限位板，所述限位板具有一凹弧形的卡槽，所述卡槽卡套於所述轉軸的底部。較佳地，所述上搖臂的兩端分別設有一上搖臂連接部。 較佳地，所述上搖臂連接部通過一尾翼舵面推拉杆與所述V形尾翼活動連接，所述尾翼舵面推拉杆與所述尾翼舵面活動相連。較佳地，所述上搖臂連接部為一連接用耳片。較佳地所述下搖臂的兩端分別設有一用於與所述飛機的腳蹬系統相連的下搖臂連接部。較佳地，所述下搖臂連接部為一連接用耳片。較佳地，所述副翼傳動軸的一端固設一用於與所述副翼系統連接的第一傳動軸搖臂。較佳地，所述第一傳動軸搖臂上設有一連接孔。較佳地，所述副翼傳動軸的另一端固設一用於與所述兩手柄聯動的第二傳動軸搖臂。較佳地，所述第二傳動軸搖臂對稱設有用於分別與所述手柄相連接的兩連接孔。[0029]較佳地，所述第二傳動軸搖臂分別通過一副翼傳動軸操縱杆與兩所述手柄聯動。本實用新型的上述各實施例本領域技術人員可以在公知常識的範圍內進行自由組合，以形成本實用新型的各較佳實施例。本實用新型的積極進步效果在於1、本實用新型將現有技術中V形尾翼飛機的手柄操縱系統和混控中央控制系統一體化集成在手柄操縱系統內，從而使飛機的操縱系統更簡潔，體積也更小，節約了寶貴的飛機機艙內的佔用空間。2、本實用新型將現有技術中的兩套操縱系統一體化集成為一套操縱系統，減輕了機身的重量。3、採用本實用新型，減少了現有飛機操縱系統中用於傳動的諸多中間傳動環節的和傳動件，因此，提高了作業系統使用時的安全與可靠性。4、此外，本實用新型還改善了飛機操縱系統的使用維護性。

[0036]圖1為現有技術的V形尾翼飛機的操縱系統局部結構圖。圖2為本實用新型一較佳實施例的操縱系統主視圖。圖3為本實用新型較佳實施例的系統操縱V形尾翼升降時的狀態圖。圖4為本實用新型較佳實施例的系統操縱飛機副翼傾斜時的狀態圖。圖5為本實用新型較佳實施例的系統操縱V形尾翼方向舵偏轉時的狀態圖。
具體實施方式
以下結合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細說明本實用新型的技術方案。如圖2至圖5所示，本實用新型提供的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，包括一轉動地連接在飛機的機體上的橫截面為型的轉軸1，用於固定「^」型轉軸1的支架 13 ；兩分別活動設於轉軸1兩端、用於帶動轉軸1同步沿軸線0-0旋轉的手柄2，同時，兩手柄2還能在轉軸1的橫截面所在的平面內左、右擺動。其中，當兩手柄2沿軸線0-0旋轉或在轉軸1的橫截面所在的平面內左、右擺動時均可同步動作。為了操縱飛機的V形尾翼8進行升降、或方向偏轉控制，本實用新型的一體化V形尾翼飛機用操縱系統還包括一擺動軸3 (見圖2)，一固設於擺動軸3頂部的上搖臂4，一固設於擺動軸3的底部的下搖臂5。其中，該擺動軸3穿設於轉軸1，並且該擺動軸3能繞自身的軸線擺動。上搖臂4用於與飛機的V形尾翼8相連、並對V形尾翼8進行升降操縱。 下搖臂5用於與飛機的腳蹬系統9相連、並通過同軸的上搖臂4對V形尾翼8進行偏左、偏右方向的操縱。進一步地，手柄2還包括一桿部21和一擺動部22(見圖幻，其中，擺動部22與轉軸1鉸接，用於帶動轉軸1同步旋轉並同時能在轉軸橫截面所在平面內左、右擺動。優選地，轉軸1的兩端分別設有一用於限制手柄2在轉軸1的橫截面所在平面內的擺動角度的橫向限位器11 (見圖；3)。進一步地，手柄2在轉軸1的橫截面所在平面內的擺動角度為大於等於20度、小於等於25度。優選的，橫向限位器11可以為一限位用螺栓。進一步地，轉軸1上還設有一縱向限位器12，用於限制轉軸1隨手柄2沿轉軸1的軸線旋轉時的角度。優選的，縱向限位器12可以為一限位板。限位板的一端設有弧形的凹槽，另一端與機身固定。安裝時，將凹槽套設於轉軸1的底部。進一步的，上搖臂4的兩端分別設有一上搖臂連接部41。優選的，上搖臂連接部 41可以是一連接用耳片(見圖3)。此外，兩上搖臂連接部41分別通過一尾翼舵面推拉杆42 (見圖5)與V形尾翼8 舵面活動連接，可採用本領域常用的鉸接等方式實現。尾翼舵面推拉杆42與尾翼舵面活動相連。這樣，通過前後擺動操縱手柄2，使轉軸1繞其軸線0-0轉動。由於上搖臂4對轉軸 1有偏心距，則轉軸1帶動上搖臂4同時繞轉軸1的軸線0-0轉動，再通過與尾翼舵面活動相連的尾翼舵面推拉杆42，即可實現對V形尾翼8的升降操縱。具體控制過程為操縱手柄2前傾，使轉軸1繞軸線0-0同步前傾，前傾的上搖臂4帶動V形尾翼8的左舵面82和右舵面81同時下偏，實現V形尾翼升降舵下偏舵的功能。同理，操縱手柄2後拉，使轉軸1 繞軸線0-0同步後傾，由上搖臂4後移帶動V形尾翼8的左舵面82和右舵面81同時上翹，實現V形尾翼升降舵上偏舵的功能。優選地，擺動部22的底部通過一副翼傳動軸操縱杆7與副翼第二傳動軸搖臂62 活動連接。進一步的，下搖臂5的兩端各設有一個下搖臂連接部，具體的，下搖臂連接部可以設計為一連接用的耳片51 (見圖幻。這兩個下搖臂連接部分別通過一連接杆52與飛機的腳蹬系統9活動相連(見圖4)。由於下搖臂5與上搖臂4為共軸設計。因此，當駕駛員前後操縱腳蹬時，通過腳蹬系統9，可以帶動下搖臂5擺動，則下搖臂5再帶動與下搖臂5聯動共軸的上搖臂4擺動，進而對飛機的V形尾翼8的實現方向舵偏轉的操縱效果，即實現V形尾翼舵面的偏左、偏右的擺動方向操縱。具體為左腳蹬前行，帶動下搖臂5擺動，使共軸的上搖臂4擺動，帶動V形尾翼的右舵面81上偏，左舵面82下偏(見圖5)，在V尾翼氣動力分力作用下，使飛機尾部右擺，飛機左轉，從而實現V形尾翼左偏方向舵的功能。同理，而當右腳蹬前行，帶動下搖臂5擺動，使共軸的上搖臂4帶動V形尾翼右舵面81下偏，左舵面82 上翹，在V形尾翼氣動力分力作用下，使飛機尾部左擺，則飛機右轉，從而實現V形尾翼右偏方向舵的功能。此外，當駕駛員前後操縱腳蹬時，進行飛機的左、右偏轉時，並不會影響飛機的左傾、右傾操作。優選的，上搖臂連接部、下搖臂連接部均可以採用連接用耳片。此外，本實用新型的一體化V形尾翼飛機用操縱系統還包括一用於與飛機的副翼系統100活動連接、實現對飛機副翼的左傾斜、右傾斜的操縱的副翼傳動軸6 (見圖4)。副翼傳動軸6的一端固設一用於與副翼系統100連接的一第一傳動軸搖臂61。第一傳動軸搖臂61設有一連接孔。副翼傳動軸6的另一端固設一用於與兩手柄2聯動的一第二傳動軸搖臂62。進一步地，第二傳動軸搖臂62分別通過一副翼傳動軸操縱杆7與兩手柄2聯動連接(見圖幻。具體實現時，可以在副翼傳動軸操縱杆7與手柄2的擺動部22的連接處設置球軸承，這樣當手柄2繞轉軸1的軸線0-0前後轉動時，則副翼傳動軸操縱杆7並不發生動作，只有當手柄2在轉軸橫截面所在平面內左、右擺動時，才能牽拉副翼傳動軸操縱杆7 聯動。優選的，第二傳動軸搖臂62上對稱設有用於分別與兩手柄2相連接的兩連接孔。左、右搖擺操縱手柄2，通過手柄2下方的擺動部22推動副翼傳動軸操縱杆7左右運動，副翼傳動軸操縱杆7再帶動第二傳動軸搖臂62旋轉。而第二傳動軸搖臂62則依次帶動副翼傳動軸6、第一傳動軸搖臂61轉動，因此實現對飛機副翼的左傾斜、右傾斜的操縱。具體控制過程為操縱手柄2左偏，則手柄2的擺動部22帶動副翼傳動軸操縱杆7、第二傳動軸搖臂62、副翼傳動軸6和第一傳動軸搖臂61依次運作，使右副翼下偏，左副翼上偏，實現對飛機左傾斜的操縱(見圖4)。同理，操縱手柄2右偏，則手柄2的擺動部22帶動副翼傳動軸操縱杆7、第二傳動軸搖臂62、副翼傳動軸6和第一傳動軸搖臂61依次運作，使右副翼上偏，左副翼下偏，實現對飛機右傾斜的操縱。另外，在上述三項操縱功能單獨實施時，本系統的各種操作控制可以互不幹擾。也就是說，雖然整個操縱系統通過手柄集成在轉軸上，但各種操縱控制卻互不影響。比如，採用本實用新型的這種控制系統，即使因駕駛員誤踩了腳蹬操縱系統時，一經發現，只要駕駛員及時鬆開腳蹬，飛機就會停止左、右偏轉，恢復原來的正常運行，因此不會造成因腳蹬誤操作而幹擾其它部分的正常運行，有效避免了飛行中的突發事故。本實用新型說明書中所述的方向詞，如「左」、「右」、「前」、「後」等，均是指飛行員坐在駕駛艙內駕駛飛機面對飛行前方時所處的「左」、「右」、「前」、「後」方向。本實用新型的兩手柄活動設於轉軸兩端、用於帶動轉軸沿軸線0-0旋轉，還能在轉軸的橫截面所在的平面內左、右擺動，該部分具體實現時可以通過下述方法來實現用一根連接軸橫穿手柄的擺動部與轉軸，且該連接軸的兩端均設有一 η形擋塊(見圖幻。這樣，就實現了手柄與轉軸的鉸接。當然，作為一種替換，手柄與轉軸的鉸接也可以通過能實現上述同等作用的其它現有技術來實現，在此不作贅述。此外，本實用新型所描述的飛機的腳蹬系統部分、副翼系統部分均為現有技術，在此不作贅述。本實用新型的操縱系統將現有技術的V形尾翼飛機的手柄操縱系統和混控中央系統集成為一體，不但結構緊湊、重量輕，而且裝卸檢修都十分方便。更重要的是本實用新型不僅提高了 V形尾翼飛機的操縱系統的使用時的安全與可靠性，而且還節省了寶貴的機艙空間。雖然以上描述了本實用新型的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解， 這些僅是舉例說明，本實用新型的保護範圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本實用新型的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，其包括一轉動地連接在所述飛機的機體上轉軸；兩分別活動設於所述轉軸的兩端、用於同步帶動所述轉軸沿軸線旋轉的手柄，同時，兩所述手柄還能在所述轉軸的橫截面所在平面內同步擺動；一偏心活動穿設於所述轉軸的擺動軸；一固設於所述擺動軸頂部、用於與所述飛機的V形尾翼相連、並對所述V形尾翼進行升降操縱的上搖臂；一固設於所述擺動軸底部、用於與所述飛機的腳蹬系統相連、並對所述V形尾翼進行方向操縱的下搖臂；及一與所述飛機的副翼系統活動連接、用於對所述飛機的副翼進行傾斜操縱的副翼傳動軸O
2.如權利要求1所述的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述手柄包括一桿部和一擺動部，所述擺動部與所述轉軸鉸接。
3.如權利要求2所述的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述擺動部的底部通過一副翼傳動軸操縱杆與所述第傳動軸搖臂活動連接。
4.如權利要求1所述的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述轉軸的橫截面的形狀呈一 「^」形。
5.如權利要求4所述的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述轉軸的兩端分別通過一支架與所述飛機的機體固接。
6.如權利要求1所述的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述轉軸的兩端分別設有一用於限制所述手柄在所述轉軸的橫截面所在平面內的擺動角度的橫向限位器。
7.如權利要求6所述的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述橫向限位器為一限位用螺栓。
8.如權利要求1所述的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述轉軸上還設有一用於限制所述轉軸沿軸線旋轉角度的縱向限位器。
9.如權利要求8所述的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述縱向限位器為一限位板，所述限位板具有一凹弧形的卡槽，所述卡槽卡套於所述轉軸的底部。
10.如權利要求1所述的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述上搖臂的兩端分別設有一上搖臂連接部。
11.如權利要求10所述的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述上搖臂連接部通過一尾翼舵面推拉杆與所述V形尾翼活動連接，所述尾翼舵面推拉杆與所述尾翼舵面活動相連。
12.如權利要求10所述的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述上搖臂連接部為一連接用耳片。
13.如權利要求1所述的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述下搖臂的兩端分別設有一用於與所述飛機的腳蹬系統相連的下搖臂連接部。
14.如權利要求13所述的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述下搖臂連接部為一連接用耳片。
15.如權利要求1所述的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述副翼傳動軸的一端固設一用於與所述副翼系統連接的第一傳動軸搖臂。
16.如權利要求15所述的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述第一傳動軸搖臂上設有一連接孔。
17.如權利要求1所述的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述副翼傳動軸的另一端固設一用於與所述兩手柄聯動的第二傳動軸搖臂。
18.如權利要求17所述的一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述第二傳動軸搖臂對稱設有用於分別與所述手柄相連接的兩連接孔。
19.如權利要求17所述的一體化V型尾翼飛機用操縱系統，其特徵在於，所述第二傳動軸搖臂分別通過一副翼傳動軸操縱杆與兩所述手柄聯動。
專利摘要本實用新型公開了一種一體化V形尾翼飛機用操縱系統，其包括一轉動地連接在所述飛機的機體上轉軸；兩用於同步帶動所述轉軸沿軸線旋轉的手柄，兩所述手柄還能在所述轉軸的橫截面所在平面內同步擺動；一偏心活動穿設於所述轉軸的擺動軸；一固設於所述擺動軸頂部的上搖臂；一固設於所述擺動軸底部的下搖臂；及一與所述飛機的副翼系統活動連接、用於對所述飛機的副翼進行傾斜操縱的副翼傳動軸。本實用新型首創將飛機的手操縱系統和混控系統集成在一體化的手柄操縱系統內，從而使飛機的操縱系統更簡潔，體積也更小，節約了寶貴的飛機機艙內的佔用空間，並提高了操縱系統的使用維護性能。
文檔編號B64C13/04GK202115700SQ20112013712
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月3日 優先權日2011年5月3日
發明者江文彥, 田瑜 申請人:昊翔電能運動科技(崑山)有限公司