本實(shí)用新型涉及一種用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的裝置。

背景技術(shù)：

飛機(jī)油門控制系統(tǒng)是飛機(jī)操控中非常重要的部分，是飛行員與飛機(jī)直接的對接接口。用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的裝置用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的油門控制桿的運(yùn)行阻力和實(shí)際運(yùn)動(dòng)，以用于培訓(xùn)新的駕駛員。

現(xiàn)有的用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的裝置采用直流電機(jī)帶動(dòng)摩擦式離合器，然后聯(lián)動(dòng)齒輪、鏈條和鋼絲拉動(dòng)油門控制桿自動(dòng)前后運(yùn)動(dòng)以體現(xiàn)飛機(jī)的自動(dòng)駕駛。當(dāng)自動(dòng)巡航轉(zhuǎn)切換手動(dòng)巡航時(shí)，該裝置可利用摩擦式離合器的摩擦系數(shù)對油門控制桿施加運(yùn)動(dòng)阻力，以給飛行駕駛員一個(gè)相對感覺讓他體驗(yàn)真實(shí)飛機(jī)油門控制桿，這時(shí)離合器脫離直流電機(jī)，達(dá)到模擬真實(shí)飛機(jī)油門操控的真實(shí)效果。

該摩擦離合器主要依賴摩擦片來施加上述運(yùn)動(dòng)阻力，摩擦片在工作期間經(jīng)常處于磨損狀態(tài)，隨著摩擦片的磨損程度逐漸增加，將導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)動(dòng)阻力漸漸低于設(shè)定運(yùn)動(dòng)阻力，從而降低該用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的裝置的仿真效果。同時(shí)，由于摩擦片在摩擦離合器中是一個(gè)易磨損的部件，因此每隔一段時(shí)間就需要重新調(diào)節(jié)摩擦離合器，恢復(fù)設(shè)定摩擦阻力，又由于調(diào)節(jié)過程完全靠調(diào)試員感覺來決定所述阻力，導(dǎo)致裝置的調(diào)節(jié)結(jié)果不夠精確。簡而言之，該裝置的仿真效果較差，使用方便性能較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的裝置，其能夠更加真實(shí)地模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)，且使用方便性能較好。

本實(shí)用新型提供了一種用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的裝置，其包括：基座；可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)在所述基座上的油門控制桿；設(shè)于所述基座上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與油門控制桿相連；以及與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連的第一傳感器，用于檢測用戶對油門控制桿施加的操控力；與所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和第一傳感器相連的控制器。其中，所述控制器設(shè)置為能夠基于所述第一傳感器的檢測信號(hào)來計(jì)算所述油門控制桿的待轉(zhuǎn)速度，并控制所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)所述油門控制桿，促使所述油門控制桿以所述待轉(zhuǎn)速度進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，該裝置還包括用于檢測所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的移動(dòng)位移的第二傳感器，所述第二傳感器與控制器相連。

進(jìn)一步地，所述第二傳感器為拉線位移傳感器，所述拉線位移傳感器設(shè)置在所述基座上，并與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。

進(jìn)一步地，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括直流電機(jī)，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)于所述直流電機(jī)的輸出軸上的鏈輪、設(shè)于所述基座上的轉(zhuǎn)軸和設(shè)于所述轉(zhuǎn)軸上的帶輪，以及用于將所述鏈輪和帶輪連接起來的鏈帶組件，所述油門控制桿與帶輪或轉(zhuǎn)軸相連。

進(jìn)一步地，所述鏈帶組件由鏈條和帶組成，所述鏈條的兩端分別與所述帶組的兩端相連以形成一個(gè)閉環(huán)。

進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括設(shè)于所述基座上的換向輪，所述換向輪設(shè)置為將所述鏈輪和帶輪之間的所述鏈帶組件折彎一個(gè)設(shè)定角度。

進(jìn)一步地，所述第一傳感器為串聯(lián)在所述鏈帶組件中的推拉力傳感器。

進(jìn)一步地，所述油門控制桿、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和第一傳感器的數(shù)量皆為兩個(gè)，使得兩個(gè)所述油門控制桿的運(yùn)動(dòng)互補(bǔ)干擾。

進(jìn)一步地，所述基座包括彼此相連的水平殼體和豎直殼體，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)有所述水平殼體內(nèi)，所述油門控制桿由上至下貫穿所述豎直殼體的頂部，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一部分設(shè)有所述水平殼體內(nèi)而另一部分設(shè)于所述豎直殼體內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述豎直殼體的頂部為一半的圓柱面。

本實(shí)用新型的用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的裝置主要依賴第一傳感器、控制器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的控制，能夠更加真實(shí)地模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)。同時(shí)，由于該裝置只需生產(chǎn)商進(jìn)行簡單調(diào)試，而沒有使用易磨損的部件，因此該裝置的使用不需要經(jīng)常檢修維護(hù)，從而易于提高該裝置的使用方便性。

本實(shí)用新型的用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，使用安全可靠，便于實(shí)施推廣應(yīng)用。

附圖說明

在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中：

圖1顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的裝置的立體圖；

圖2顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的裝置的俯視圖；

圖3是沿圖2中的A-A線的剖視圖。

在附圖中相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并不一定按照實(shí)際的比例繪制。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行說明。

圖1顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的裝置10的立體圖，圖2顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的裝置10的俯視圖，圖3是沿圖2中的A-A線的剖視圖。如圖1到圖3所示，該裝置10包括基座1?；?的形狀不作特別限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定。在本實(shí)施例中，基座1包括彼此相連的水平殼體11和豎直殼體12。水平殼體11和豎直殼體12皆可設(shè)為封閉殼體或半封閉殼體。不過為了拆卸方便起見，水平殼體11和豎直殼體12優(yōu)選為半封閉殼體。

該裝置10還包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)在基座1上的油門控制桿2。在本實(shí)施例中，油門控制桿2由上至下貫穿豎直殼體12的頂部，并與設(shè)置在豎直殼體12內(nèi)的轉(zhuǎn)軸52相連，以便油門控制桿2能夠進(jìn)行向前S1或向后S2的運(yùn)動(dòng)。為了順暢油門控制桿2的運(yùn)動(dòng)，豎直殼體12的頂部為一半的圓柱面(即圓心角為180°的圓柱面)。油門控制桿2與飛機(jī)上的油門控制桿2的結(jié)構(gòu)相同，以便提高該裝置10的仿真效果。

該裝置10還包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5和設(shè)于基座1上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5與油門控制桿2相連，以驅(qū)動(dòng)油門控制桿2進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)，該裝置10還包括與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5相連的第一傳感器3，以及與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4和第一傳感器3相連的控制器。第一傳感器3用于檢測用戶對油門控制桿2施加的操控力。其中，控制器能夠基于第一傳感器3的檢測信號(hào)來計(jì)算油門控制桿2的待轉(zhuǎn)速度，并控制驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4驅(qū)動(dòng)油門控制桿2，促使其以待轉(zhuǎn)速度進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。詳細(xì)地講，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4設(shè)置在水平殼體21內(nèi)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5的一部分設(shè)置在水平殼體21內(nèi)而另一部分設(shè)于豎直殼體22內(nèi)。其中，所述控制器主要包括邏輯控制器(PLC或CPU)和輔助電子元件(如電阻、變壓器和放大器等)，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，在此不再贅述。

當(dāng)用戶使用本實(shí)用新型的實(shí)施例的用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的裝置10時(shí)，首先用戶需要向油門控制桿2施加向前S1或向后S2的操控力，當(dāng)?shù)谝粋鞲衅?檢測到操控力時(shí)，控制器根據(jù)該操控力來計(jì)算油門控制桿2在該操控力下所需的待轉(zhuǎn)速度，然后控制器基于計(jì)算結(jié)果對驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4進(jìn)行相應(yīng)控制，使得驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5驅(qū)動(dòng)油門控制桿2，使油門控制桿2以待轉(zhuǎn)速度進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。其中，控制器可基于真實(shí)飛機(jī)的油門控制桿所承受的阻力與操控力之間的關(guān)系來計(jì)算油門控制桿2在該操控力下所需的待轉(zhuǎn)速度和待轉(zhuǎn)行程，該關(guān)系可來源于現(xiàn)有的用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的裝置和對待模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的檢測。

本實(shí)用新型的實(shí)施例的用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的裝置10主要依賴第一傳感器3、控制器、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5來實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的控制，能夠更加真實(shí)地模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)。同時(shí)，由于該裝置10只需生產(chǎn)商進(jìn)行簡單調(diào)試，而沒有使用易磨損的部件，因此該裝置10的使用不需要經(jīng)常檢修維護(hù)，從而易于提高該裝置10的使用方便性。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的裝置10還包括用于檢測傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5的移動(dòng)位移的第二傳感器6，該第二傳感器6與控制器相連。第二傳感器6可選為紅外線位移傳感器或拉線位移傳感器等位移傳感器?？刂破骺苫诘诙鞲衅?的檢測信號(hào)對油門控制桿2的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以提高該裝置10的仿真效果。優(yōu)選地，該第二傳感器6選為設(shè)置在基座1上的拉線位移傳感器，該拉線位移傳感器的拉線與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5相連，使得拉線能夠跟隨傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，使拉線位移傳感器能夠準(zhǔn)確且無阻礙地檢測傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5的移動(dòng)位移。

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4可選為直流電機(jī)或伺服電機(jī)等易于精準(zhǔn)控制轉(zhuǎn)速的電機(jī)。為了提高精度的同時(shí)還盡可能降低成本起見，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4選為直流電機(jī)。如圖3所示，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5包括設(shè)于直流電機(jī)的輸出軸上的鏈輪51、設(shè)于基座1上的轉(zhuǎn)軸52和設(shè)于轉(zhuǎn)軸52上的帶輪53，以及用于將鏈輪51和帶輪53連接起來的鏈帶組件，油門控制桿2與帶輪53或轉(zhuǎn)軸52相連。當(dāng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4進(jìn)行運(yùn)行時(shí)，被驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4帶動(dòng)的鏈輪51通過鏈帶組件帶動(dòng)帶輪53進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，使得與帶輪53或轉(zhuǎn)軸52相連的油門控制桿2被迫進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。其中，鏈帶組件由鏈條541和帶542組成，鏈條541的兩端分別與帶542的兩端相連以形成一個(gè)閉環(huán)。鏈輪51和帶輪53均位于鏈帶組件的內(nèi)圈內(nèi)。其中，帶542可選為常規(guī)傳動(dòng)帶、纖維繩或鋼絲繩等。

在本實(shí)施例中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5還包括設(shè)于基座1上的換向輪55，詳見圖3。換向輪55設(shè)置為將鏈輪51和帶輪53之間的鏈帶組件折彎一個(gè)設(shè)定角度。該設(shè)定角度不過特別限定，優(yōu)選為90°。換向輪55不僅能夠?qū)︽湈ЫM件進(jìn)行壓緊，而且避免基座1的設(shè)計(jì)高度過高。

在本實(shí)施例中，第一傳感器3選為串聯(lián)在鏈帶組件中的推拉力傳感器優(yōu)選地，推拉力傳感器設(shè)在鏈輪51和帶輪53的接合部位內(nèi)。通過這種方式，第一傳感器3便可精準(zhǔn)地檢測用戶對油門控制桿施加的操控力。除本實(shí)施例外，第一傳感器3也選為其他的類型測力傳感器。

在本實(shí)施例中，油門控制桿2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)5和第一傳感器3的數(shù)量皆為兩個(gè)，使得兩個(gè)油門控制桿2的運(yùn)動(dòng)互補(bǔ)干擾。由于每個(gè)油門控制桿2的運(yùn)動(dòng)都由一個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)4進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)油門控制桿2的運(yùn)動(dòng)互補(bǔ)干擾，油門的配平運(yùn)動(dòng)要比傳統(tǒng)裝置平滑流暢許多。

本實(shí)用新型的實(shí)施例的用于模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)的裝置10能夠更加真實(shí)地模擬飛機(jī)油門控制系統(tǒng)，且使用方便性能較好。

雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但在不脫離本實(shí)用新型的范圍的情況下，可以對其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以以任意方式進(jìn)行組合。本實(shí)用新型并不局限于文中公開的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。