本發(fā)明涉及一種用于飛機的懸掛式方向舵連桿，特別用于運輸飛機，以及一種包括此類懸掛式方向舵連桿的飛機。

在飛機上，方向舵連桿是允許駕駛員和副駕駛員控制方向舵和輪制動器的機械裝置。

方向舵連桿包括踏板和一組可移動部件，所述可移動部件根據(jù)由一個或多個駕駛員應(yīng)用到踏板的運動類型來控制飛機的方向舵或制動器。

背景技術(shù)：

飛機上所使用的方向舵連桿是集成在駕駛艙的地板中并且甚至橫穿其的方向舵連桿。方向舵連桿稱為受到支撐是因為其擱在駕駛艙的地板上。

在駕駛艙的地板下方發(fā)生方向舵連桿的附接和從方向舵連桿到方向舵和/或制動器的命令傳輸。

這種構(gòu)造是在方向舵連桿機械地連接到待控制的部件（特別是方向舵）的情況下選擇通過地板下面的區(qū)域來進行通信（通過桿、旋轉(zhuǎn)渦輪扇形塊和纜線所形成的連接）的結(jié)果，這更易于在飛機上實現(xiàn)。

當確立了方向舵連桿（受支撐的方向舵連桿）的定位時，則有必要集成方向舵連桿的實際體積（這是重要的），同時僅允許在駕駛艙上呈現(xiàn)特定于駕駛員的人體工程學(xué)的功能。

這種常規(guī)的受支撐的方向舵連桿構(gòu)造由于顯著的空間要求而給駕駛艙的前部部分的地板結(jié)構(gòu)造成了較高的壓力，且其由于存在方向舵連桿所需的殼體導(dǎo)致復(fù)雜的地板，特別地，這與模塊化類型的結(jié)構(gòu)極不相容。

因此，這種解決方案并非是完全令人滿意的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供允許改善此缺點的新型方向舵連桿構(gòu)造。

其涉及一種用于飛機的方向舵連桿，所述飛機包括裝備有儀表板和稱為前部區(qū)域的駕駛艙，所述區(qū)域位于所述駕駛艙的前部，所述儀表板包括支撐結(jié)構(gòu)，所述方向舵連桿包括：包括踏板的稱為一級的一級鉸鏈組件；稱為二級的二級鉸鏈組件；以及用于在所述一級鉸鏈組件與所述二級鉸鏈組件之間產(chǎn)生功能和結(jié)構(gòu)連接的組件。

根據(jù)本發(fā)明，所述踏板配置成懸掛式并且其配置成能夠至少懸掛在支撐駕駛艙的儀表板的結(jié)構(gòu)上，且所述二級鉸鏈組件中的至少一些二級鉸鏈配置成懸掛式并且其配置成能夠至少懸掛在前部區(qū)域的至少一個結(jié)構(gòu)部件上。

優(yōu)選地，所述一級鉸鏈組件配置成懸掛式并且其配置成能夠至少懸掛在支撐駕駛艙的儀表板的結(jié)構(gòu)上，且所述二級鉸鏈組件配置成懸掛式并且其配置成能夠至少懸掛在前部區(qū)域的所述結(jié)構(gòu)部件上。

因此，由于本發(fā)明，方向舵連桿被懸掛，也就是說，不接觸地板，而非緊固到地板，且這是在駕駛艙的前部。方向舵連桿因此與地板沒有關(guān)系，同時與如下所述的常規(guī)方向舵連桿具有相同的功能。這種構(gòu)造在駕駛艙的地板上產(chǎn)生空間增益，并且特別地有助于模塊化結(jié)構(gòu)的安裝，從而使得有可能改善上述缺點。

在特定實施例中，對于每個踏板，所述一級鉸鏈組件包括踏板臂，所述踏板連接至所述踏板臂，所述踏板臂安裝成在結(jié)構(gòu)部件上進行旋轉(zhuǎn)運動，所述結(jié)構(gòu)部件配置成懸掛式的，且所述一級鉸鏈組件配置成能夠至少懸掛在支撐駕駛艙的儀表板的結(jié)構(gòu)上。

此外，所述二級鉸鏈組件有利地包括安裝成圍繞轉(zhuǎn)向軸線旋轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)向軸，所述轉(zhuǎn)向軸經(jīng)由至少一個連桿機構(gòu)連接到轉(zhuǎn)向位置傳感器。

此外，所述用于產(chǎn)生功能和結(jié)構(gòu)連接的組件有利地包括：

-對于每個踏板的桿，所述桿以鉸接的方式通過它的端部之一連接到踏板臂的一個端部，且以鉸接的方式通過它的另一端部連接到轉(zhuǎn)向軸的一個端部；和/或

-至少一個固定的結(jié)構(gòu)桿。

此外，方向舵連桿有利地裝備有兩對踏板和轉(zhuǎn)向互連桿，所述轉(zhuǎn)向互連桿配置成將一對踏板的操作傳輸?shù)搅硪粚μぐ?。轉(zhuǎn)向互連桿優(yōu)選地以鉸接的方式連接到分別與兩對踏板相關(guān)聯(lián)的兩個傳動軸。

此外，在特定實施例中，所述踏板中的每個安裝于踏板臂上，且所述踏板臂中的每個制成殼的形狀。

此外，方向舵連桿有利地包括調(diào)節(jié)組件，所述調(diào)節(jié)組件配置成允許操作者改變踏板的位置和行程。

本發(fā)明還涉及飛機，特別是運輸飛機，所述飛機裝備有方向舵連桿，例如，上文描述的方向舵連桿。

在優(yōu)選實施例中，所述一級鉸鏈組件至少懸掛在支撐飛機駕駛艙的儀表板的結(jié)構(gòu)上，且所述二級鉸鏈組件至少懸掛在前部區(qū)域的結(jié)構(gòu)部件上。

附圖說明

附圖將提供對如何能夠體現(xiàn)本發(fā)明的良好理解。在這些圖上，相同的附圖標記表示類似的部件。更確切地：

-圖1示出包括根據(jù)本發(fā)明的實施例的方向舵連桿的在地面上的飛機；

-圖2a和圖2b是裝備有根據(jù)本發(fā)明的實施例的方向舵連桿的飛機的前部結(jié)構(gòu)的兩個視圖，分別是透視圖和側(cè)視圖；

-圖3是懸掛在儀表板上的方向舵連桿的圖示性平面圖；

-圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施例的方向舵連桿的側(cè)視圖；

-圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的方向舵連桿的局部透視圖；

-圖6示出與圖4的側(cè)視圖類似的側(cè)視圖，其允許示出操作踏板的效果；

-圖7圖示性地示出方向舵連桿的踏板和踏板臂的可能的不同的調(diào)節(jié)位置；以及

-圖8和圖9分別示出方向舵連桿的左側(cè)部分和右側(cè)部分，其允許解釋通過操作踏板所產(chǎn)生的動作。

具體實施方式

圖1示出飛機ac，在這種情況下為運輸飛機，其包括駕駛艙2，在其中設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的方向舵連桿1（如在此圖1上極具圖示性地示出的）。飛機ac還包括方向舵3和制動器4，所述制動器位于飛機ac的主起落架的輪5上。

圖2a和圖2b示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的方向舵連桿1安裝在飛機ac的駕駛艙2上和前部區(qū)域6（相對于駕駛艙2位于飛機ac的前部）中。

這些圖2a和圖2b以圖示和分析的方式示出了駕駛艙2及前部區(qū)域6的結(jié)構(gòu)的一部分。

在這些圖2a和圖2b上，我們示出了駕駛艙2的儀表板7，所述儀表板裝備有支撐結(jié)構(gòu)8和常規(guī)屏幕或顯示器10a、10b、10c和10d（圖3）的組件9，所述屏幕或顯示器放置在支撐儀表板7的結(jié)構(gòu)8的尾部。

在本發(fā)明的背景下，方向“向后”和“向前”是相對于飛機ac的縱向方向所定義的，即，對于“向前”，由圖2b中朝向飛機ac的前部的箭頭e1所圖示，且對于“向后”，由朝向飛機ac的后部的箭頭e2所圖示。

圖3中所示的方向舵連桿1（其旨在用于常規(guī)運輸飛機）能夠由兩個駕駛員（指揮的駕駛員和副駕駛員）進行控制。

為了實現(xiàn)這，方向舵連桿1包括兩對踏板11a和11b。

設(shè)在左觀察前部上的第一對踏板11a旨在用于飛機的駕駛員。這對11a包括旨在由駕駛員的兩只腳（分別左腳和右腳）來操作的兩個踏板12da和12ga。

設(shè)在右邊的第二對踏板11b旨在用于飛機的副駕駛員。這對11b包括旨在由副駕駛員的兩只腳（分別左腳和右腳）來操作的兩個踏板12db和12gb。

方向舵連桿1以懸掛的方式緊固在駕駛艙2的地板14上方，其一方面制成與支撐儀表盤7的結(jié)構(gòu)8形成整體，且另一方面與前部區(qū)域6（圖2b）的至少一個結(jié)構(gòu)部件16形成整體。

為了實現(xiàn)這，方向舵連桿1包括第一鉸鏈組件15，稱為一級鉸鏈組件，其特別包括兩對踏板11a和11b，其中一對因此旨在用于飛機的駕駛員，且另一對旨在用于副駕駛員。

此一級鉸鏈組件15配置成懸掛在支撐儀表板7的結(jié)構(gòu)8上。

方向舵連桿1還包括第二鉸鏈組件17，稱為二級鉸鏈組件，其包括控制構(gòu)件和同步構(gòu)件以及如下文所描述的各項設(shè)備。

此二級鉸鏈組件17配置成（特別地）懸掛在前部區(qū)域6的結(jié)構(gòu)部件16上。

如下文所描述，兩個鉸鏈組件15和17借助于下文所描述的傳動組件25（圖4）連結(jié)在一起。

方向舵連桿1因此包括：

-一級鉸鏈組件15（踏板和調(diào)節(jié)構(gòu)件），其安裝于支撐儀表板7的結(jié)構(gòu)8上；

-二級鉸鏈組件17（控制件、同步件、設(shè)備），其安裝于前部區(qū)域6的平坦的結(jié)構(gòu)密封底座的后面上；以及

-傳動組件25，其在兩個組件15與17之間形成功能和結(jié)構(gòu)連接。

與受支撐類型的方向舵連桿的常規(guī)構(gòu)造相比，這種其中方向舵連桿1的所有部件安裝于駕駛艙的地板14上方的構(gòu)造釋放了空間并簡化了其安裝。

方向舵連桿1為懸掛（或懸垂）類型，因此部分地集成在支撐儀表板7的結(jié)構(gòu)8中，且方向舵連桿的功能分布在兩個區(qū)域中：儀表板和裝備有結(jié)構(gòu)底座的前部區(qū)域。保留了如下文所描述的所有功能。

方向舵連桿因此使用現(xiàn)代飛機上所產(chǎn)生的且未利用的新空間。事實上，由于從陰極射線管變化到平面屏幕，儀表板的新一代機載儀表和顯示器釋放在前部區(qū)域6（圖2a和圖2b）中的儀表板的另一側(cè)上的較大體積。另一個系統(tǒng)難以利用這個空間。然而，其使得有可能集成方向舵連桿，由此使用可用空間。

如圖4中所示，一級鉸鏈組件15包括用于每個踏板12（例如，踏板12ga）的踏板臂19，所述踏板12連接至所述踏板臂19。

針對轉(zhuǎn)向命令，此踏板臂19安裝成圍繞旋轉(zhuǎn)軸線21在結(jié)構(gòu)部件20（圖5）上進行旋轉(zhuǎn)運動。

具有伸長形狀的踏板臂19制成殼的形狀。其具有下端部22和上端部23，這兩個端部在旋轉(zhuǎn)軸線21的兩側(cè)大致垂直地延伸。下端部22相對于旋轉(zhuǎn)軸線21定向成朝向地板。

在此說明書的背景下，術(shù)語“下”、“上”、“高”和“低”是沿與由地板限定的水平平面正交的垂直方向所定義的。

此外，以常規(guī)的方式，針對制動命令，踏板12安裝于下端部22上以圍繞旋轉(zhuǎn)軸線24旋轉(zhuǎn)運動。這個旋轉(zhuǎn)軸線24平行于旋轉(zhuǎn)軸線21且在地板的方向上向下遠離旋轉(zhuǎn)軸線21。

方向舵連桿1的傳動組件25特別地配置成當踏板臂19圍繞旋轉(zhuǎn)軸線21樞轉(zhuǎn)時朝二級鉸鏈組件17傳輸一級鉸鏈組件15的位移。

如圖5中所示，杠桿臂19的上端部26以鉸接的方式連接到桿28的第一端部27。這個桿28以鉸接的方式通過其另一端部29連接到轉(zhuǎn)向軸32的上端部31。

如在圖8中可見，轉(zhuǎn)向軸32安裝成圍繞垂直的轉(zhuǎn)向軸線33進行旋轉(zhuǎn)運動。

轉(zhuǎn)向軸32在其上部分31中安裝于下文所描述的結(jié)構(gòu)支座34中。這個結(jié)構(gòu)支座34附接到飛機的前部區(qū)域6的結(jié)構(gòu)部件16（圖2b）。

桿28的端部29以鉸接的方式安裝于鉸鏈部件35上，所述鉸鏈部件附接在轉(zhuǎn)向軸32的上端部31處并伴隨轉(zhuǎn)向軸32一起旋轉(zhuǎn)，如圖8中所示。這個鉸鏈部件35包括兩個鐙狀物（étrier）36和37，所述鐙狀物在大致垂直于旋轉(zhuǎn)軸線33的平面（水平）中在轉(zhuǎn)向軸32的兩側(cè)延伸。在每個鐙狀物36和37中，桿28的端部29被旋轉(zhuǎn)地安裝，一個桿與一對踏板的兩個踏板中之一相關(guān)聯(lián)，且另一個桿與這對踏板中的另一踏板相關(guān)聯(lián)。

此外，結(jié)構(gòu)支座34包括兩個平行板38和39（圖5和圖8），所述板定位成大致水平的且旨在附接到前部區(qū)域6的結(jié)構(gòu)部件16（圖2b）。

此外，轉(zhuǎn)向軸32在其下部分40中安裝于未圖示的軸承中。

另外，這個轉(zhuǎn)向軸32經(jīng)由連桿機構(gòu)41連接到轉(zhuǎn)向位置傳感器42。這個連桿機構(gòu)41設(shè)成大致與旋轉(zhuǎn)軸線33正交。

在所圖示的示例中，連桿機構(gòu)41以鉸接的方式通過一個端部安裝于與轉(zhuǎn)向軸32形成整體的凸出部分43上，且通過另一端部安裝于連接構(gòu)件44（例如，呈鐙狀物形狀）上，所述連接構(gòu)件44與轉(zhuǎn)向位置傳感器42形成整體（如特別在圖8中可見的）。

轉(zhuǎn)向位置傳感器42配置來測量轉(zhuǎn)向軸32的旋轉(zhuǎn)的方向和幅度。這個旋轉(zhuǎn)由駕駛員在踏板上的動作所產(chǎn)生。

更準確地說，傳動組件25允許：

-踏板臂19在一個方向上圍繞旋轉(zhuǎn)軸線21旋轉(zhuǎn)（通過操作踏板12），以驅(qū)動轉(zhuǎn)向軸32在第一方向上旋轉(zhuǎn)；以及

-踏板臂19在相反方向上圍繞旋轉(zhuǎn)軸線21旋轉(zhuǎn)（通過操作踏板12），以驅(qū)動轉(zhuǎn)向軸在與所述第一方向相反的第二方向上旋轉(zhuǎn)。

轉(zhuǎn)向位置傳感器42以常規(guī)的方式將表示轉(zhuǎn)向軸32的旋轉(zhuǎn)的機械命令轉(zhuǎn)化成電信號。此電信號然后以常規(guī)方式被傳輸?shù)椒较蚨娴霓D(zhuǎn)向系統(tǒng)（未圖示），以便控制飛機的轉(zhuǎn)向。

此外，踏板臂19連接到制動連桿機構(gòu)46，如圖4中所示。

方向舵連桿1還包括未圖示的傳動組件，所述傳動組件部分地布置在由圖4中的箭頭45定位的區(qū)域中。此傳動組件配置成當踏板12圍繞旋轉(zhuǎn)軸線24樞轉(zhuǎn)時傳輸位移。為此目的，將傳動組件連接到制動控制單元（未圖示）。當操縱傳動組件時，其將機械命令傳輸?shù)街苿涌刂茊卧鲋苿涌刂茊卧獙⒋藱C械命令轉(zhuǎn)化成電信號，然后將此電信號傳輸?shù)郊せ钕到y(tǒng)（未圖示），所述激活系統(tǒng)配置來激活飛機ac的制動器5（圖1）。

關(guān)于單個踏板所作的以上描述適用于方向舵連桿1的每個踏板及其關(guān)聯(lián)的構(gòu)件。

方向舵連桿1此外在分別與同一對踏板的兩個踏板相關(guān)聯(lián)的桿28之間包括如圖5中所示的固定的結(jié)構(gòu)桿48。此結(jié)構(gòu)桿48有助于支撐結(jié)構(gòu)8的強度并有助于固持方向舵連桿1。支撐結(jié)構(gòu)8包括多個支撐板49（例如，大體三角形形狀），其具有與旋轉(zhuǎn)軸線30同軸的鉸鏈。這些支撐板49被附接以便在支撐結(jié)構(gòu)8上朝飛機前部垂直地突出。其用于將一級鉸鏈組件15支撐在支撐結(jié)構(gòu)8上。

如上文所描述的方向舵連桿1的運行如下用于控制飛機的轉(zhuǎn)向。

當駕駛員的腳從中立位置按壓踏板12時，如由圖6中的箭頭f1所圖示的，踏板12的位移驅(qū)動踏板臂19（由箭頭f2圖示）圍繞旋轉(zhuǎn)軸線21旋轉(zhuǎn)。中立位置是當駕駛員沒有按壓在踏板12上時所述踏板12的位置。

踏板臂19的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生了桿28的側(cè)向位移（如由箭頭f3所圖示的），所述桿通過其位移經(jīng)由鉸鏈部件35（其如由圖8中的箭頭f4所圖示地進行轉(zhuǎn)動）來驅(qū)動轉(zhuǎn)向軸32旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向軸32的旋轉(zhuǎn)（由箭頭f5圖示）經(jīng)由連桿機構(gòu)41被傳輸?shù)睫D(zhuǎn)向位置傳感器42，所述連桿機構(gòu)在箭頭f6的方向上移位。然后轉(zhuǎn)向傳感器42將所檢測到的機械命令轉(zhuǎn)化成電信號，將所述電信號傳輸?shù)椒较蚨娴霓D(zhuǎn)向系統(tǒng)以便控制飛機的轉(zhuǎn)向。

此外，方向舵連桿1還包括調(diào)節(jié)組件50，所述調(diào)節(jié)組件允許踏板臂19在如圖4中所圖示的鉸鏈（設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸線21）處移位并由此使踏板接近駕駛員的座位或使踏板遠離駕駛員的座位。

此調(diào)節(jié)部件50優(yōu)選地包括手動螺旋千斤頂或電動千斤頂51，由此其允許改變踏板的位置和行程并使其適應(yīng)于駕駛員。在圖7中，圖示了三個不同的位置p1、p2和p3（具有相對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸線21、24和55）。

方向舵連桿1實際上具有與常規(guī)方向舵連桿相同的人體工程學(xué)和功能。

此外，裝備有兩對踏板及相關(guān)聯(lián)構(gòu)件的方向舵連桿1還包括桿53（轉(zhuǎn)向互連桿），所述桿允許通過以鉸接的方式連接到傳動軸32來將（駕駛員或副駕駛員的）一對踏板的操作傳輸?shù)搅硪粚μぐ?，如圖8和圖9中所示，所述傳動軸分別與這些對踏板相關(guān)聯(lián)。

此桿53每次在其兩個端部處鉸接到呈鐙狀物形狀的支撐部件54。每個支撐部件54與轉(zhuǎn)向軸32形成整體。

轉(zhuǎn)向軸32在相關(guān)聯(lián)的一對踏板的作用下的旋轉(zhuǎn)因此經(jīng)由桿53產(chǎn)生了另一轉(zhuǎn)向軸的相同旋轉(zhuǎn)，所述另一轉(zhuǎn)向軸驅(qū)動另一對踏板的類似的位移。

更準確地說，一個轉(zhuǎn)向軸32在相關(guān)聯(lián)的一對踏板的作用下圍繞轉(zhuǎn)向軸線33的旋轉(zhuǎn)（如由箭頭f5（圖8）圖示）（產(chǎn)生了圖8的桿28的位移f3和f3a）產(chǎn)生了桿53在由圖8和圖9中的箭頭f7所圖示的方向上的位移。此位移驅(qū)動另一轉(zhuǎn)向軸32旋轉(zhuǎn)，如由圖9中的箭頭f8所圖示的。此旋轉(zhuǎn)f8產(chǎn)生了與這個轉(zhuǎn)向軸32相關(guān)聯(lián)的桿28在與由箭頭f9a和f9b所圖示的方向相反的方向上的位移，從而引起相對應(yīng)的踏板臂的旋轉(zhuǎn)和踏板的位移（由箭頭f10a和f10b圖示）。

此外，如圖5中所圖示地，方向舵連桿1的二級鉸鏈組件17還包括：

-相對于動力制動器的pdfu類型的部件55；以及

-pdfu類型的部件56，其設(shè)有作用力律。

如上文所描述的方向舵連桿1的構(gòu)造具有許多優(yōu)點。特別地：

-這種構(gòu)造將方向舵連桿的具有特定約束的地板完全釋放出來從而提供對地板的簡化以及有可能將模塊變成其組件，且其包括產(chǎn)生顯著的空間增益的集成；

-由于儀表板的結(jié)構(gòu)部分的多功能性質(zhì)，其不需要前部結(jié)構(gòu)底座和方向舵連桿的結(jié)構(gòu)罩殼；

-其提供簡化的實施例并使用更少的零件。由此獲得重量減輕和顯著的簡化；

-降低了其成本；

-大致保留了與常規(guī)方向舵連桿相同的功能和人體工程學(xué)；

-主要部件制成殼的形狀，即踏板臂和儀表板上的鉸鏈零件。這些部件能夠特別地通過3d打印來制造；

-踏板行程是可調(diào)節(jié)的；以及

-能夠以常規(guī)方式來實現(xiàn)制動功能。然而，其優(yōu)選地通過流體轉(zhuǎn)移來實現(xiàn)，從而提供顯著的增益。