本發(fā)明屬于直升機(jī)操縱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種座艙操縱系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

座艙操縱裝置是直升機(jī)飛行操縱系統(tǒng)的重要部件之一，用于實(shí)現(xiàn)駕駛員對(duì)直升機(jī)控制的操作。座艙操縱裝置有并列式和縱列式兩種分布方式，正副駕駛員操縱裝置機(jī)械聯(lián)動(dòng)，包括周期(縱向和橫向)、總距及航向操縱裝置，分別實(shí)現(xiàn)直升機(jī)的俯仰橫滾、總距和偏航的控制。座艙操縱裝置主要組成有駕駛桿、總距桿、腳蹬及其連接扭軸、拉桿、支座等，同時(shí)設(shè)有限位裝置、摩擦裝置、平衡裝置等，以滿足其性能要求。

飛行操縱系統(tǒng)將駕駛員的操縱指令通過座艙操縱裝置經(jīng)舵機(jī)、助力器傳遞到主、尾槳葉，實(shí)現(xiàn)直升機(jī)的飛行姿態(tài)控制。傳統(tǒng)操縱系統(tǒng)的座艙操縱裝置與助力器通過硬式桿系或操縱鋼索連接，而電傳操縱系統(tǒng)用電纜取代了硬式桿系或鋼索，駕駛員的操縱指令需通過座艙操縱裝置轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，傳遞給飛控計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)直升機(jī)姿態(tài)控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的：為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種座艙操縱系統(tǒng)及方法，采用電壓信號(hào)傳遞操縱指令代替機(jī)械傳遞裝置，使零組件數(shù)量減少，結(jié)構(gòu)簡單，重量減輕，不需要做各通道的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種座艙操縱系統(tǒng)，適用于電傳直升機(jī)，包括：防塵裝置、平衡裝置、摩擦裝置、操縱阻尼器、并聯(lián)舵機(jī)、支座組件、操縱桿、動(dòng)作指令傳遞裝置、指令傳感器及飛控計(jì)算機(jī)；

所述動(dòng)作指令傳遞裝置由聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、拉桿組件和搖臂組件組成；

所述聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：聯(lián)動(dòng)扭軸和法蘭盤軸承；所述法蘭盤軸承安裝在所述聯(lián)動(dòng)扭軸上，所述聯(lián)動(dòng)扭軸通過法蘭盤軸承連接到固定梁上；

所述拉桿組件分為輸入端拉桿和輸出端拉桿，所述搖臂組件分為輸入端搖臂和輸出端搖臂；

所述操縱桿設(shè)置有防塵裝置，所述輸入端搖臂一端與所述操縱桿連接，另一端通過支座組件固定且通過輸入端拉桿和輸入端搖臂與所述聯(lián)動(dòng)扭軸連接，所述聯(lián)動(dòng)扭軸設(shè)置多個(gè)輸出端搖臂，所述輸出端搖臂通過輸出端拉桿與所述指令傳感器輸入端連接，所述指令傳感器的輸出端通過線纜與飛控計(jì)算機(jī)相連；

所述平衡裝置、所述摩擦裝置套接在所述聯(lián)動(dòng)扭軸上，所述操縱阻尼器、通過輸出端搖臂及輸出端拉桿連接到聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，所述并聯(lián)舵機(jī)通過第一拉桿和第一搖臂連接到聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)上。

優(yōu)選的，所述支座組件設(shè)置有軸承，所述操縱桿與支座組件通過銷軸與所述軸承連接。

優(yōu)選的，所述操縱桿為總距桿。

優(yōu)選的，所述總距桿對(duì)稱布置在所述聯(lián)動(dòng)扭軸的兩端。

一種座艙操縱方法，所述操縱桿產(chǎn)生動(dòng)作位移信號(hào)，并通過動(dòng)作指令傳遞裝置傳輸?shù)街噶顐鞲衅鳎鰟?dòng)作指令傳感器將動(dòng)作位移信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并輸入到控制計(jì)算機(jī)。

本發(fā)明的技術(shù)效果：本發(fā)明適用于電傳直升機(jī)飛行操縱系統(tǒng)，與傳統(tǒng)操縱系統(tǒng)的座艙操縱裝置相比，零組件數(shù)量減少，結(jié)構(gòu)簡潔，重量減輕，不需要做各通道的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種座艙操縱系統(tǒng)的一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1所示實(shí)施例的操縱桿與聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接示意圖。

圖3為圖1所示實(shí)施例的操縱命令傳輸示意圖。

其中，1-總距桿，2-防塵裝置，4-平衡裝置，5-摩擦裝置，6-操縱阻尼器，7-指令傳感器，8-并聯(lián)舵機(jī)，10-支座組件，11-第一拉桿，12-第一搖臂，13-法蘭盤軸承，14-聯(lián)動(dòng)扭軸，31-輸入端拉桿，32-輸出端拉桿，91-輸入端搖臂，92-輸出端搖臂。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

如圖1和圖2所示：一種座艙操縱系統(tǒng)，適用于電傳直升機(jī)，包括：防塵裝置2、平衡裝置4、摩擦裝置5、操縱阻尼器6、并聯(lián)舵機(jī)8、支座組件10、操縱桿、動(dòng)作指令傳遞裝置、指令傳感器7及飛控計(jì)算機(jī)。

操縱桿位于座艙地板上，用于接收駕駛員操縱指令及手柄的按鈕操作；防塵裝置2遮擋座艙地板開口，用于防止異物或灰塵進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)部，卡滯系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)；

動(dòng)作指令傳遞裝置由聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、拉桿組件和搖臂組件組成；

聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)位于座艙地板下，用于實(shí)現(xiàn)正副駕駛員的聯(lián)動(dòng)操縱；聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：聯(lián)動(dòng)扭軸14和法蘭盤軸承13；法蘭盤軸承13安裝在聯(lián)動(dòng)扭軸14上，聯(lián)動(dòng)扭軸14通過法蘭盤軸承13連接到固定梁上；

拉桿組件和搖臂組件都與聯(lián)動(dòng)扭軸14連接，靠近操縱桿的一端為動(dòng)作指令輸入端，靠近指令傳感器7的一端為指令輸出端，根據(jù)此劃分方法，拉桿組件分為輸入端拉桿31和輸出端拉桿32，搖臂組件分為輸入端搖臂91和輸出端搖臂92；

操縱桿設(shè)置有防塵裝置2，輸入端搖臂91一端與操縱桿連接，另一端通過支座組件10固定且通過輸入端拉桿31和輸入端搖臂91與聯(lián)動(dòng)扭軸14連接，聯(lián)動(dòng)扭軸14設(shè)置多個(gè)輸出端搖臂92，輸出端搖臂92通過輸出端拉桿32與指令傳感器7輸入端連接，指令傳感器7的輸出端通過線纜與飛控計(jì)算機(jī)相連；指令傳感器7將駕駛員的操縱指令由位移量轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，傳輸給飛控計(jì)算機(jī)，為滿足可靠性要求，每通道配置兩個(gè)指令傳感器7。

平衡裝置4、摩擦裝置5套接在聯(lián)動(dòng)扭軸14上，用于為系統(tǒng)提供可調(diào)整的不平衡力及摩擦力，使操縱桿可停在任何位置不動(dòng)；

操縱阻尼器6通過第一拉桿11和第一搖臂12連接到聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，用于滿足系統(tǒng)的操縱阻尼特性，限制駕駛員過快操縱。

并聯(lián)舵機(jī)8通過第一拉桿11和第一搖臂12連接到聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，用于提供操縱力桿及具有錨定、釋放功能。

所述操縱桿產(chǎn)生動(dòng)作位移信號(hào)，并通過動(dòng)作指令傳遞裝置傳輸?shù)街噶顐鞲衅鳎鰟?dòng)作指令傳感器將動(dòng)作位移信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，并輸入到控制計(jì)算機(jī)。

操縱桿可由總距桿或腳蹬或駕駛桿分別構(gòu)成，三者之中任意一個(gè)都可以完后操縱指令的生成，由于座艙操縱裝置的周期、總距及航向操縱裝置配置相同并相互獨(dú)立，所以本實(shí)施例僅以總距座艙操縱裝置為例進(jìn)行說明。

防塵裝置2安裝在總距桿1上且固定于駕駛艙地板上；左右對(duì)稱分布的正副駕駛總距桿1通過輸入端搖臂91、輸入端拉桿31連接到聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)扭軸14上，實(shí)現(xiàn)正副駕駛的聯(lián)動(dòng)；

搖臂組件的輸入端搖臂91固定在支座組件10上，通過支座組件10內(nèi)的軸承實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)由聯(lián)動(dòng)扭軸14、法蘭盤軸承13構(gòu)成，聯(lián)動(dòng)扭軸14通過兩個(gè)法蘭盤軸承13固定在結(jié)構(gòu)梁上，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；

平衡裝置4套在聯(lián)動(dòng)扭軸14上，當(dāng)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)平衡裝置4的扭簧旋轉(zhuǎn)，提供不平衡力；

摩擦裝置5安裝在聯(lián)動(dòng)扭軸14上，通過摩擦片與扭軸的接觸提供摩擦力；

操縱阻尼器6和并聯(lián)舵機(jī)8均通過第一拉桿11和第一搖臂12連接到聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)的聯(lián)動(dòng)扭軸14上，聯(lián)動(dòng)扭軸14設(shè)置多個(gè)輸出端搖臂92，輸出端搖臂92通過輸出端拉桿32與指令傳感器7輸入端連接，操縱阻尼器6和并聯(lián)舵機(jī)8、指令傳感器7隨聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。

駕駛員操縱總距桿1將操縱指令通過整個(gè)線系的運(yùn)動(dòng)傳輸?shù)骄€系末端的指令傳感器7，由指令傳感器將位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)送給飛控計(jì)算機(jī)。

如圖3所示:實(shí)線為總距座艙操縱裝置運(yùn)動(dòng)前狀態(tài)，虛線為總距座艙操縱裝置提距后的狀態(tài)；駕駛員操縱總距桿向上運(yùn)動(dòng)20°，與總距桿1相連接的搖臂組件9旋轉(zhuǎn)20°，通過傳動(dòng)比可以得出，此時(shí)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)上通過拉桿組件與指令傳感器7連接的輸出端搖臂順時(shí)針旋轉(zhuǎn)18°，從而帶動(dòng)指令傳感器的搖臂順時(shí)針運(yùn)動(dòng)52°，即兩個(gè)指令傳感器接收到相同的角位移量52°；然后根據(jù)角位移與電壓的轉(zhuǎn)化系數(shù)將其轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)6.5V，通過電纜傳遞給飛控計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)了總距操縱裝置從低距到高距的指令傳輸。

本發(fā)明一種座艙操縱系統(tǒng)及方法適用于電傳直升機(jī)飛行操縱系統(tǒng)，采用電壓信號(hào)傳遞操縱指令代替機(jī)械傳遞裝置，與傳統(tǒng)操縱系統(tǒng)的座艙操縱裝置相比零組件數(shù)量減少，結(jié)構(gòu)簡單，重量減輕，不需要做各通道的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

最后需要指出的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。