一種飛機(jī)前翼伺服作動(dòng)系統(tǒng)及其伺服控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于飛行控制技術(shù)，涉及一種飛機(jī)前翼伺服作動(dòng)系統(tǒng)及其伺服控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的飛機(jī)翼面伺服控制系統(tǒng)采用機(jī)械操縱系統(tǒng)，通過機(jī)械桿系將駕駛桿的機(jī)械位移傳遞到操縱翼面的作動(dòng)器，作動(dòng)器是一種液壓作動(dòng)器，根據(jù)機(jī)械位移信號(hào)控制作動(dòng)器活塞桿的伸縮，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)翼面的偏轉(zhuǎn)。但是傳統(tǒng)的伺服控制方法具有機(jī)械桿系過多、系統(tǒng)間隙大、重量大等缺點(diǎn)。某型飛機(jī)根據(jù)總體設(shè)計(jì)要求，飛機(jī)的翼面中有前翼，需要對(duì)前翼的偏轉(zhuǎn)進(jìn)行控制，為了避免傳統(tǒng)伺服控制方法的缺點(diǎn)，考慮到飛機(jī)的可靠性和研制周期，盡量采用成熟技術(shù)和沿用產(chǎn)品，我們設(shè)計(jì)了該前翼伺服作動(dòng)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種飛機(jī)前翼伺服作動(dòng)系統(tǒng)及其伺服控制方法，以克服傳統(tǒng)機(jī)械伺服控制重量大、系統(tǒng)間隙大、機(jī)械桿系過多的缺陷。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]一種飛機(jī)前翼伺服作動(dòng)系統(tǒng)，其特征為:所述伺服作動(dòng)系統(tǒng)包括電液復(fù)合舵機(jī)1、彈簧拉桿3、支座2、搖臂6、拉桿4、分配機(jī)構(gòu)5和液壓作動(dòng)筒7 ;電液復(fù)合舵機(jī)I是液壓雙余度、電氣三余度電液復(fù)合舵機(jī)，電液復(fù)合舵機(jī)I根據(jù)輸入的電指令信號(hào)控制活塞桿輸出相應(yīng)大小的機(jī)械位移；彈簧拉桿3包括彈簧、耳環(huán)接頭、襯套、軸承、芯桿和殼體；耳環(huán)接頭一端是圓柱形桿狀，圓柱桿的表面加工有外螺紋，另一端為耳環(huán)結(jié)構(gòu)，中間嵌入軸承；殼體為內(nèi)部中空的圓筒結(jié)構(gòu)，兩個(gè)殼體對(duì)接通過螺紋連接在一起，最后在殼體外部固定螺釘，將兩個(gè)殼體固定為一體；所述襯套安裝在芯桿上，通過芯桿的凸肩卡住襯套的位置；芯桿是一個(gè)中空的圓柱形桿狀零件，兩端的中空孔內(nèi)有內(nèi)螺紋，芯桿上面有凸肩，彈簧安裝在襯套中間；耳環(huán)接頭圓柱形螺紋桿一端連接在芯桿上；當(dāng)彈簧拉桿3芯桿伸出時(shí)，芯桿凸肩帶動(dòng)襯套一起壓縮彈簧；當(dāng)彈簧拉桿3芯桿收縮時(shí)，芯桿另一側(cè)的凸肩帶動(dòng)襯套一起壓縮彈簧，彈簧拉桿3的作用是當(dāng)飛機(jī)停放時(shí)，如果2個(gè)前翼受到風(fēng)載不均，通過壓縮彈簧拉桿起到保護(hù)系統(tǒng)的作用；支座2下部為法蘭盤形式，底座近似矩形，在矩形的四個(gè)邊角各有一個(gè)定位孔，采用四個(gè)孔位定位，四個(gè)孔位和飛機(jī)結(jié)構(gòu)上的安裝孔對(duì)接到一起，通過螺栓、螺母固定到飛機(jī)結(jié)構(gòu)上，支座2上面伸出一個(gè)凸臺(tái)，凸臺(tái)內(nèi)有耳片，耳片中央嵌有軸承；所述搖臂6為傳動(dòng)機(jī)械部件，一端與支座的耳片鏈接到一起，另一端與拉桿的耳片連接到一起；分配機(jī)構(gòu)5為雙液壓系統(tǒng)液壓油分配裝置，通過接收機(jī)械位移指令，控制液壓油的流向和流量，輸出的液壓油分配給液壓作動(dòng)筒7 ;分配機(jī)構(gòu)5上有一個(gè)輸入搖臂和反饋搖臂，輸入搖臂和反饋搖臂均可以接收機(jī)械位移信號(hào)，輸入搖臂連接在桿系中，可以接收傳遞過來的舵機(jī)位移信號(hào)，根據(jù)位移量控制液壓油向液壓作動(dòng)筒7分配流量，反饋搖臂與前翼轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過拉桿連接，接收前翼偏轉(zhuǎn)位移量，通過輸入搖臂和反饋搖臂在分配機(jī)構(gòu)5內(nèi)部，通過機(jī)械機(jī)構(gòu)形成一個(gè)機(jī)械閉環(huán)控制系統(tǒng)。
[0006]一種使用上述飛機(jī)前翼伺服作動(dòng)系統(tǒng)的伺服控制方法，其特征為:首先電傳計(jì)算機(jī)給出指令信號(hào)，通過電纜傳遞給電液復(fù)合舵機(jī)，電液復(fù)合舵機(jī)的輸出活塞桿輸出相應(yīng)大小的機(jī)械位移；機(jī)械位移信號(hào)通過拉桿和搖臂傳遞到兩側(cè)的分配機(jī)構(gòu)；分配機(jī)構(gòu)的輸入搖臂接收機(jī)械位移信號(hào)，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的液壓油量分配給液壓作動(dòng)筒，進(jìn)而控制液壓作動(dòng)筒伸縮；作動(dòng)筒的伸縮推動(dòng)前翼偏轉(zhuǎn)，前翼轉(zhuǎn)軸的偏轉(zhuǎn)通過反饋拉桿又傳遞給分配機(jī)構(gòu)，形成一個(gè)閉環(huán)控制，分配機(jī)構(gòu)可以控制舵面偏轉(zhuǎn)到預(yù)定的位置。
[0007]本發(fā)明的效益意義:一種飛機(jī)前翼伺服作動(dòng)系統(tǒng)及其伺服控制方法，采用了在傳統(tǒng)機(jī)械伺服控制基礎(chǔ)上進(jìn)行部分改進(jìn)，又沿用已有的產(chǎn)品，確保系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定，又能能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能；克服了傳統(tǒng)機(jī)械操縱系統(tǒng)的缺陷，同時(shí)沒有過度采用新技術(shù)，而是盡量沿用已有的成熟產(chǎn)品，即縮短了研制周期，提高了工作效率，同時(shí)節(jié)約了整個(gè)系統(tǒng)的成本。
【附圖說明】
[0008]圖1是前翼伺服作動(dòng)系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖；
[0009]圖2是電液復(fù)合舵機(jī)I外形圖；
[0010]圖3是彈簧拉桿3結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖4是支座2外形圖；
[0012]圖5是搖臂6外形圖；
[0013]圖6是拉桿4外形圖；
[0014]圖7是分配機(jī)構(gòu)5外形圖；
[0015]圖8是液壓作動(dòng)筒7外形圖；
[0016]圖9是前翼伺服作動(dòng)系統(tǒng)原理圖；
[0017]其中，1-電液復(fù)合舵機(jī)、2-支座、3-彈簧拉桿、4-拉桿、5-分配機(jī)構(gòu)、6-搖臂、7-液壓作動(dòng)筒。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說明。飛機(jī)電傳計(jì)算機(jī)給出指令信號(hào)，通過電纜傳遞給電液復(fù)合舵機(jī)I，電液復(fù)合舵機(jī)I的輸出活塞桿輸出相應(yīng)大小的機(jī)械位移；機(jī)械位移信號(hào)通過多組拉桿2和搖臂6傳遞到兩側(cè)的分配機(jī)構(gòu)5 ;分配機(jī)構(gòu)5的輸入搖臂接收機(jī)械位移信號(hào)，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的液壓油量分配給液壓作動(dòng)筒7，進(jìn)而控制液壓作動(dòng)筒7伸縮；作動(dòng)筒的伸縮推動(dòng)前翼偏轉(zhuǎn)，前翼轉(zhuǎn)軸的偏轉(zhuǎn)通過反饋拉桿2又傳遞給分配機(jī)構(gòu)，形成一個(gè)閉環(huán)控制，分配機(jī)構(gòu)可以控制舵面偏轉(zhuǎn)到預(yù)定的位置。
[0019]所述伺服作動(dòng)系統(tǒng)包括電液復(fù)合舵機(jī)、彈簧拉桿、支座、搖臂、拉桿、分配機(jī)構(gòu)和液壓作動(dòng)筒；電液復(fù)合舵機(jī)I是液壓雙余度、電氣三余度電液復(fù)合舵機(jī)，電液復(fù)合舵機(jī)I根據(jù)輸入的電指令信號(hào)控制活塞桿輸出相應(yīng)大小的機(jī)械位移；彈簧拉桿3包括彈簧、耳環(huán)接頭、襯套、軸承、芯桿和殼體；耳環(huán)接頭一端是圓柱形桿狀，圓柱桿的表面加工有外螺紋，另一端為耳環(huán)結(jié)構(gòu)，中間嵌入軸承；殼體為內(nèi)部中空的圓筒結(jié)構(gòu)，兩個(gè)殼體對(duì)接通過螺紋連接在一起，最后在殼體外部固定螺釘，將兩個(gè)殼體固定為一體；所述襯套安裝在芯桿上，通過芯桿的凸肩卡住襯套的位置；芯桿是一個(gè)中空的圓柱形桿狀零件，兩端的中空孔內(nèi)有內(nèi)螺紋，芯桿上面有凸肩，彈簧安裝在襯套中間；耳環(huán)接頭圓柱形螺紋桿一端連接在芯桿上；當(dāng)彈簧拉桿3芯桿伸出時(shí)，芯桿凸肩帶動(dòng)襯套一起壓縮彈簧；當(dāng)彈簧拉桿3芯桿收縮時(shí)，芯桿另一側(cè)的凸肩帶動(dòng)襯套一起壓縮彈簧，彈簧拉桿3的作用是當(dāng)飛機(jī)停放時(shí)，如果2個(gè)前翼受到風(fēng)載不均，通過壓縮彈簧拉桿起到保護(hù)系統(tǒng)的作用；支座2下部為法蘭盤形式，底座近似矩形，在矩形的四個(gè)邊角各有一個(gè)定位孔，采用四個(gè)孔位定位，四個(gè)孔位和飛機(jī)結(jié)構(gòu)上的安裝孔對(duì)接到一起，通過螺栓、螺母固定到飛機(jī)結(jié)構(gòu)上，支座2上面伸出一個(gè)凸臺(tái)，凸臺(tái)內(nèi)有耳片，耳片中央嵌有軸承；所述搖臂6為傳動(dòng)機(jī)械部件，一端與支座的耳片鏈接到一起，另一端與拉桿的耳片連接到一起；分配機(jī)構(gòu)5為雙液壓系統(tǒng)液壓油分配裝置，通過接收機(jī)械位移指令，控制液壓油的流向和流量，輸出的液壓油分配給液壓作動(dòng)筒7 ;分配機(jī)構(gòu)5上有一個(gè)輸入搖臂和反饋搖臂，輸入搖臂和反饋搖臂均可以接收機(jī)械位移信號(hào)，輸入搖臂連接在桿系中，可以接收傳遞過來的舵機(jī)位移信號(hào)，根據(jù)位移量控制液壓油向液壓作動(dòng)筒7分配流量，反饋搖臂與前翼轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過拉桿連接，接收前翼偏轉(zhuǎn)位移量，通過輸入搖臂和反饋搖臂在分配機(jī)構(gòu)5內(nèi)部，通過機(jī)械機(jī)構(gòu)形成一個(gè)機(jī)械閉環(huán)控制系統(tǒng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種飛機(jī)前翼伺服作動(dòng)系統(tǒng)，其特征為:所述伺服作動(dòng)系統(tǒng)包括電液復(fù)合舵機(jī)(I)、彈簧拉桿⑶、支座⑵、搖臂(6)、拉桿⑷、分配機(jī)構(gòu)(5)和液壓作動(dòng)筒(7);電液復(fù)合舵機(jī)(I)是液壓雙余度、電氣三余度電液復(fù)合舵機(jī)，電液復(fù)合舵機(jī)(I)根據(jù)輸入的電指令信號(hào)控制活塞桿輸出相應(yīng)大小的機(jī)械位移；彈簧拉桿(3)包括彈簧、耳環(huán)接頭、襯套、軸承、芯桿和殼體；耳環(huán)接頭一端是圓柱形桿狀，圓柱桿的表面加工有外螺紋，另一端為耳環(huán)結(jié)構(gòu)，中間嵌入軸承；殼體為內(nèi)部中空的圓筒結(jié)構(gòu)，兩個(gè)殼體對(duì)接通過螺紋連接在一起，最后在殼體外部固定螺釘，將兩個(gè)殼體固定為一體；所述襯套安裝在芯桿上，通過芯桿的凸肩卡住襯套的位置；芯桿是一個(gè)中空的圓柱形桿狀零件，兩端的中空孔內(nèi)有內(nèi)螺紋，芯桿上面有凸肩，彈簧安裝在襯套中間；耳環(huán)接頭圓柱形螺紋桿一端連接在芯桿上；當(dāng)彈簧拉桿(3)芯桿伸出時(shí)，芯桿凸肩帶動(dòng)襯套一起壓縮彈簧；當(dāng)彈簧拉桿(3)芯桿收縮時(shí)，芯桿另一側(cè)的凸肩帶動(dòng)襯套一起壓縮彈簧，彈簧拉桿(3)的作用是當(dāng)飛機(jī)停放時(shí)，如果(2)個(gè)前翼受到風(fēng)載不均，通過壓縮彈簧拉桿起到保護(hù)系統(tǒng)的作用；支座(2)下部為法蘭盤形式，底座近似矩形，在矩形的四個(gè)邊角各有一個(gè)定位孔，采用四個(gè)孔位定位，四個(gè)孔位和飛機(jī)結(jié)構(gòu)上的安裝孔對(duì)接到一起，通過螺栓、螺母固定到飛機(jī)結(jié)構(gòu)上，支座(2)上面伸出一個(gè)凸臺(tái)，凸臺(tái)內(nèi)有耳片，耳片中央嵌有軸承；所述搖臂(6)為傳動(dòng)機(jī)械部件，一端與支座的耳片鏈接到一起，另一端與拉桿的耳片連接到一起；分配機(jī)構(gòu)(5)為雙液壓系統(tǒng)液壓油分配裝置，通過接收機(jī)械位移指令，控制液壓油的流向和流量，輸出的液壓油分配給液壓作動(dòng)筒(7);分配機(jī)構(gòu)(5)上有一個(gè)輸入搖臂和反饋搖臂，輸入搖臂和反饋搖臂均可以接收機(jī)械位移信號(hào)，輸入搖臂連接在桿系中，可以接收傳遞過來的舵機(jī)位移信號(hào)，根據(jù)位移量控制液壓油向液壓作動(dòng)筒(7)分配流量，反饋搖臂與前翼轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過拉桿連接，接收前翼偏轉(zhuǎn)位移量，通過輸入搖臂和反饋搖臂在分配機(jī)構(gòu)(5)內(nèi)部，通過機(jī)械機(jī)構(gòu)形成一個(gè)機(jī)械閉環(huán)控制系統(tǒng)。
2.一種使用權(quán)利要求1所述飛機(jī)前翼伺服作動(dòng)系統(tǒng)的伺服控制方法，其特征為:首先電傳計(jì)算機(jī)給出指令信號(hào)，通過電纜傳遞給電液復(fù)合舵機(jī)，電液復(fù)合舵機(jī)的輸出活塞桿輸出相應(yīng)大小的機(jī)械位移；機(jī)械位移信號(hào)通過拉桿和搖臂傳遞到兩側(cè)的分配機(jī)構(gòu)；分配機(jī)構(gòu)的輸入搖臂接收機(jī)械位移信號(hào)，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的液壓油量分配給液壓作動(dòng)筒，進(jìn)而控制液壓作動(dòng)筒伸縮；作動(dòng)筒的伸縮推動(dòng)前翼偏轉(zhuǎn)，前翼轉(zhuǎn)軸的偏轉(zhuǎn)通過反饋拉桿又傳遞給分配機(jī)構(gòu)，形成一個(gè)閉環(huán)控制，分配機(jī)構(gòu)可以控制舵面偏轉(zhuǎn)到預(yù)定的位置。
【專利摘要】本發(fā)明屬于飛行控制技術(shù)，涉及一種飛機(jī)前翼伺服作動(dòng)系統(tǒng)及其伺服控制方法。所述伺服作動(dòng)系統(tǒng)包括電液復(fù)合舵機(jī)(1)、彈簧拉桿(3)、支座(2)、搖臂(6)、拉桿(4)、分配機(jī)構(gòu)(5)和液壓作動(dòng)筒(7)；電液復(fù)合舵機(jī)(1)是液壓雙余度、電氣三余度電液復(fù)合舵機(jī)，電液復(fù)合舵機(jī)(1)根據(jù)輸入的電指令信號(hào)控制活塞桿輸出相應(yīng)大小的機(jī)械位移；彈簧拉桿(3)包括彈簧、耳環(huán)接頭、襯套、軸承、芯桿和殼體。本發(fā)明縮短了伺服作動(dòng)系統(tǒng)的研制周期，提高了工作效率，同時(shí)節(jié)約了整個(gè)系統(tǒng)的成本。
【IPC分類】B64C13-00
【公開號(hào)】CN104527969
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410664356
【發(fā)明人】初兵, 徐文良, 趙冬柏, 龐志軍, 周靖翔
【申請(qǐng)人】中國航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年11月19日