一種輕型飛機升降舵混合式操縱系統的制作方法

本發明屬于飛機飛行操縱控制系統技術領域，具體涉及一種輕型飛機升降舵混合式操縱系統。

背景技術：

現有飛機的機械操縱系統的機構形式主要分為硬式操縱機構和軟式操縱機構兩類。其中硬式操縱機構的傳動部件主要由拉桿、搖臂等剛性元件組成，所以傳動剛度好，可靠性高，且僅需一條傳動線路即可傳遞雙向載荷，對空間的要求相對較低，但其單個傳動環節的傳動距離有限。軟式操縱機構的傳動部件則主要由鋼索、滑輪等柔性部件組成，由于鋼索只承受單向拉伸載荷，不存在失穩問題，比較適合長距離的傳動；但同樣因為鋼索只承受單向拉伸載荷，若要實現雙向傳動則必須成對布置鋼索，與硬式操縱機構相比在實現相同傳動功能的情況下需要占據的空間更多。此外，軟式操縱機構在傳動剛度方面與硬式操縱機構亦存在一定差距，雖通過添加鋼索張緊裝置等措施能夠提高傳動剛度，但也將使得系統復雜度和占用的空間重量進一步增大。

技術實現要素：

本發明所要解決的是現有飛機機械操縱機構存在的技術問題，提供一種輕型飛機升降舵混合式操縱系統，將硬式和軟式兩種機械操縱機構結合，取長補短，既保證了操縱性能，又使得系統結構簡單，制造安裝維護方便。

為了解決本發明的技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：一種輕型飛機升降舵混合式操縱系統，包括硬式操縱機構和軟式操縱機構，所述硬式操縱機構安裝在座艙段，所述軟式操縱機構安裝在后機身段；所述硬式操縱機構包括駕駛桿1和拉桿3，所述駕駛桿1安裝在所述駕駛桿支座2上；所述軟式操縱機構包括抬頭操縱鋼索7、低頭操縱鋼索6、平尾支座8、平尾搖臂9和平尾10；所述平尾搖臂9安裝在所述平尾支座8上，所述平尾搖臂9相對所述平尾支座8自由轉動，所述平尾搖臂9與所述平尾10固聯，所述硬式操縱機構和軟式操縱機構之間通過過渡搖臂5連接；所述過渡搖臂5固定在過渡搖臂支座4上，所述過渡搖臂支座4安裝在座艙段；所述過渡搖臂5包括過渡搖臂臂體51，所述過渡搖臂臂體51安裝在所述過渡搖臂支座4上，所述過渡搖臂臂體51相對過渡搖臂支座4自由轉動；所述拉桿3末端設有耳環31，所述耳環31與所述過渡搖臂臂體51連接，所述拉桿3相對過渡搖臂臂體51自由轉動；所述第一叉耳接頭61和第二叉耳接頭71分別安裝于所述過渡搖臂臂體51的兩端，所述低頭操縱鋼索6一端通過所述第一叉耳接頭61與所述過渡搖臂5連接，另一端與所述平尾搖臂9連接；所述抬頭操縱鋼索7一端通過所述第二叉耳接頭71與所述過渡搖臂5連接，另一端與所述平尾搖臂9連接。

優選地，所述低頭操縱鋼索6與第一叉耳接頭61之間設有鋼索調節器Ⅰ62；所述抬頭操縱鋼索7與第二叉耳接頭71之間設有鋼索調節器Ⅱ72，用于調節鋼索的長度和預緊力。

優選地，所述過渡搖臂臂體51中心設有臂體軸承511，所述過渡搖臂臂體51通過所述臂體軸承511固定在所述過渡搖臂支座4上，所述過渡搖臂臂體51相對過渡搖臂支座4自由轉動。

優選地，所述耳環31通過螺栓與過渡搖臂臂體51連接，所述耳環31上安裝有拉桿軸承32，所述拉桿3通過拉桿軸承32與所述過渡搖臂臂體51連接，所述拉桿3相對所述過渡搖臂臂體51自由轉動。

優選地，所述過渡搖臂臂體51兩端分別設有耳環軸承Ⅰ52、耳環軸承53Ⅱ，所述第一叉耳接頭61和第二叉耳接頭71分別通過耳環軸承Ⅰ52、耳環軸承53Ⅱ與所述過渡搖臂臂體51連接，所述第一叉耳接頭61和第二叉耳接頭71相對所述過渡搖臂臂體51自由轉動，耳環軸承Ⅰ52、耳環軸承53Ⅱ的存在，相對于單純的軟式操縱機構減小了系統的摩擦力，并避免了鋼索的彎曲帶來的各種問題。

與現有技術相比，本發明獲得的有益效果是：

本發明公開的一種輕型飛機升降舵混合式操縱系統，針對輕型飛機結構和空間的特點，將傳統的軟式操縱機構和硬式操縱機構相結合，大大降低系統制造成本和安裝維護難度。對于輕型飛機而言，其座艙段的尺寸較小，在安裝大量必需的設備后，留給操縱機構的空間較為有限，因此為節約空間考慮布置硬式操縱環節。而后機身段安裝的設備較少，有足夠空間用于布置軟式操縱機構，同時后機身段的傳動距離較長，若采用硬式操縱機構則不得不布置多個傳動環節，增加了成本的同時亦使系統摩擦力和間隙增加，傳動性能下降；而采用軟式操縱機構則能僅用單個傳動環節就完成整個長距離的傳動，使得傳動性能改善，系統制造成本和安裝維護難度亦大大降低。

利用硬式操縱環節和軟式操縱環節的合理結合，進一步提高操縱機構的傳動性能和可靠性。采用硬式操縱環節中過渡搖臂與拉桿的連接方式來代替滑輪和扇形輪，低頭操縱鋼索和抬頭操縱鋼索的兩端分別連接在過渡搖臂和平尾搖臂上，連接處安裝有耳環軸承用以提供過渡搖臂和鋼索間的旋轉自由度。機構運動時，過渡搖臂與鋼索間的相對旋轉發生在軸承處，從而減小了摩擦力，同時鋼索本身不會發生彎曲，而將一直保持直線狀態，避免了鋼索彎曲帶來的種種問題，提高了操縱機構的性能和安全性。

附圖說明

圖1為一種輕型飛機升降舵混合式操縱系統原理圖。

圖2為過渡搖臂結構示意圖。

附圖標記：1、駕駛桿；2、駕駛桿支座；3、拉桿；31、耳環；32、拉桿軸承；4、過渡搖臂支座；5、過渡搖臂；51、過渡搖臂臂體；511、臂體軸承；52、耳環軸承Ⅰ；53、耳環軸承Ⅱ；6、低頭操縱鋼索；61、第一叉耳接頭；62、鋼索調節器Ⅰ；7、抬頭操縱鋼索；71、第二叉耳接頭；72、鋼索調節器Ⅱ；8、平尾支座；9、平尾搖臂；10、平尾。

具體實施方案

下面結合附圖，對實施例進行詳細說明。

參見附圖1和附圖2，一種輕型飛機升降舵混合式操縱系統，一種輕型飛機升降舵混合式操縱系統，包括硬式操縱機構和軟式操縱機構，所述硬式操縱機構安裝在座艙段，所述軟式操縱機構安裝在后機身段；所述硬式操縱機構包括駕駛桿1和拉桿3，所述駕駛桿1安裝在所述駕駛桿支座2上；所述軟式操縱機構包括抬頭操縱鋼索7、低頭操縱鋼索6、平尾支座8、平尾搖臂9和平尾10；所述平尾搖臂9安裝在所述平尾支座8上，所述平尾搖臂9相對所述平尾支座8自由轉動，所述平尾搖臂9與所述平尾10固聯，所述硬式操縱機構和軟式操縱機構之間通過過渡搖臂5連接；所述過渡搖臂5固定在過渡搖臂支座4上，所述過渡搖臂支座4安裝在座艙段；所述過渡搖臂5包括過渡搖臂臂體51，所述過渡搖臂臂體51安裝在所述過渡搖臂支座4上，所述過渡搖臂臂體51相對過渡搖臂支座4自由轉動；所述拉桿3末端設有耳環31，所述耳環31與所述過渡搖臂臂體51連接，所述拉桿3相對過渡搖臂臂體51自由轉動；所述第一叉耳接頭61和第二叉耳接頭71分別安裝于所述過渡搖臂臂體51的兩端，所述低頭操縱鋼索6一端通過所述第一叉耳接頭61與所述過渡搖臂5連接，另一端與所述平尾搖臂9連接；所述抬頭操縱鋼索7一端通過所述第二叉耳接頭71與所述過渡搖臂5連接，另一端與所述平尾搖臂9連接。

進一步地，所述低頭操縱鋼索6與第一叉耳接頭61之間設有鋼索調節器Ⅰ62；所述抬頭操縱鋼索7與第二叉耳接頭71之間設有鋼索調節器Ⅱ72，用于調節鋼索的長度和預緊力。

進一步地，所述過渡搖臂臂體51中心設有臂體軸承511，所述過渡搖臂臂體51通過所述臂體軸承511固定在所述過渡搖臂支座4上，所述過渡搖臂臂體51相對過渡搖臂支座4自由轉動。

進一步地，所述耳環31通過螺栓與過渡搖臂臂體51連接，所述耳環31上安裝有拉桿軸承32，所述拉桿3通過拉桿軸承32與所述過渡搖臂臂體51連接，所述拉桿3相對所述過渡搖臂臂體51自由轉動。

進一步地，所述過渡搖臂臂體51兩端分別設有耳環軸承Ⅰ52、耳環軸承53Ⅱ，所述第一叉耳接頭61和第二叉耳接頭71分別通過耳環軸承Ⅰ52、耳環軸承53Ⅱ與所述過渡搖臂臂體51連接，所述第一叉耳接頭61和第二叉耳接頭71相對所述過渡搖臂臂體51自由轉動，耳環軸承Ⅰ52、耳環軸承53Ⅱ的存在，相對于單純的軟式操縱機構減小了系統的摩擦力，并避免了鋼索的彎曲帶來的各種問題。

當駕駛員后拉駕駛桿1，意圖操縱飛機抬頭時，駕駛桿1在駕駛員操縱力作用下繞駕駛桿支座2順時針偏轉，推動拉桿3向左運動。此時過渡搖臂5在拉桿3帶動下逆時針旋轉，進而在抬頭操縱鋼索7上產生拉力。此拉力驅動平尾搖臂9逆時針旋轉，使得平尾10后緣上偏，進而產生使飛機抬頭的氣動力。

當駕駛員前推駕駛桿1，意圖操縱飛機低頭時，駕駛桿1在駕駛員操縱力作用下繞駕駛桿支座2逆時針偏轉，推動拉桿3向右運動。此時過渡搖臂5在拉桿3帶動下逆時針旋轉，進而在低頭操縱鋼索6上產生拉力。此拉力驅動平尾搖臂9順時針旋轉，使得平尾10后緣下偏，進而產生使飛機低頭的氣動力。

工作時，駕駛桿1的運動通過拉桿3傳遞給過渡搖臂5，過渡搖臂5的運動又進一步帶動低頭操縱鋼索6和抬頭操縱鋼索7，以此完成硬式操縱環節到軟式操縱環節的過渡。由于過渡搖臂臂體51兩端安裝了耳環軸承52，相對于單純的軟式操縱機構減小了系統的摩擦力，亦避免了鋼索的彎曲帶來的各種問題。

以上列舉的僅是本發明的具體實施例之一。顯然，本發明不限于以上實施例，還可以有許多類似的改形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明所要保護的范圍。