专利名称：一体化v型尾翼飞机用操纵系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种飞机用的操纵系统，特别是涉及一种一体化V型尾翼飞机用操纵系统。
背景技术：
目前，国外传统轻型飞机的V型尾翼操纵系统主要由两个独立的手柄操纵系统和混控中央操纵系统组成。如图I所示，操作时，通常是通过手柄操纵系统10去操纵混控中央操纵系统20，再由混控中央操纵系统20通过与脚蹬操纵系统30相联，来实现对飞机的V型尾翼的升降舵和方向舵进行升降和左偏、右偏方向操纵。这种方式是将升降操作和左偏、右偏操作分别地传递到混控中央操纵系统20，再由混控中央操纵系统20来实现飞机升降和转向操控。对V型尾翼的飞机，由于其省略了一个尾翼面，而有利于减轻飞机的重量和阻力，因此日益成为轻型飞机的新宠。而轻型飞机的升降和转弯功能，主要是通过驾驶员操纵飞机的副翼，升降舵和方向舵来实现的。但这种V型尾翼的飞机的尾翼的舵面，既要作方向舵用，又要作升降舵使用。因此，对于一般纯机械操纵系统而言，往往需要采用复杂的混控中央操纵机构来实现。由于现有的这种V型尾翼飞机的手柄操作系统不仅要单独控制副翼的倾斜，还要控制混控中央操纵机构的动作，因而使得这种V型尾翼的飞机的操纵系统体积偏大，控制复杂。不仅占用了有限的机舱空间，而且增加了飞机的负重。此外，由于手柄操作系统部分和混控中央操纵系统分别设置，当飞机发生故障时，还要分别打开手柄操作系统部分和混控中央操纵系统进行检查，因此对于飞机的维护检修也造成很多不便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的V型尾翼飞机的操纵系统结构复杂，操控不便，且占用机舱空间面积大的缺陷，提供一种操作方便，使用维护简单，且节省机舱空间的一体化V型尾翼飞机用操纵系统。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特点在于，其包括一转动地连接在所述飞机的机体上转轴；两分别活动设于所述转轴的两端、用于同步带动所述转轴沿轴线旋转的手柄，同时，两所述手柄还能在所述转轴的横截面所在平面内同步摆动；一偏心活动穿设于所述转轴的摆动轴；一固设于所述摆动轴顶部、用于与所述飞机的V型尾翼相连、并对所述V型尾翼进行升降操纵的上摇臂；一固设于所述摆动轴底部、用于与所述飞机的脚蹬系统相连、并对所述V型尾翼进行方向操纵的下摇臂；及一与所述飞机的副翼系统活动连接、用于对所述飞机的副翼进行倾斜操纵的副翼传动轴。较佳地，所述手柄包括一杆部和一摆动部，所述摆动部与所述转轴铰接。较佳地，所述摆动部的底部通过一副翼传动轴操纵杆与所述第二传动轴摇臂活动连接。较佳地，所述转轴的横截面的形状呈一“ ^ ”形。较佳地，所述转轴的两端分别通过一支架与所述飞机的机体固接。较佳地，所述转轴的两端分别设有一用于限制所述手柄在所述转轴的横截面所在平面内的摆动角度的横向限位器。较佳地，所述横向限位器为一限位用螺栓。较佳地，所述转轴上还设有一用于限制所述转轴沿轴线旋转角度的纵向限位器。较佳地，所述纵向限位器为一限位板，所述限位板具有一凹弧形的卡槽，所述卡槽 卡套于所述转轴的底部。较佳地，所述上摇臂的两端分别设有一上摇臂连接部。较佳地，所述上摇臂连接部通过一尾翼舵面推拉杆与所述V型尾翼活动连接，所述尾翼舵面推拉杆与所述尾翼舵面活动相连。较佳地，所述上摇臂连接部为一连接用耳片。较佳地所述下摇臂的两端分别设有一用于与所述飞机的脚蹬系统相连的下摇臂连接部。较佳地，所述下摇臂连接部为一连接用耳片。较佳地，所述副翼传动轴的一端固设一用于与所述副翼系统连接的第一传动轴摇臂。较佳地，所述第一传动轴摇臂上设有一连接孔。较佳地，所述副翼传动轴的另一端固设一用于与所述两手柄联动的第二传动轴摇臂。较佳地，所述第二传动轴摇臂对称设有用于分别与所述手柄相连接的两连接孔。较佳地，所述第二传动轴摇臂分别通过一副翼传动轴操纵杆与两所述手柄联动。本发明的上述各实施例本领域技术人员可以在公知常识的范围内进行自由组合，以形成本发明的各较佳实施例。本发明的积极进步效果在于I、本发明将现有技术中V型尾翼飞机的手柄操纵系统和混控中央控制系统一体化集成在手柄操纵系统内，从而使飞机的操纵系统更简洁，体积也更小，节约了宝贵的飞机机舱内的占用空间。2、本发明将现有技术中的两套操纵系统一体化集成为一套操纵系统，减轻了机身
的重量。3、采用本发明，减少了现有飞机操纵系统中用于传动的诸多中间传动环节的和传动件，因此，提高了操作系统使用时的安全与可靠性。4、此外，本发明还改善了飞机操纵系统的使用维护性。
图I为现有技术的V型尾翼飞机的操纵系统局部结构图。图2为本发明一较佳实施例的操纵系统主视图。图3为本发明较佳实施例的系统操纵V型尾翼升降时的状态图。图4为本发明较佳实施例的系统操纵飞机副翼倾斜时的状态图。图5为本发明较佳实施例的系统操纵V型尾翼方向舵偏转时的状态图。
具体实施例方式下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图2至图5所示，本发明提供的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，包括一转动地连接在飞机的机体上的横截面为型的转轴1，用于固定“p”型转轴I的支架13 ;两分别活动设于转轴I两端、用于带动转轴I同步沿轴线0-0旋转的手柄2，同时，两手柄2还能在转轴I的横截面所在的平面内左、右摆动。其中，当两手柄2沿轴线0-0旋转或在转轴I的横截面所在的平面内左、右摆动时均可同步动作。为了操纵飞机的V型尾翼8进行升降、或方向偏转控制，本发明的一体化V型尾翼飞机用操纵系统还包括一摆动轴3 (见图2)，一固设于摆动轴3顶部的上摇臂4，一固设于摆动轴3的底部的下摇臂5。其中，该摆动轴3穿设于转轴1，并且该摆动轴3能绕自身的轴线摆动。上摇臂4用于与飞机的V型尾翼8相连、并对V型尾翼8进行升降操纵。下摇臂5用于与飞机的脚蹬系统9相连、并通过同轴的上摇臂4对V型尾翼8进行偏左、偏右方向的操纵。进一步地，手柄2还包括一杆部21和一摆动部22(见图5)，其中，摆动部22与转轴I铰接，用于带动转轴I同步旋转并同时能在转轴横截面所在平面内左、右摆动。优选地，转轴I的两端分别设有一用于限制手柄2在转轴I的横截面所在平面内的摆动角度的横向限位器11 (见图3)。进一步地，手柄2在转轴I的横截面所在平面内的摆动角度为大于等于20度、小于等于25度。优选的，横向限位器11可以为一限位用螺栓。进一步地，转轴I上还设有一纵向限位器12，用于限制转轴I随手柄2沿转轴I的轴线旋转时的角度。优选的，纵向限位器12可以为一限位板。限位板的一端设有弧形的凹槽，另一端与机身固定。安装时，将凹槽套设于转轴I的底部。进一步的，上摇臂4的两端分别设有一上摇臂连接部41。优选的，上摇臂连接部41可以是一连接用耳片(见图3)。此外，两上摇臂连接部41分别通过一尾翼舵面推拉杆42 (见图5)与V型尾翼8舵面活动连接，可采用本领域常用的铰接等方式实现。尾翼舵面推拉杆42与尾翼舵面活动相连。这样，通过前后摆动操纵手柄2，使转轴I绕其轴线0-0转动。由于上摇臂4对转轴I有偏心距，则转轴I带动上摇臂4同时绕转轴I的轴线0-0转动，再通过与尾翼舵面活动相连的尾翼舵面推拉杆42，即可实现对V型尾翼8的升降操纵。具体控制过程为操纵手柄2前倾，使转轴I绕轴线0-0同步前倾，前倾的上摇臂4带动V型尾翼8的左舵面82和右舵面81同时下偏，实现V型尾翼升降舵下偏舵的功能。同理，操纵手柄2后拉，使转轴I绕轴线0-0同步后倾，由上摇臂4后移带动V型尾翼8的左舵面82和右舵面81同时上翘，实现V型尾翼升降舵上偏舵的功能。优选地，摆动部22的底部通过一副翼传动轴操纵杆7与副翼第二传动轴摇臂62活动连接。进一步的，下摇臂5的两端各设有一个下摇臂连接部，具体的，下摇臂连接部可以设计为一连接用的耳片51 (见图3)。这两个下摇臂连接部分别通过一连接杆52与飞机的脚蹬系统9活动相连(见图4)。由于下摇臂5与上摇臂4为共轴设计。因此，当驾驶员前后操纵脚蹬时，通过脚蹬系统9，可以带动下摇臂5摆动，则下摇臂5再带动与下摇臂5联动共轴的上摇臂4摆动，进而对飞机的V型尾翼8的实现方向舵偏转的操纵效果，即实现V型尾翼舵面的偏左、偏右的摆动方向操纵。具体为左脚蹬前行，带动下摇臂5摆动，使共轴的上摇臂4摆动，带动V型尾翼的右舵面81上偏，左舵面82下偏(见图5)，在V尾翼气动力分力作用下，使飞机尾部右摆，飞机左转，从而实现V型尾翼左偏方向舵的功能。同理，而当右脚蹬前行，带动下摇臂5摆动，使共轴的上摇臂4带动V型尾翼右舵面81下偏，左舵面82上翘，在V形尾翼气动力分力作用下，使飞机尾部左摆，则飞机右转，从而实现V型尾翼右偏 方向舵的功能。此外，当驾驶员前后操纵脚蹬时，进行飞机的左、右偏转时，并不会影响飞机的左倾、右倾操作。优选的，上摇臂连接部、下摇臂连接部均可以采用连接用耳片。此外，本发明的一体化V型尾翼飞机用操纵系统还包括一用于与飞机的副翼系统100活动连接、实现对飞机副翼的左倾斜、右倾斜的操纵的副翼传动轴6 (见图4)。副翼传动轴6的一端固设一用于与副翼系统100连接的一第一传动轴摇臂61。第一传动轴摇臂61设有一连接孔。副翼传动轴6的另一端固设一用于与两手柄2联动的一第二传动轴摇臂62。进一步地，第二传动轴摇臂62分别通过一副翼传动轴操纵杆7与两手柄2联动连接(见图5)。具体实现时，可以在副翼传动轴操纵杆7与手柄2的摆动部22的连接处设置球轴承，这样当手柄2绕转轴I的轴线0-0前后转动时，则副翼传动轴操纵杆7并不发生动作，只有当手柄2在转轴横截面所在平面内左、右摆动时，才能牵拉副翼传动轴操纵杆7联动。优选的，第二传动轴摇臂62上对称设有用于分别与两手柄2相连接的两连接孔。左、右摇摆操纵手柄2，通过手柄2下方的摆动部22推动副翼传动轴操纵杆7左右运动，副翼传动轴操纵杆7再带动第二传动轴摇臂62旋转。而第二传动轴摇臂62则依次带动副翼传动轴6、第一传动轴摇臂61转动，因此实现对飞机副翼的左倾斜、右倾斜的操纵。具体控制过程为操纵手柄2左偏，则手柄2的摆动部22带动副翼传动轴操纵杆7、第二传动轴摇臂62、副翼传动轴6和第一传动轴摇臂61依次运作,使右副翼下偏,左副翼上偏，实现对飞机左倾斜的操纵(见图4)。同理，操纵手柄2右偏，则手柄2的摆动部22带动副翼传动轴操纵杆7、第二传动轴摇臂62、副翼传动轴6和第一传动轴摇臂61依次运作，使右副翼上偏，左副翼下偏，实现对飞机右倾斜的操纵。另外，在上述三项操纵功能单独实施时，本系统的各种操作控制可以互不干扰。也就是说，虽然整个操纵系统通过手柄集成在转轴上，但各种操纵控制却互不影响。比如，采用本发明的这种控制系统，即使因驾驶员误踩了脚蹬操纵系统时，一经发现，只要驾驶员及时松开脚蹬，飞机就会停止左、右偏转，恢复原来的正常运行，因此不会造成因脚蹬误操作而干扰其它部分的正常运行，有效避免了飞行中的突发事故。本发明说明书中所述的方向词，如“左”、“右”、“前”、“后”等，均是指飞行员坐在驾驶舱内驾驶飞机面对飞行前方时所处的“左”、“右”、“前”、“后”方向。本发明的两手柄活动设于转轴两端、用于带动转轴沿轴线0-0旋转，还能在转轴的横截面所在的平面内左、右摆动，该部分具体实现时可以通过下述方法来实现用一根连接轴横穿手柄的摆动部与转轴，且该连接轴的两端均设有一 n形挡块(见图5)。这样，就实现了手柄与转轴的铰接。当然，作为一种替换，手柄与转轴的铰接也可以通过能实现上述同等作用的其它现有技术来实现，在此不作赘述。此外，本发明所描述的飞机的脚蹬系统部分、副翼系统部分均为现有技术，在此不作赘述。本发明的操纵系统将现有技术的V型尾翼飞机的手柄操纵系统和混控中央系统集成为一体，不但结构紧凑、重量轻，而且装卸检修都十分方便。更重要的是本发明不仅提·高了 V型尾翼飞机的操纵系统的使用时的安全与可靠性，而且还节省了宝贵的机舱空间。虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，其包括 一转动地连接在所述飞机的机体上转轴； 两分别活动设于所述转轴的两端、用于同步带动所述转轴沿轴线旋转的手柄，同时，两所述手柄还能在所述转轴的横截面所在平面内同步摆动； 一偏心活动穿设于所述转轴的摆动轴； 一固设于所述摆动轴顶部、用于与所述飞机的V型尾翼相连、并对所述V型尾翼进行升降操纵的上摇臂； 一固设于所述摆动轴底部、用于与所述飞机的脚蹬系统相连、并对所述V型尾翼进行方向操纵的下摇臂 '及 一与所述飞机的副翼系统活动连接、用于对所述飞机的副翼进行倾斜操纵的副翼传动轴。
2.如权利要求I所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述手柄包括一杆部和一摆动部，所述摆动部与所述转轴铰接。
3.如权利要求2所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述摆动部的底部通过一副翼传动轴操纵杆与所述第传动轴摇臂活动连接。
4.如权利要求I所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述转轴的横截面的形状呈一形。
5.如权利要求4所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述转轴的两端分别通过一支架与所述飞机的机体固接。
6.如权利要求I所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述转轴的两端分别设有一用于限制所述手柄在所述转轴的横截面所在平面内的摆动角度的横向限位器。
7.如权利要求6所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述横向限位器为一限位用螺栓。
8.如权利要求I所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述转轴上还设有一用于限制所述转轴沿轴线旋转角度的纵向限位器。
9.如权利要求8所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述纵向限位器为一限位板，所述限位板具有一凹弧形的卡槽，所述卡槽卡套于所述转轴的底部。
10.如权利要求I所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述上摇臂的两端分别设有一上摇臂连接部。
11.如权利要求10所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述上摇臂连接部通过一尾翼舵面推拉杆与所述V型尾翼活动连接，所述尾翼舵面推拉杆与所述尾翼舵面活动相连。
12.如权利要求10所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述上摇臂连接部为一连接用耳片。
13.如权利要求I所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述下摇臂的两端分别设有一用于与所述飞机的脚蹬系统相连的下摇臂连接部。
14.如权利要求13所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述下摇臂连接部为一连接用耳片。
15.如权利要求I所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述副翼传动轴的一端固设一用于与所述副翼系统连接的第一传动轴摇臂。
16.如权利要求15所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述第一传动轴摇臂上设有一连接孔。
17.如权利要求I所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述副翼传动轴的另一端固设一用于与所述两手柄联动的第二传动轴摇臂。
18.如权利要求17所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述第二传动轴摇臂对称设有用于分别与所述手柄相连接的两连接孔。
19.如权利要求17所述的一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其特征在于，所述第二传动轴摇臂分别通过一副翼传动轴操纵杆与两所述手柄联动。
全文摘要
本发明公开了一体化V型尾翼飞机用操纵系统，其包括一转动地连接在所述飞机的机体上转轴；两用于同步带动所述转轴沿轴线旋转的手柄，两所述手柄还能在所述转轴的横截面所在平面内同步摆动；一偏心活动穿设于所述转轴的摆动轴；一固设于所述摆动轴顶部的上摇臂；一固设于所述摆动轴底部的下摇臂；及一与所述飞机的副翼系统活动连接、用于对所述飞机的副翼进行倾斜操纵的副翼传动轴。本发明首创将飞机的手操纵系统和混控系统集成在一体化的手柄操纵系统内，从而使飞机的操纵系统更简洁，体积也更小，节约了宝贵的飞机机舱内的占用空间，并提高了操纵系统的使用维护性能。
文档编号B64D31/04GK102765482SQ20111011435
公开日2012年11月7日 申请日期2011年5月3日 优先权日2011年5月3日
发明者江文彦, 田瑜 申请人:昊翔电能运动科技(昆山)有限公司