一种飞机操纵面加载和偏角限制装置的制作方法

本发明涉及飞机飞行控制技术领域，特别涉及是一种新型的舵面加载和偏角限制装置。

背景技术：

在方向舵偏到一定角度后，舵面的铰链力矩开始减小，而方向舵铰链力矩随调整片的偏转是一直增加的，这会使飞机的脚蹬力在方向舵偏到铰链力矩开始减小角度后突然变小，对飞机的操纵非常不利。为了使飞机的脚蹬力在铰链力矩开始减小角度以后随方向舵偏角的增加而增加，那就需要将方向舵偏到铰链力矩开始减小角度以后的铰链力矩突然减小的量补上，使方向舵铰链力矩随方向舵偏角的增加而增加的趋势保持下去，此时就需要设计方向舵弹簧加载机构增加方向舵的铰链力矩，从而增加方向舵的脚蹬力。同时为满足方向舵能够限制在最大偏转角度范围内，该操纵面加载和偏角限制装置还需要能起到偏角限制作用。

技术实现要素：

(一)发明目的：

本发明的目的是为了解决以下两个问题：

1)方向舵舵面自动上舵；

2)飞机通过限制补偿片的方法间接限制方向舵舵偏。但由于在空中飞行中补偿片与方向舵舵面关系不确定，实际上不能将方向舵最大偏转角度限制在最大角度。

本发明针对以上问题提出一种原理简单、重量轻、安全性好的操纵面加载和偏角限制装置。

(二)技术方案：

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种飞机操纵面加载和偏角限制装置。本装置包括固定支架1、加载弹簧拉杆2、弹簧拉杆摇臂3、限制杆4、限制杆支架5 以及操纵面限制槽6，其中，固定支架1安装在机身结构上，加载弹簧拉杆2一端与固定支架1铰接相连，另一端与弹簧拉杆摇臂3一端铰接相连。弹簧拉杆摇臂3另一端与限制杆4一端通过花键铰接相连，限制杆4穿过固定在机体结构上的限制杆支架5后，限制杆4另一端伸进操纵面限制槽6内。操纵面限制槽6为扇形槽。当方向舵偏转到铰链力矩开始减小角度时，操纵面限制槽的侧边与限制杆相接触，若方向舵继续偏转，操纵面限制槽将带动限制杆一起偏转，从而压缩弹簧拉杆的弹簧，以增大脚蹬的操纵力，用以消除方向舵过补偿现象。当弹簧拉杆完全被压缩时，限制杆不再继续偏转，从而把方向舵限制在方向舵最大偏转角度。

所述的弹簧拉杆包括带轴承的接头2-1、弹簧套筒2-4、筒盖2-5、左挡盘2-7、大弹簧2-8、间隔板2-9、小弹簧2-10、右挡盘2-11、拉杆2-12以及螺纹接头2-14，其中，带轴承的接头2-1与弹簧套筒2-4左端固定连接，拉杆2-12穿过弹簧套筒2-4内腔，拉杆2-12的左端螺母紧固件挡住左挡盘2-7，大弹簧2-8套在拉杆2-12上，大弹簧2-8左端顶在左挡盘2-7上，拉杆2-12的台阶挡住右挡盘2-11，间隔板2-9套在拉杆2-12上，位于左挡盘2-7和右挡盘2-11之间，大弹簧2-8右端顶套在间隔板2-9上，小弹簧2-10套在拉杆2-12上，小弹簧2-10左端顶套在间隔板2-9上，小弹簧2-10右端顶在右挡盘2-11上，拉杆2-12右端穿过筒盖2-5后与螺纹接头2-14固定连接，弹簧套筒2-4右端与筒盖2-5固定连接。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

(1)提高了安全性；为了提高飞机的安全性，防止方向舵出现自动上舵、操纵面偏角超出使用范围，对操纵面进行舵面加载和偏角限制。在飞行中，偏角限制装置根据将操纵面限制在使用的角度范围，并有效防止方向舵出现自动上舵。能保障操纵面安全可控，大大地提高了飞机的安全性。

(2)控制简单可靠；本发明采用了纯机械式的设计，控制原理简单，可靠性高，把两个装置合二为一，即合理利用了空间、减 少了重量，同时也杜绝了环节多，故障高的问题。

附图说明

图1为加载和偏角限制装置安装简图；

1、固定支架 2、弹簧拉杆 3、弹簧拉杆摇臂 4、限制杆 5、限制杆支架 6、操纵面限制槽；

图2为加载弹簧拉杆分解图；

2-1、带轴承的接头 2-2、轴承 2-3、销钉 2-4、弹簧 2-5、套筒 2-6、螺母装置 2-7、左挡盘 2-8、大弹簧、2-9、间隔板 2-10、小弹簧 2-11、右挡盘 2-12、拉杆 2-13、锁片装置；

2-14、螺纹接头；

图3为限制槽形状图.

图4为限制杆、限制杆支架及弹簧拉杆摇臂的装配关系图

5-1、橡胶垫圈 5-2、润滑轴承 5-3、支座 5-4、锁紧套 5-5、压力注油嘴

具体实施例方式

实施例：一种飞机操纵面加载和偏角限制装置。本装置包括固定支架1、加载弹簧拉杆2、弹簧拉杆摇臂3、限制杆4、限制杆支架5以及操纵面限制槽6，其中，固定支架1安装在机身结构上，加载弹簧拉杆2一端与固定支架1铰接相连，另一端与弹簧拉杆摇臂3一端铰接相连。弹簧拉杆摇臂3另一端与限制杆4一端通过花键铰接相连，限制杆4穿过固定在机体结构上的限制杆支架5后，限制杆4另一端伸进操纵面限制槽6内。操纵面限制槽6为扇形槽。当方向舵偏转到铰链力矩开始减小角度时，操纵面限制槽的侧边与限制杆相接触，若方向舵继续偏转，操纵面限制槽将带动限制杆一起偏转，限制杆偏转带动弹簧摇臂转动，操纵面左偏时，限制杆带动摇臂顺时针转动时，弹簧拉杆伸长，操纵面右偏时，限制杆带动摇臂逆时针转动时，弹簧拉杆缩短，不管弹簧拉杆伸长还是缩短，拉杆中的弹簧都被压缩，以增大脚蹬的操纵力，用以消除方向舵过补偿现象。当弹簧拉杆中弹簧运动到极限位置时，弹簧拉杆长度不再发生变化，控制住拉杆摇臂不再继续运动，限制杆也不再继续偏转，从而把方向舵限制在方向舵最大偏转角度。

所述的弹簧拉杆包括带轴承的接头2-1、弹簧套筒2-4、筒盖2-5、左挡盘2-7、大弹簧2-8、间隔板2-9、小弹簧2-10、右挡盘2-11、拉杆2-12以及螺纹接头2-14，其中，带轴承的接头2-1与弹簧套筒2-4左端固定连接，拉杆2-12穿过弹簧套筒2-4内腔，拉杆2-12的左端螺母紧固件挡住左挡盘2-7，大弹簧2-8套在拉杆2-12上，大弹簧2-8左端顶在左挡盘2-7上，拉杆2-12的台阶挡住右挡盘2-11，间隔板2-9套在拉杆2-12上，位于左挡盘2-7和右挡盘2-11之间，大弹簧2-8右端顶套在间隔板2-9上，小弹簧2-10套在拉杆2-12上，小弹簧2-10左端顶套在间隔板2-9上，小弹簧2-10右端顶在右挡盘2-11上，拉杆2-12右端穿过筒盖2-5后与螺纹接头2-14固定连接，弹簧套筒2-4右端与筒盖2-5固定连接。弹簧拉杆中大弹簧2-8与小弹簧2-10为串联设计，通过间隔板2-9与左挡盘2-7和右挡盘2-11来保证双梯度的力值曲线，间隔板2-9与右挡盘2-11未接触之前，大弹簧2-8和小弹簧2-10共同作用，形成第一梯度力值曲线，间隔板2-9与右挡盘2-11接触后，仅大弹簧2-8作用，形成第二梯度力值曲线，当间隔板2-9与左挡盘2-7接触后，弹簧不再被压缩。操纵面左偏时，限制杆带动摇臂顺时针转动时，弹簧拉杆伸长，此时大弹簧2-8、小弹簧2-10、间隔板2-9及左挡盘2-7在弹簧套筒2-4内腔由左向右压缩。操纵面右偏时，限制杆带动摇臂逆时针转动时，弹簧拉杆缩短，此时大弹簧2-8、小弹簧2-10、间隔板2-9及右挡盘2-11在弹簧套筒2-4内腔由右向左压缩。