一种带末端回中机构的飞机操纵系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于飞机设计领域的操纵系统设计领域，具体涉及带有末端机构的飞机操纵系统。
【背景技术】
[0002]在飞机的机械操纵系统中，尤其是较长距离(大于30m)的机械传输中，经常机械传动机构中的变形，以及间隙会影响操纵系统的性能，如增大系统的操纵死区，操纵装置停留在中立位置时，舵面的仍有角度，此类问题是机械系统中的固有缺陷，而且不可能克服，只能降低影响，如采用增加系统刚度，增加系统部件的制造精度，但这无疑会增加飞机的重量，同时成几何关系增加飞机的制造成本。经过飞行验证发现，机械系统的刚度不足与间隙大，对飞机的安全性影响主要来源来操纵装置到中立位的时候，舵面依然有角度，针对这个问题，可以通过在飞机舵面末端设置某种装置，将后段操纵系统强制拉回中立位，从而可实现操纵装置无输入时，舵面亦无偏角。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提供一种带末端回中机构的操纵系统，通过回中机构实现操纵装置中立的时候，舵面也回到中立位置，从而提高操纵系统的性能，提高飞行安全性，降低驾驶员操纵疲劳。
[0004]本发明的技术方案是:一种带末端回中机构的飞机操纵系统，包括操纵装置，传动机构，末端摇臂和回中机构，操纵装置通过传动机构与末端摇臂连接，末端摇臂通过传动机构与舵面相连，回中机构一端与飞机固定部件铰支，另一端通过伸缩杆与末端摇臂的一个接头铰接，回中机构包括伸缩杆和筒体，筒体一端封闭，另一端设置有端头挡片，内侧中部处设置有中部挡片，伸缩杆从左至右依次穿过筒体的端头挡片，以及筒体中的左侧固定挡板、左侧活动挡板、弹簧、右侧活动挡板、右侧固定挡板，左侧固定挡板固定在伸缩杆中部，为左侧活动挡板的止挡片，右侧固定挡板固定在伸缩杆的右端，为右侧活动挡板的止挡片，筒体的端头挡片对左侧活动挡板限位，中部挡片对右侧活动挡板限位，弹簧在初始状态下具有一定的预压缩量，预压缩量通过端头挡片和中部挡片的距离确定。
[0005]所述回中机构的弹簧由多组刚度不同，自由长度不同的弹性元件嵌套组合而成。
[0006]传动机构局部为钢索与滑轮组成的机构。
[0007]本发明所产生的有益效果:本发明一种带末端回中机构的飞机操纵系统，通过在操纵系统末端设置具有预载的弹簧回中机构，实现飞机舵面的具有良好的回中性，为降低机械系统刚度与制造精度不足而引起的机械系统死区大的问题，大大降低了系统的设计难度与制造成本，提高了飞行安全性。同时回中机构结构简单，用同一组弹簧实现了具有预载、双向回中力的功能，并能够通过组合弹簧实现回中力变梯度功能，具有很高的实际利用价值
【附图说明】
[0008]图1是本发明一种带末端回中机构的飞机操纵系统；
[0009]图2是本发明所述的回中机构的结构原理图；
[0010]其中，1-操纵装置、2-传动机构、3-末端摇臂、4-回中机构、5-舵面、401-筒体、402-伸缩杆、403-左侧固定挡板、404-左侧活动挡板、405-右侧固定挡板、406-右侧活动挡板、407-端头挡片、408-中部挡片。
【具体实施方式】
[0011]下面结合说明书附图对本发明作进一步详细描述，请参阅图1和图2。
[0012]一种带末端回中机构的飞机升降舵操纵系统，包括操纵装置，传动机构，末端摇臂和回中机构，操纵装置通过传动机构与末端摇臂连接，末端摇臂通过传动机构与升降舵舵面相连，回中机构一端与飞机固定部件铰支，另一端通过伸缩杆与末端摇臂的一个接头铰接，回中机构包括伸缩杆和筒体，筒体一端封闭，另一端设置有端头挡片，内侧中部处设置有中部挡片，伸缩杆从左至右依次穿过筒体的端头挡片，以及筒体中的左侧固定挡板、左侧活动挡板、弹簧、右侧活动挡板、右侧固定挡板，左侧固定挡板固定在伸缩杆中部，为左侧活动挡板的止挡片，右侧固定挡板固定在伸缩杆的右端，为右侧活动挡板的止挡片，筒体的端头挡片对左侧活动挡板限位，中部挡片对右侧活动挡板限位，弹簧在初始状态下具有一定的预压缩量，预压缩量通过端头挡片和中部挡片的距离确定。当驾驶员对操纵装置操纵时，通过传动机构驱动末端摇臂并最终驱动升降舵舵面，同时对回中机构有作用力；当驾驶员停止对操纵装置操纵时，操纵装置回至中立位置，若此时舵面未回至中立，回中机构的弹簧反力将驱动末端摇臂，使得舵面回至中立。
[0013]所述回中机构的弹簧由两组刚度不同，自由长度不同的圆柱螺旋弹簧组成，两组圆柱螺旋弹簧同心套于伸缩杆上，其中刚度大的圆柱螺旋弹簧自由长度长于两个活动挡板的距离，刚度小的圆柱螺旋弹簧自由长度短于两个活动挡板的距离，在初始状态下，当伸缩杆的耳片上有拉力时，与伸缩杆端头固定的固定挡板将拉力传给与中部挡片贴合的活动挡板，活动挡板将拉力传给圆柱螺旋弹簧，当拉力大于圆柱螺旋弹簧的预载力时，便开始压缩刚度大的圆柱螺旋弹簧，当两组活动挡板的距离缩减至小于刚度较小的圆柱螺旋弹簧的自由长度时，刚度较小的圆柱螺旋弹簧便开始被压缩，从而实现回中机的整体刚度改变；当伸缩杆的耳片上有压力时，与伸缩杆中部连接的固定挡板将压力传给与端头挡片贴合的活动挡板，活动挡板将拉力传给圆柱螺旋弹簧，当压力大于圆柱螺旋弹簧的预载力时，便开始压缩刚度大的圆柱螺旋弹簧，当两组活动挡板的距离缩减至小于刚度较小的圆柱螺旋弹簧的自由长度时，刚度较小的圆柱螺旋弹簧便开始被压缩，从而实现回中机的整体刚度改变；当系统停止运动时，若回中机构的圆柱螺旋弹簧仍被两组活动挡片压缩，且两组活动挡片的外端面尺寸小于固定挡片和中部挡片的内端面尺寸时，受圆柱螺旋弹簧反力的影响，两组活动挡片会被圆柱螺旋弹簧力作用最终回复到回中机构初始状态时的位置，从而通过伸缩杆将操纵系统的末端拉回中立位置，从而实现舵面的操纵回中。
[0014]本实施例中的升降舵操纵系统中，所述传动机构局部为钢索与滑轮组成的软式操纵机构。
【主权项】
1.一种带末端回中机构的飞机操纵系统，其特征在于:包括操纵装置，传动机构，末端摇臂和回中机构，操纵装置通过传动机构与末端摇臂连接，末端摇臂通过传动机构与舵面相连，回中机构一端与飞机固定部件铰支，另一端通过伸缩杆与末端摇臂的一个接头铰接，回中机构包括伸缩杆和筒体，筒体一端封闭，另一端设置有端头挡片，内侧中部处设置有中部挡片，伸缩杆从左至右依次穿过筒体的端头挡片，以及筒体中的左侧固定挡板、左侧活动挡板、弹簧、右侧活动挡板、右侧固定挡板，左侧固定挡板固定在伸缩杆中部，为左侧活动挡板的止挡片，右侧固定挡板固定在伸缩杆的右端，为右侧活动挡板的止挡片，筒体的端头挡片对左侧活动挡板限位，中部挡片对右侧活动挡板限位，弹簧在初始状态下具有一定的预压缩量，预压缩量通过端头挡片和中部挡片的距离确定。2.如权利要求1所述的一种带末端回中机构的飞机操纵系统，其特征在于:所述回中机构的弹簧由多组刚度不同，自由长度不同的弹性元件嵌套组合而成。3.如权利要求1所述的一种带末端回中机构的飞机操纵系统，其特征在于:传动机构局部为钢索与滑轮组成的机构。
【专利摘要】一种带末端回中机构的飞机操纵系统，属于飞机设计领域的操纵系统设计领域，包括操纵装置，传动机构，末端摇臂和回中机构，操纵装置通过传动机构与末端摇臂连接，末端摇臂通过传动机构与舵面相连；回中机构包括伸缩杆，筒体，弹簧，固定挡板，活动挡板，伸缩杆，伸缩杆从端头挡片中穿出，两组活动挡板和弹簧置于端头挡片和中部挡片之间，回中机构一端为与飞机固定部件铰支，另一端通过伸缩杆与末端摇臂的一个接头铰接。本发明通过在操纵系统末端设置具有预载的弹簧回中机构，实现飞机舵面的具有良好的回中性，为降低机械系统刚度与制造精度不足而引起的机械系统死区大的问题，大大降低了系统的设计难度与制造成本，提高了飞行安全性。
【IPC分类】B64C13/00
【公开号】CN105523170
【申请号】CN201410508214
【发明人】王慧, 李巍, 喻杰, 贺蕊亲
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年9月28日