用于混合至少第一和第二控制命令的机械装置和设有该装置的飞行器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于混合至少第一和第二控制命令的机械装置。
【背景技术】
[0002]本发明在于飞行器领域，并且特别是旋翼机。更具体地说，本发明涉及一种飞行控制系统，其由人致动以特别是在俯仰和翻滚中驾驶旋翼飞行器。
[0003]旋翼机通常设置有手动控制系统，以使飞行员能够控制该旋翼机。
[0004]这些控制系统包括:周期控制杆，其使飞行员能够周期地修改主转子的叶片的桨距(pitch)，以在俯仰和翻滚中控制旋翼机。总距(collective)控制杆使飞行员能够总距修改主转子的叶片，以在升降中控制旋翼机。
[0005]总距控制杆和周期控制杆一般经由通常被称为“联动装置(linkage) ”的机械连接而连接到所述叶片。这些联动装置导引到一组斜盘(swashplate)中的非旋转斜盘，所述一组斜盘也经由相应的桨距控制杆而机械连接到转子的每个叶片。
[0006]因为需要被施加来改变叶片的桨距的力大，所以所述联动装置可包括连接到所述斜盘的伺服控制器。例如，所述飞行器可以具有:至少一个伺服控制器，其用于控制旋翼机的俯仰运动并且为方便起见称为“俯仰”伺服控制器。两个翻滚伺服控制器还用于控制飞行器的左右翻滚运动。
[0007]当飞行员试图修改叶片的总距时，飞行员手动移动所述总距控制杆，以命令所有三个伺服控制器来引起斜盘沿用于驱动所述转子旋转的桅杆滑动。
[0008]然后使桨距控制杆全部相等地运动，从而引起所有叶片的桨距按相同的角度改变。
[0009]相比之下，为了改变转子的叶片的周期桨距以引起飞行器沿给定方向行进，飞行员通过沿期望方向手动倾斜所述周期控制杆从而命令至少一个伺服控制器伸出或缩回。
[0010]所述斜盘于是相对于主转子的桅杆倾斜。每个桨距控制杆由此作为设定的目标的函数而运动，以产生在每个叶片的桨距中的适当周期变化。
[0011]此外，所述联动装置可包括至少一个混合单元。所述混合单元是一种机械构件，在其中，举例来说，用于修改周期桨距和用于修改叶片的总距的命令被叠加。
[0012]这样的混合单元试图使得有可能实现周期桨距控制和总距控制，以彼此独立地且理想地操作而无相互的互作用。当该混合单元由总距桨距控制杆致动时，该混合单元把用以修改转子的叶片的总距桨距的命令传送到所述伺服控制器，并且当周期桨距由周期杆致动时它传送用以修改周期桨距的命令。
[0013]这样的混合单元传统地设置有L形状曲拐机构。各L形状曲拐机构设置有:第一和第二分支，其间形成大致垂直的角度。各L形状曲拐机构由此适于围绕位于所述第一和第二分支之间的接合处的枢轴轴线枢转。
[0014]例如，该混合单元可包括对每个伺服控制器的一个曲拐机构，所述机构为方便起见称为“主”曲拐机构。每个主曲拐机构然后通过它的第一分支连接到周期杆并且通过它的第二分支连接到伺服控制器。
[0015]另外，该混合单元包括为方便起见称为“副”曲拐机构的曲拐机构。
[0016]该副曲拐机构具有连接到总距控制杆和扭矩管的输入分支。此外，该副曲拐机构具有对每个伺服控制器的一个曲拐，该副曲拐机构的每个曲拐从所述扭矩管延伸至主曲拐机构之一的枢转点。
[0017]由此，当飞行员移动周期控制杆时，副曲拐机构维持静止并且保持主曲拐机构的枢轴轴线装置静止。结果，周期控制杆所作用于的每个主曲拐机构围绕其自身的枢轴轴线枢转。
[0018]相比之下，总距控制杆的运动涉及副曲拐机构的输入分支的枢转，并且因此涉及所有曲拐的枢转和扭矩管的扭转。所有主曲拐机构于是一起枢转。
[0019]然而，在总距桨距杆的运动期间，主曲拐机构实际上被引起枢转。在这种情况下，它们的枢转引致传送构件的运动，所述传送构件将每个曲拐机构连接至周期控制杆。
[0020]因此，总距控制杆的大的运动会引致周期控制杆的运动。
[0021]在一种旋翼机中，其具有串联连接在周期杆与混合单元之间的机械连接中的致动器，所述致动器能够由自动驾驶系统自动控制，以补偿这种现象并使之对于飞行员显见。
[0022]文件US4 482 115描述了会遭遇同样问题的另一个装置。
[0023]该装置具有:L形状第一曲拐机构，其借助于连杆而唯一地连接到T形状第二曲拐机构。
[0024]该L形状曲拐机构具有两个相互正交的分支。这两个分支在第一枢轴铰链处被连接在一起。此外，每个分支从所述第一枢轴铰链朝向具有铰链的自由端延伸。
[0025]T形状曲拐机构具有竖直腿和水平分支。
[0026]水平分支设置有铰接到支撑件的第二枢轴铰链。第二枢轴铰链也布置在水平分支的第一和第二自由端之间。
[0027]此外，所述竖直腿被固定到第二枢轴铰链处的水平分支。所述竖直腿具有T形状曲拐机构的第三自由端。
[0028]在这种情况下，L形状曲拐机构的第二自由端借助于连杆而唯一地连接到T形状曲拐机构的第三端。
[0029]还已知的是文献US 2 304 487 和 US 3 176 936。
[0030]此外，当旋翼机的斜盘组件被周期致动时，它需要围绕两条垂直轴线，即俯仰倾斜轴线和翻滚倾斜轴线倾斜。
[0031]在某些旋翼机中，一些点，在这些点处所述伺服控制器被紧固到斜盘组件，于是被置于这些轴线上。
[0032]相比之下，所述伺服控制器有时偏移于这些翻滚和/或俯仰倾斜轴线。举例而言，所述伺服控制器可沿周向均匀分布。由此，三个伺服控制器在具有三个伺服控制器的旋翼机的情形中可按120°的角度间隔开。
[0033]周期控制杆然后被连接到相控机构。所述相控机构经由每伺服控制器的一个机械连接而连接到所述混合单元。
[0034]命令，有时被本领域技术人员称为“纯”命令并且其由周期控制杆给出用于执行翻滚或俯仰，然后被转化成从所述相控机构下游的所有机械连接的复合运动。
[0035]文献US 3 141 352描述自调节的张紧机构。
[0036]文献FR I 009 222也是已知的。
【发明内容】
[0037]本发明的目的由此为提出一种机械装置，用于混合第一和第二控制命令而同时寻求克服上述的局限性。
[0038]本发明因此提供一种机械装置，用于混合来自联动装置的用于传送相应运动的至少第一和第二控制命令。
[0039]所述机械装置包括:
[0040]曲拐机构，设置有第一铰链以及第二铰链和第三铰链，所述第一铰链限定第一竖直枢轴轴线并适于被连接到第一机械输出连接杆，所述第二铰链限定第二竖直枢轴轴线，所述第三铰链限定第三竖直枢轴轴线，所述第一竖直枢轴轴线和所述第二竖直枢轴轴线在第一平面中平行，所述第二枢轴轴线和所述第三枢轴轴线在第二平面中平行；
[0041]细长机械构件，从第一端延伸到第二端，所述第一端由所述第二铰链铰接到所述曲拐机构，所述细长机械构件具有限定静止的第四竖直枢轴轴线的第四铰链，所述第四铰链适于被连接到静止的支撑件，所述细长机械构件是单独地以围绕所述第四枢轴轴线枢转方式而可运动的，所述细长机械构件具有连接铰链，所述连接铰链适于被连接到第一机械连接并且限定竖直连接枢轴轴线；
[0042]机械部分，是借助于枢轴铰链而单独地以围绕所述第四枢轴轴线枢转方式而可运动的，所述机械部分具有输入铰链，所述输入铰链适于被连接到第二机械连接并且限定竖直输入枢轴轴线；和
[0043]连杆，首先被铰接到所述曲拐机构的第三铰链并且其次由第五铰链围绕第五竖直枢轴轴线铰接到所述机械部分，所述第二枢轴轴线连同所述第三枢轴轴线、所述第四枢轴轴线和所述第五枢轴轴线一起接连地形成平行四边形的相应顶点，该平行四边形在正交于所述第二、第三、第四和第五枢轴轴线的平面中可变形。
[0044]所述细长机械构件的“端”需要被理解为代表所述机械构件的极限区域，而不必是所述机械构件的尖端。
[0045]所述细长机械构件可沿直线延伸。
[0046]所述机械装置可以可选地包括:单独的曲拐机构；细长机械构件，其铰接到所述曲拐机构；机械部分，其是以围绕所述机械构件的第二枢轴轴线枢转方式可动的；以及连杆，其被首先铰接到所述曲拐机构并且其次铰接到所述机械部分。
[0047]所述机械装置于是是紧凑的。
[0048]限定枢轴轴线的“铰链”需要被理解为表示一种构件，所述构件允许围绕此枢轴轴线的两个物体之间的至少相对枢转。例如，滚动支承铰链允许围绕单个枢轴轴线枢转。相比之下，球窝接头铰链允许围绕穿过枢转的共同中心的三条不同枢轴轴线枢转。
[0049]被说成是“竖直”的枢轴轴线，也就是沿竖直方向定向的枢轴轴线。所有的竖直枢轴轴线因而彼此平行。举例而言，所述竖直方向对应于所描述构件的厚度方向。
[0050]在这种情况下，所述机械装置具有设置有至少三个铰接点的曲拐机构。所述曲拐机构可以是L形状、T形状或实际上呈三角形，取决于实施例和铰接点的数量。
[0051]所述被称为“第一”铰链的铰链用于在这样的条件下能够实现围绕第一枢轴轴线在所述曲拐机构与第一机械输出连接杆之间的相对枢转。
[0052]同样地，被称为“第二”铰链的铰链用于能够实现围绕第二枢轴轴线在所述曲拐机构与所述细长机械构件之间的相对枢转。
[0053]被称为“第三”铰链的铰链用于至少能够实现围绕第三