专利名称：驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的综合测试装置及方法
技术领域：
本发明总的涉及飞机飞控系统驾驶舱操纵机构的功能试验领域，尤其涉及驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的综合测试装置以及测试方法。
背景技术：
在飞机总装车间对飞控系统驾驶舱操纵机构进行功能试验时，通常采用传统的测量方法使用通用计量设备对驾驶舱方向舵脚蹬的操纵力、转动角度进行测量。此种传统测量方法存在测试参数受人为操作干扰、误差较大等问题，此外，由于使用通用计量设备只能分别对操纵力、转动角度分开测量，不能实时同步进行，故而无法获得力、角度关系函数，从而难以实现方向舵脚蹬启动力、最大操纵力等特殊计量参数的精确获取。现有的比较精确测量的方法只有使用在铁鸟试验机上的落地测试台架，但采用此方法却存在落地测试台架体积重量过大、安装不便等问题，同样不适用于总装车间现场的实际情况。
发明内容
为此，本发明的目的是为了克服上述使用传统设备的测量方法的不足，提出一种能够实时、同步、精确测量脚蹬的操纵力、转动角度的测量方法并相应提供一种驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试装置。根据本发明的一个目的，本发明提供的驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试装置包括安装在方向舵脚蹬立柱上部的测试夹具本体，所述测试夹具本体包括用于安装脚蹬力测量仪器的第一安装部和用于安装脚蹬角度测量仪器的第二安装部，所述测试装置还包括脚蹬踏板，其与所述脚蹬力测量仪器固定连接。根据一种实施方式，所述测试夹具本体为U形结构，从而夹持并固定至所述方向舵脚蹬立柱上，所述第一安装部和所述第二安装部为从U形底部延伸出的两个分支。根据一种优选实施方式，所述测试夹具本体可为分体式的结构，包括固定连接在一起的第一夹具和第二夹具，所述第一夹具夹持所述方向舵脚蹬立柱并作为第一安装部以安装所述脚蹬力测量仪器，所述第二夹具则作为第二安装部以夹持安装所述脚蹬角度测量仪器。进一步地，所述第一夹具和所述第二夹具优选为U形结构，并在U形底部处固定连接以形成朝向相反方向的第一槽和第二槽，其中，所述第一夹具的第一槽容置所述方向舵脚蹬立柱并彼此固定连接，所述脚蹬力测量仪器固定安装于所述第一夹具的U形结构的一个分支上，所述第二夹具的第二槽容置并固定安装所述脚蹬角度测量仪器。根据一种实施方式，所述脚蹬力测量仪器和所述第一夹具之间还可设置有脚蹬力测量仪器安装支架，其分别与所述第一夹具的U形结构的所述分支以及所述脚蹬力测量仪器固定连接。优选地，所述脚蹬力测量仪器和所述脚蹬角度测量仪器为与各自的控制器连接的传感器。作为选择，所述脚蹬力测量仪器可为S型力传感器。
根据本发明的另一个目的，本发明的驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试方法包括如下步骤提供如上所述的驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试装置；将所述测试装置安装固定在方向舵脚蹬立柱上部；测试人员脚踏所述测试装置的脚蹬踏板以推动方向舵的脚蹬推杆转动；在脚蹬推杆的转动过程中，所述脚蹬力测量仪器和所述脚蹬角度测量仪器实时同步测量方向舵脚蹬操纵力和转动角度。通过对本发明驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试装置和测试方法的概述，不难看 出本发明的优点在于采用集成化、模块化设计思想，使用单一夹具将两个不同测试模块集成，实现了方向舵脚蹬力和角度数据同时进行精确的测试；与采用传统测试方法相比，从根本上避免了原有使用通用计量装置测量的人为误差，实现了通用设备不可实现的力与角度参数的同步测量，减轻试验人员测试的操作难度及劳动强度，提高了工作效率，满足飞控系统功能调试的需要；与传统测试装置相比，本发明的测试装置结构简单、易于实现、便于安装拆卸，可普遍适用于总装车间现场的实际情况。
本发明的更多特征及优点将通过下面结合附图对具体实施方式
的进一步详细说明来更好地理解。其中图I为根据本发明优选实施方式的驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试装置的透视图，其中为了清楚省略了脚蹬角度测量仪器；图2为与图I类似的视图，示出了驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试装置从另一角度看的透视图；图3为图I所示测试装置的平面示意图，其中以截面形式示出了用于固定连接的连接部件；图4为图I所示测试装置的另一平面示意图，其中以截面形式示出了用于固定连接的连接部件；图5为将根据本发明的驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试装置安装至方向舵脚蹬立柱上以实现脚蹬力和角度实时同步测试的示意图。
具体实施例方式下面详细讨论具体实施方式
的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施方式
仅仅示范性地说明实施和使用本发明的特定方式，而非限制本发明的范围。图I和图2分别示出了根据本发明优选实施方式的驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试装置从不同角度观看的透视图，图3和图4为相应的平面示意图，其中以截面形式示出了用于固定连接的连接部件。结合图I至图4，测试装置包括安装在方向舵脚蹬立柱(图5中以21标识)上部的测试夹具本体，在示出的该实施方式中，测试夹具本体为分体式结构，包括通过例如螺钉17固定连接在一起的第一夹具10和第二夹具13。第一夹具10和第二夹具13可形成为U形，并如图中所示在U形底部处连接，其中第一夹具10所限定的U形槽容置方向舵脚蹬立柱，并且U形结构的一个分支利用例如通用的夹紧手柄组件14来夹持方向舵脚蹬立柱，另一个分支则用于连接脚蹬力测量仪器5，例如S型传感器。考虑到实际操作的空间局限，为了安装的便利性以及第一夹具的稳固性，在S型传感器5和第一夹具10之间还可设置有脚蹬力测量仪器安装支架6，该部件的设置可有效地额外增加用于连接脚蹬力测量仪器的U形分支的长度和强度。进一步地，在S型传感器5上安装固定有脚蹬踏板4，当测试人员脚踏该脚蹬踏板4时，即可将脚蹬力直接传递给S型传感器5，从而通过与S型传感器5连接的控制器获得脚蹬力的实时数据。在该实施方式中，第二夹具13所限定的U形槽用于夹持脚蹬角度测量仪器20 (图5)，并通过类似的夹紧手柄组件14来将其固定。在测试人员脚踏脚蹬踏板4时，随着脚蹬推杆的转动，脚蹬角度测量仪器20实时获得脚蹬角度。可以理解的是，在该实施方式中示出的第一夹具和第二夹具的结构以及夹具与测量仪器的连接关系并不是固定和唯一的。取决于所采用的测量仪器的种类和大小，以及实际的测试安装情况，在一种可选实施方式中，可省略第二夹具，脚蹬角度测量仪器可直接安装在与脚蹬力测量仪器相对的第一夹具的另一 U形分支上。在另一种替换实施方式中，同样可省略第二夹具，而将脚蹬角度测量仪器直接安装在第一夹具的U形底部。 从图中还可看出，用于连接固定的连接部件均采用的是沉头螺钉或螺栓，如螺栓3和螺钉7、17，并且这些螺钉或螺栓均可采用直攻螺纹，省去了螺母的使用。这有利于使测量装置的整体外观尺寸整洁美观且便于测试人员的安装。此外，还可在测试装置的各个组成部件的连接部位覆盖一层橡胶垫，如图中以标记1、8、9、11、12、15和16所示出的。这些橡胶垫不仅有利于保护如上所述的沉头形式的连接部件，也有利于美化测试装置的外观，而且，特别对于脚蹬踏板4上所使用的橡胶垫I来说，有助于缓解脚蹬测试时对脚蹬踏板4的磨损。接下来参照图5来概述采用根据本发明的驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试方法进行测试的过程。图5示出了将测试装置安装在方向舵脚蹬组件22上的示意图。第一夹具10夹持固定在方向舵脚蹬立柱21的上部，并在其一个U形分支上通过脚蹬力测量仪器安装支架6来安装S型力传感器5和脚蹬踏板4，第二夹具13与第一夹具10固定连接并在其U形槽内容置安装脚蹬角度测量仪器20。进行测试时，方向舵脚蹬组件22中的实际踏板并不使用，测试人员仅需脚踏测试装置的脚蹬踏板4来推动方向舵的脚蹬推杆转动，在脚蹬推杆的转动过程中，S型力传感器5和脚蹬角度测量仪器20即可实时同步且精确地测量方向舵脚蹬操纵力和转动角度，并将测量获得的数据传送至各自的控制器，以根据实际需要分析力、角度关系函数来实现对驾驶舱方向舵脚蹬机构的功能试验。本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，应当理解的是，上述实施方式存在许多修改方式，这些方式对相关领域技术人员来说是很明显的。这些修改/变型落入本发明的相关领域中，也应当包括在所附的权利要求的范围中。
权利要求
1.一种驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试装置，包括安装在方向舵脚蹬立柱上部的测试夹具本体，所述测试夹具本体包括用于安装脚蹬力测量仪器的第一安装部和用于安装脚蹬角度测量仪器的第二安装部，所述测试装置还包括脚蹬踏板，其与所述脚蹬力测量仪器固定连接。
2.根据权利要求I所述的驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试装置，其特征在于，所述测试夹具本体为U形结构，从而夹持并固定至所述方向舵脚蹬立柱上，所述第一安装部和所述第二安装部为从U形底部延伸出的两个分支。
3.根据权利要求I所述的驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试装置，其特征在于，所述测试夹具本体包括固定连接在一起的第一夹具和第二夹具，所述第一夹具夹持所述方向舵脚蹬立柱并作为第一安装部以安装所述脚蹬力测量仪器，所述第二夹具作为第二安装部以夹持安装所述脚蹬角度测量仪器。
4.根据权利要求3所述的驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试装置，其特征在于，所述第一夹具和所述第二夹具为U形结构，并在U形底部处固定连接以形成朝向相反方向的第一槽和第二槽，其中，所述第一夹具的第一槽容置所述方向舵脚蹬立柱并彼此固定连接，所述脚蹬力测量仪器固定安装于所述第一夹具的U形结构的一个分支上，所述第二夹具的第二槽容置并固定安装所述脚蹬角度测量仪器。
5.根据权利要求4所述的驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试装置，其特征在于，所述脚蹬力测量仪器和所述第一夹具之间还设置有脚蹬力测量仪器安装支架，其分别与所述第一夹具的U形结构的所述分支和所述脚蹬力测量仪器固定连接。
6.根据前述任一权利要求所述的驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试装置，其特征在于，所述脚蹬力测量仪器和所述脚蹬角度测量仪器为与各自的控制器连接的传感器。
7.一种驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试方法，包括 提供根据权利要求1-6任一所述的驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试装置； 将所述测试装置安装固定在方向舵脚蹬立柱上部； 测试人员脚踏所述测试装置的脚蹬踏板以推动方向舵的脚蹬推杆转动； 在脚蹬推杆的转动过程中，所述脚蹬力测量仪器和所述脚蹬角度测量仪器实时同步测量方向舵脚蹬操纵力和转动角度。
全文摘要
本发明提供了一种驾驶舱方向舵脚蹬力和角度的测试装置和相应的测试方法，所述测试装置包括安装在方向舵脚蹬立柱上部的测试夹具本体，所述测试夹具本体包括用于安装脚蹬力测量仪器的第一安装部和用于安装脚蹬角度测量仪器的第二安装部，所述测试装置还包括脚蹬踏板，其与所述脚蹬力测量仪器固定连接。本发明采用集成化、模块化设计思想，使用单一夹具将两个不同测试模块集成，实现了方向舵脚蹬力和角度数据同时进行精确的测试；与采用传统测试装置和方法相比，本发明实现了通用设备不可实现的力与角度参数的同步测量，可普遍适用于总装车间现场的实际情况。
文档编号G01B21/22GK102645299SQ201210147899
公开日2012年8月22日 申请日期2012年5月11日 优先权日2012年5月11日
发明者吴熙, 李青 申请人:上海飞机制造有限公司, 中国商用飞机有限责任公司