[發(fā)明專(zhuān)利]一種復(fù)合彈簧

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010506698.6
• 申請(qǐng)日: 2007-08-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102001443A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·D·科普
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 莫戈公司
• 主分類(lèi)號(hào): B64C13/04
• 分類(lèi)號(hào): B64C13/04;F16F1/14
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 劉志強(qiáng)

本申請(qǐng)為分案申請(qǐng)，其母案申請(qǐng)為發(fā)明申請(qǐng)，其申請(qǐng)?zhí)枮?00780039192.5，發(fā)明名稱(chēng)為“適用于電傳飛行控制系統(tǒng)的控制桿和用于其中的連桿”，申請(qǐng)日為2007年8月8日，國(guó)際公布號(hào)為WO2009/020453。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及適用于檢測(cè)和將操作人員的手動(dòng)指令傳給將響應(yīng)于這種指令運(yùn)動(dòng)的物體(例如機(jī)翼表面等)的控制桿(例如操縱桿、側(cè)桿等)領(lǐng)域，涉及用于將這種控制桿安裝在合適支撐件上的經(jīng)改良的連桿，和涉及特別適合用于其中的經(jīng)改良的復(fù)合彈簧。一種特殊應(yīng)用預(yù)期通過(guò)電傳飛行控制系統(tǒng)將駕駛員或副駕駛員的指令傳給各種機(jī)翼表面。

背景技術(shù)

操縱桿是公知的將駕駛員的手動(dòng)輸入指令傳遞給各種飛機(jī)飛行控制表面的裝置。在它們?cè)缙诘男问街校倏v桿通常安裝在駕駛員兩腿之間的駕駛艙底板上。它們通常安裝成使得該桿能夠圍繞代表飛機(jī)的縱搖軸和橫搖軸的兩個(gè)相互垂直的軸線(xiàn)作復(fù)合樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。然而，這些操縱桿的位置和尺寸經(jīng)常干涉到其它裝置和自由，且需要相當(dāng)大的空間來(lái)提供把柄的容許運(yùn)動(dòng)范圍。

起初，這種操縱桿通過(guò)機(jī)械連桿和纜繩與各種機(jī)翼表面連接。這些耦合件不必要地笨重和龐大，且不容易允許冗余。

隨著飛機(jī)的性能、控制和復(fù)雜度提高，開(kāi)發(fā)了電傳系統(tǒng)。在這些系統(tǒng)中，給予操縱桿把柄的各種手動(dòng)輸入首先被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后它們沿各種冗余路徑被傳給一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)，然后傳給位于遠(yuǎn)處的控制各種機(jī)翼表面運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)器。因此，來(lái)自操縱桿和柱輪的機(jī)械傳遞被來(lái)自與該桿相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)換器的電傳遞替代。

在最近幾年中，側(cè)桿得到了發(fā)展。它們通常安裝在位于駕駛員和副駕駛員座位外側(cè)上的扶手前面。駕駛員通常坐在左邊的座位上，副駕駛員在右邊座位上。因此，駕駛員的側(cè)桿通常在其左邊，副駕駛員的側(cè)桿通常在其右邊。因此，駕駛員通常將其左臂放在其左邊的扶手上，并且將用其左手控制其側(cè)桿，而副駕駛員通常將其右臂放在其右邊的扶手上，并且將用其右手控制其側(cè)桿。在很多情況下，操縱桿關(guān)于合適軸線(xiàn)的傾斜被檢測(cè)成位置的函數(shù)(參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利5,125,602和5,291,113)。在其它情況下，它被檢測(cè)成力或者力矩的函數(shù)(參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利6,028,409；5,694,010和5,347,204)。

這些側(cè)桿中的一些安裝在平衡環(huán)上，以允許圍繞縱搖軸和橫搖軸作全向或復(fù)合樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利5,291,113和5,694,014)。

側(cè)桿通常被看作是“被動(dòng)的”或“主動(dòng)的”。“被動(dòng)”側(cè)桿單元(“PSSU”)檢測(cè)駕駛員或副駕駛員的縱搖和橫搖指令作為相關(guān)控制桿關(guān)于該合適軸線(xiàn)的傾斜位移的函數(shù)。這些指令然后被提供給一個(gè)或多個(gè)飛行控制計(jì)算機(jī)，這些計(jì)算機(jī)接著控制各種機(jī)翼表面的運(yùn)動(dòng)以控制飛機(jī)的縱搖和橫搖。該控制桿可以將冗余指令信號(hào)提供給計(jì)算機(jī)。這些裝置中的一些使用各種彈簧以給控制桿把柄賦予各種作用力-感覺(jué)梯度，從而提供給駕駛員和副駕駛員各種狀態(tài)的觸覺(jué)和感覺(jué)(參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利5,125,602)。

“主動(dòng)”側(cè)桿單元(“ASSU”)與PSSU相似，但是還結(jié)合了馬達(dá)來(lái)耦合駕駛員和副駕駛員的側(cè)桿的位置。如果駕駛員正在主動(dòng)控制飛機(jī)且副駕駛員的手離開(kāi)了他的操縱桿，則副駕駛員的桿將被往回驅(qū)動(dòng)以跟隨和重復(fù)駕駛員給予他的桿的各種位置運(yùn)動(dòng)。籍此，駕駛員和副駕駛員的桿將并行和一致地同時(shí)傾斜，仿佛從屬于對(duì)方一樣。相反地，如果副駕駛員正在主動(dòng)控制飛機(jī)且駕駛員的手離開(kāi)了他的桿，則駕駛員的桿將跟隨和重復(fù)副駕駛員給予他的桿的位置指令。這有時(shí)被稱(chēng)作“位置再?gòu)?fù)制”(參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利5,125,602)、或“電子交叉駕駛艙互連”(參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利5,456,428)、或簡(jiǎn)稱(chēng)“交叉耦合”(參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利5,694,014)。

如果飛機(jī)設(shè)有自動(dòng)駕駛儀，則自動(dòng)駕駛儀可以產(chǎn)生提供給與駕駛員和副駕駛員的控制桿相關(guān)聯(lián)的馬達(dá)以返回驅(qū)動(dòng)這兩個(gè)控制桿的電信號(hào)。

還已知給這種側(cè)桿提供各種反饋力感覺(jué)，其模擬了機(jī)翼表面對(duì)各種輸入指令的抵抗“感”、或者各種操作狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變，或者甚至緊急情況下的振動(dòng)。還已知阻尼這種控制桿，以在操作人員要松開(kāi)該桿的情況下阻止該桿自由地離開(kāi)手動(dòng)指令位置(參見(jiàn)例如美國(guó)專(zhuān)利5,125,602；6,459,228和4,069,720)。上述專(zhuān)利的每一個(gè)的公開(kāi)內(nèi)容一同以參考的形式并入本文中。