[發明專利]用于控制桿的力施加設備

在審

• 申請號: 202080038569.0
• 申請日: 2020-05-06
• 公開（公告）號: CN113874285A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: R-L·羅尼扎克;揚尼克·阿特拉齊克
• 申請（專利權）人: 賽峰電子與防務公司
• 主分類號: B64C13/04
• 分類號: B64C13/04;G05G9/047;G06F3/01;B64C13/50
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 陳鑫;姚開麗

本發明涉及用于飛行器的控制桿的力施加設備，其中，控制桿包括控制杠桿(1)，控制杠桿使軸(A1)圍繞第一軸線(A)旋轉，該設備包括磁力制動器(5a)，磁力制動器包括安裝在軸上的能磁化的元件(50a)和磁發射器(51a)，該磁發射器與能磁化的元件相對、并且能相對于能磁化的元件圍繞第一軸線自由旋轉，磁發射器具有激活狀態和去激活狀態，在激活狀態下，磁發射器被供應電流并且在由能磁化的元件占據的體積處產生磁場，在去激活狀態下，磁發射器未被供應電流并且不產生磁場，以防止能磁化的元件相對于磁發射器圍繞軸旋轉。

技術領域

本發明涉及在飛行器駕駛艙中由飛行員使用的駕駛設備。本發明特別涉及主動駕駛桿，該主動駕駛桿包括集成的力反饋以輔助飛行員。

背景技術

飛行器駕駛艙中的駕駛設備通常包括駕駛桿，特別地，該駕駛桿具有控制杠桿，該控制杠桿圍繞被稱為橫搖軸線的軸線以及被稱為縱搖軸線的軸線旋轉地安裝，這兩個軸線相互正交。“操縱桿”類型的設備是最常遇到的。

駕駛設備根據杠桿沿著這兩個軸線的位置向飛行器的駕駛組件發送運動指令。

在最新的飛行器型號上，飛行器的運動指令是電子的，并且集成到駕駛艙中的駕駛設備可以是“側桿”類型的。杠桿沿著橫搖軸線和縱搖軸線的位置由傳感器測量并且轉化成運動指令。杠桿沒有直接地機械聯接到飛行器的移動部分。對于飛行員，杠桿上沒有直接的機械反饋。

然而，為了飛行安全，希望飛行員在杠桿處感知到機械反饋。駕駛艙信號系統可能不足以使飛行員對飛行期間的意外事件做出足夠快的反應。如果駕駛側桿集成了力反饋(也被稱為“觸覺反饋”)，則駕駛感覺會好得多。

因此，已經提出為側桿配備被動機械力反饋系統(例如彈簧系統)或主動機電系統。

文獻FR 3 011 815描述了具有電動馬達的主動力反饋設備。在該文獻中，飛行器飛行控制設備包括控制杠桿，該控制杠桿安裝在板上并且通過傳動軸聯接到橫搖軸線馬達和縱搖軸線馬達。這兩個馬達是根據力定律控制的，使得在側桿的操作期間，例如在超過力閾值時，這兩個馬達會產生與飛行員施加在杠桿上的力相反的阻力(力反饋)。

這種設備被證明能有效地恢復駕駛感覺和提高飛行安全性。然而，在馬達中的一個馬達發生電氣故障或機械故障的情況下，或者在馬達控制信號處理鏈發生故障的情況下，可以刪除力反饋。

在航空領域，對駕駛設備的可用性方面的要求很高。因此，在電馬達或馬達的處理鏈發生故障的情況下，駕駛突然切換到沒有力反饋的駕駛模式是不可接受的。

此外，現有技術的主動力反饋系統通常包括大量部件，特別地包括橫搖馬達和縱搖馬達，以及離合器、扭矩限制器、齒輪等。這些系統可能是昂貴、笨重的且難以集成到飛行器駕駛艙中。此外，齒輪的引入意味著駕駛桿的動態性能降低，駕駛桿的慣性增大，并且導致人體工程學損失，因為飛行員感受到了由于齒輪的存在而引起的扭矩變化。

現有技術沒有提供具有有限的空間要求和良好的耐久性的、在力反饋馬達發生故障的情況下保持杠桿處的力反饋的合適的解決方案。

發明內容

因此，綜上所述，需要集成有機械備份通道的駕駛桿，以在發生影響桿的力反饋馬達的電氣故障的情況下，防止杠桿自由旋轉并且防止飛行員錯失所有的力反饋。力反饋馬達完全喪失電能供應是這種電氣故障的示例。

與現有的駕駛桿相比，還需要質量低、空間需求低以及電能消耗低的駕駛桿。

還需要集成了如下運行模式的駕駛桿：在該運行模式下，在發生影響力反饋電動機的故障的情況下，杠桿不會完全地固定，并且基于飛行員對杠桿的操作，在杠桿上施加可變的阻力。

另外，還需要如下的駕駛桿：在該駕駛桿中，提供力反饋的元件增加了可靠性和令人滿意的使用壽命。