[發明專利]用于控制飛行器的主動式方向舵腳蹬組件以及飛行器

有效

• 申請號: 202111031660.2
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN113460288B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 李劍;郭海新;薛瀛;郭建偉;王振宇;盧娜
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司;中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院
• 主分類號: B64C13/04
• 分類號: B64C13/04
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 易詠梅

本發明涉及一種用于控制飛行器的主動式方向舵腳蹬組件以及一種包括該腳蹬組件的飛行器，該方向舵腳蹬組件包括兩個方向舵腳蹬單元，所述兩個方向舵腳蹬單元彼此獨立地分別與飛行器的控制單元通信連接，從而使得所述兩個方向舵腳蹬單元能夠通過電機控制實現電氣耦合聯動，每個所述方向舵腳蹬單元包括：第一腳蹬踏板和第二腳蹬踏板，所述第一腳蹬踏板和第二腳蹬踏板能夠沿基本上垂直于踏板面的方向進行平移運動以及圍繞轉動軸進行旋轉運動；主軸，所述主軸通過連桿和搖臂分別與所述第一腳蹬踏板和第二腳蹬踏板耦連；以彼此并聯的方式與所述主軸耦連的第一彈簧和返驅電機，所述第一彈簧與返驅電機能彼此獨立地提供對于所述平移運動的力感反饋。

技術領域

本發明涉及一種用于控制飛行器、例如飛機的主動式方向舵腳蹬組件以及一種包括這種主動式方向舵腳蹬組件的飛行器。

背景技術

飛行器電傳飛行控制系統以方向舵腳蹬組件作為飛行員的操縱輸入，用于控制飛行器的航向姿態；在地面上，還可以用于飛行器的減速和制動。方向舵腳蹬組件通過位移傳感器將飛行員機械操縱轉換為電信號輸出給飛控計算機，實現飛行器偏航控制。

在現有技術中，為了實現主、副駕駛腳蹬的同步，需要將它們用機械連桿進行連接以實現機械聯動，即一個飛行員（例如正駕駛飛行員）的一側腳蹬踏板（例如左側腳蹬）始終與另一飛行員（例如副駕駛飛行員）的同側腳蹬踏板（例如左側腳蹬）處于相同位置。并且為了提供固定的力感反饋和阻尼力，通常設有由例如彈簧和阻尼器構成的力感反饋機構。

在民用飛機上，傳統的方向舵腳蹬組件例如具有如下缺點：

1）需要采用大量的機械連接桿、關節鉸鏈等，體積、重量較大，安裝調整復雜；

2）需要橫跨駕駛艙地板：腳蹬踏板位于地板之上，用于飛行員操縱，而考慮駕駛艙空間的限制，其它部分需要放置于地板之下的電子設備艙中，安裝維護操作困難；

3）正、副駕駛方向舵腳蹬需要通過機械連桿連接實現機械聯動，一旦一側腳蹬發生卡阻，在沒有脫開機構的情況下，另一側的飛行員也無法通過腳蹬控制飛機的偏航；

4）采用彈簧和阻尼器提供固定的力感梯度和阻尼力，飛行員無法真實感受到舵面位置和載荷情況。

因此，現有技術中的飛機方向舵腳蹬組件并不完全令人滿意。

發明內容

基于上述現有技術，本發明的目的是，提供一種主動式方向舵腳蹬組件，利用該主動式方向舵腳蹬組件能夠至少部分地克服現有技術中的上述缺點，并且尤其是實現一方面可靠地提供可變的力感反饋，并且另一方面在無需在駕駛艙地板上預留開口的情況下節省空間地安裝該腳蹬組件。

上述目的通過根據本發明的用于控制飛行器的主動式方向舵腳蹬組件得以實現，所述主動式方向舵腳蹬組件包括兩個方向舵腳蹬單元，其中，所述兩個方向舵腳蹬單元彼此獨立地分別與飛行器的控制單元通信連接，從而使得所述兩個方向舵腳蹬單元能夠通過電機控制實現電氣耦合聯動，其中，每個所述方向舵腳蹬單元包括：

第一腳蹬踏板和第二腳蹬踏板，所述第一腳蹬踏板和第二腳蹬踏板通過機械方式耦合聯動，并且能夠沿基本上垂直于踏板面的方向進行用于控制飛行器航向姿態的平移運動以及圍繞轉動軸進行用于制動的旋轉運動；

主軸，所述主軸通過連桿和搖臂分別與所述第一腳蹬踏板和第二腳蹬踏板耦連；

以彼此并聯的方式與所述主軸耦連的第一彈簧和返驅電機，所述第一彈簧與返驅電機能彼此獨立地提供對于所述平移運動的力感反饋。