[发明专利]用于控制飞机的操纵杆

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制飞机的操纵杆。

背景技术

传统飞机是已知的，通过将机械连接的控制杆转为机翼的可定向飞行控制来对其飞行控制装置进行控制。

飞行控制装置的定向由通过用于感测控制杆的移动的传感器所控制的电致动器和/或液压致动器来执行的飞机也是已知的。基于这类装置，控制杆因此并不机械联接至飞行控制装置，并且飞行员不感知来自控制杆的任何阻力，该阻力使飞行员估计飞行控制装置的移动和其承受的力。

但一些控制杆配备有用于模拟在控制杆上的反馈力的有源和/或无源装置。

同时，在一些配备有电子飞行控制装置的飞机中，控制杆被称为“操纵杆”的控制装置所代替。操作杆比传统的控制杆更紧凑，一般将其集成到飞行员的座椅扶手中，操纵杆包括由飞行员以手腕的运动单独操作的控制杆。安装操纵杆空出了在飞行员与仪表板之间的空间，从而可安装其他装备。

操纵杆一般包括一组用于在控制杆的各个旋转轴(翻滚轴和俯仰轴)上施加回复力以及在飞行员不在控制杆上施加力时将控制杆回复至空挡位置的弹簧。

由于操纵杆由手腕控制，因此，生成的回复力比在传统控制杆上生成的回复力要弱得多。

同时，增加了飞行员对操纵杆动作的敏感度。因此，能够根据所定义的力的定律精确且稳定地(即，可重现)生成回复力是很重要的。然而，正如飞行员所感知到的，在现有机构中存在的摩擦力会使操纵杆的性能恶化。

具体地说，当操纵杆配备有力传感器时，在由这些传感器所取得的测量值中引起偏压和滞后的机构的零件之间发生了摩擦，从而不能精确地生成力反馈。

除了摩擦问题外，通常的无源装置常是弹力甚至是耦合力的非线性源，该耦合力由轴线基于在通常独立的第二轴线上所感测到的力的位移所引起。还存在许多导致力反馈不精确的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于控制飞机的简单、稳健以及无干扰风险的操纵杆，从而十分精确稳定地产生回复力。

在本发明的范围内，该目的通过用于控制飞机的操纵杆而实现，所述操纵杆包括：

框架；

控制杆；

机械联接总成，其用于使所述控制杆连接至所述框架，从而使所述控制杆绕第一旋转轴线相对于所述框架旋转，

其中，所述机械联接总成包括第一枢轴接头，所述第一枢轴接头包括：第一部分；安装为相对于所述第一部分移动的第二部分；以及至少两个柔性叶片，每个柔性叶片具有固定至所述第一部分的一端以及固定至所述第二部分的另一端，并且每个柔性叶片能够弹性地变形，以使所述第二部分绕所述第一旋转轴线相对于所述第一部分旋转，从而产生趋向于对抗所述第二部分相对于所述第一部分旋转的回复扭矩。

在所述机械联接总成中所使用的所述枢轴接头的结构在不引起摩擦的情况下引导所述控制杆旋转，并且同时在所述控制杆上产生力反馈。

而且，所述接头的所述结构允许将传感器恰好集成在关节的内部。

而且，可串联装配若干枢轴接头从而产生复合的力反馈规律。

根据本发明的操纵杆还可具有以下特性：

所述第一枢轴接头的所述第二部分能够以仅根据第一旋转方向从静止位置相对于所述第一枢轴接头的所述第一部分旋转的方式可，以及所述第一枢轴接头包括第一挡块，所述第一挡块设置为抑制所述第二部分在与所述第一方向相反的第二方向上行进；

所述机械联接总成包括第一组枢轴接头，所述第一组枢轴接头包括所述第一枢轴接头和第二枢轴接头；所述第二枢轴接头包括第一部分和第二部分，所述第二部分安装为能够以仅根据第二旋转方向从静止位置相对于所述第一部分旋转的方式移动；以及所述第二枢轴接头包括第二挡块，所述第二挡块设置为抑制所述第二部分在与所述第二方向相反的所述第一方向上行进；

设置所述第一挡块，从而当所述第一接头位于静止位置时，所述第一枢轴接头的叶片是弯曲的，并且在所述第一枢轴接头的所述第二部分上施加非零回复扭矩；

所述第一挡块的位置是可调节的，以便实现调节所述非零回复扭矩；

至少一个枢轴接头包括第一对叶片和第二对叶片，每对叶片均产生绕所述第一旋转轴线的回复扭矩；

所述第一对叶片和所述第二对叶片彼此对称设置；

至少一个枢轴接头还包括将所述第一部分和所述第二部分连接在一起的弹性元件，以及当所述枢轴接头的所述叶片未弯曲时，所述弹性元件牵引在所述第一部分与所述第二部分之间，从而使所述弹性元件产生趋向于引起所述第二部分相对于所述第一部分旋转的回复力；