[发明专利]用于飞行器控制杆的力施加装置

说明书

本发明涉及一种用于飞行器控制杆的力施加装置，该力施加装置包括：‑壳体(24)；‑安装在壳体(24)上的电磁体(22)；‑安装在轴(13)上的致动器(30)，致动器(30)相对于轴(13)沿着轴线(A)平移移动，致动器(30)包括磁性材料；以及‑耦合装置，该耦合装置包括输入齿轮(40)和输出齿轮(50)，该输入齿轮安装成相对于壳体(24)固定，该输出齿轮通过附接部件(60)连接到致动器(30)，附接部件(60)被构造成使得在输出齿轮(50)和轴(13)之间存在围绕轴线(A)的有限角位移，并使得输出齿轮(50)的致动器(30)能够沿着轴线(A)平移。

技术领域

本发明涉及一种由飞行员在飞行器驾驶舱中使用的驾驶装置，该驾驶装置特别是包括集成的力反馈以帮助飞行员的主动杆。

背景技术

飞行器驾驶舱中的驾驶装置通常包括驾驶杆，特别地，该驾驶杆具有手柄，该手柄围绕被称为横摇轴线的轴线和被称为纵摇轴线的轴线旋转地安装，这两个轴线彼此正交。“操纵杆”类型的装置最常见的。

驾驶装置根据手柄沿着这两个轴线的位置向飞行器的驾驶构件传输运动命令。

在最新的飞行器型号上，飞行器的运动命令是电子的，整合到驾驶舱中的驾驶装置是“侧杆”型的。手柄沿着横摇轴线和纵摇轴线的位置由传感器测量并转化成运动命令。手柄不直接机械连结到飞行器的可移动部分，手柄上没有直接的机械反馈。

然而，为了飞行安全，希望飞行员能在手柄上感受到机械反馈。驾驶舱信号系统可能不足以使飞行员对飞行期间的不可预见的事件做出足够快的反应。如果飞行员侧杆集成了力反馈(也被称为“触觉反馈”)，则驾驶感受会更好。

因此，有人建议给侧杆配备被动机械系统(例如弹簧系统)或主动机电系统。

此外，在文献FR 3 011 815中提出了使用一种具有电动马达的主动力反馈装置。典型地，在该文献中，飞行器飞行控制装置包括控制手柄，该控制手柄安装在压板上并经由传动轴连结到横摇轴线马达和纵摇轴线马达。根据力定律控制这两个马达，以在超过力阈值时产生与飞行员施加在手柄上的力相反的阻力(力反馈)。该装置被证明能有效地恢复驾驶感受并提高安全性。然而，如果在马达中的一个马达上发生电气故障或机械故障，或者如果在用于处理马达控制信号的链上发生故障，则可以删除力反馈。

在航空领域，对驾驶装置的可用性的要求很高。因此，飞行员在发生故障的情况下突然切换到驾驶模式而没有力反馈是不可接受的。

此外，现有技术中的主动力反馈系统通常包括大量组件，特别是横摇马达和纵摇马达，以及离合器、扭矩限制器、齿轮等。这些系统可能是昂贵、笨重的，并且难以整合到飞行器驾驶舱中。此外，齿轮的引入意味着杆的动态性能降低，惯性增加，并导致人体工程学的损失，因为飞行员感受到由于齿轮引起的扭矩变化。

发明内容

因此需要一种集成机械备用通道的飞行员侧杆，以防止在发生影响力反馈马达的电气故障的情况下手柄完全自由地旋转。

在发生故障的情况下，所需的侧杆绝不能切换到飞行员可以使手柄自由地枢转而不会感受到阻力的模式。

对质量较低、空间要求较低且功耗较低的侧杆存在次要需求。

总体上，用于侧杆的力反馈装置的可靠性、简单性和人体工程学可以得到改善。

为此，本发明提出一种用于飞行器的驾驶杆的力施加装置，其中，驾驶杆包括连结到至少一个马达的控制手柄，该至少一个马达包括驱动轴，该驱动轴能够围绕轴线旋转地移动。该力施加装置包括：

-壳体，该壳体被构造成相对于飞行器固定

-安装在壳体上的电磁体，

-安装在轴上的致动器，所述致动器能够相对于轴沿着轴线平移移动，致动器包括磁性材料，以及