[发明专利]具备应急力矩控制模式的主动侧杆操纵装置及方法

说明书

本发明涉及驾驶舱集成技术领域，提供了一种具备应急力矩控制模式的主动侧杆操纵装置及方法，所述装置自上而下依次包括操纵杆、力矩传感器、锁定机构、离合器、驱动杆、主动侧杆驱动单元和装置壳体：操纵杆底部连接力矩传感器，力矩传感器同时与锁定机构顶部固定连接，锁定机构底部与离合器可分离连接，离合器连接驱动杆，驱动杆与主动侧杆驱动单元连接，主动侧杆驱动单元固定在所述装置壳体上；离合器与锁定机构分离时，锁定机构锁定在装置壳体上。所述方法包括正常模式和应急力矩控制模式。本发明操纵装置可满足不同状态下飞行器控制要求，在提供侧杆主动能力的同时，提供应急模式，避免因为卡阻和失效导致飞行器失控，提升了飞行安全。

技术领域

本发明涉及驾驶舱集成技术领域，特别涉及一种具备应急力矩控制模式的主动侧杆操纵装置及方法。

背景技术

电传操纵飞行控制系统的发展，使得侧杆替代中央杆成为了主流趋势。民用飞机采用的侧杆大多为被动侧杆，即飞行员不能直接通过握杆感受到反馈的杆力和位移量的侧杆。而湾流G500/G600、MC-21等商用客机已经采用了主动侧杆，即飞行员可以通过侧杆直接感知舵面气动载荷，并实现自动驾驶状态下随动，左右侧杆联动的功能。

大多数民航飞行员更加愿意采用被动侧杆，但传统被动侧杆采用弹性阻力元件提供阻尼和回中特性，不具备调节能力，飞行员只能去适应飞机。而主动侧杆传动机构复杂，电机伺服加载方式容易造成电机卡阻或传动机构卡阻，导致操作者丧失对飞行器的控制能力，进而发生不安全事故。

现有的主动侧杆传动方式，缺少应急状态下的备份控制能力。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种具备应急力矩控制模式的主动侧杆操纵装置及方法，具备主动侧杆模式和应急力矩控制模式，可满足飞机在不同状态下的控制要求，避免因为卡阻和失效导致的飞行器失控，提升飞行安全。

本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种具备应急力矩控制模式的主动侧杆操纵装置，自上而下依次包括操纵杆、力矩传感器、锁定机构、离合器、驱动杆、主动侧杆驱动单元和装置壳体：

所述操纵杆底部连接所述力矩传感器，所述力矩传感器还与所述锁定机构顶部固定连接，所述锁定机构底部与所述离合器可分离连接，所述离合器连接所述驱动杆，所述驱动杆与所述主动侧杆驱动单元连接，所述主动侧杆驱动单元固定在所述装置壳体上；

所述主动侧杆驱动单元，可采用任一可以实现主动侧杆功能的机械结构和设计；

所述离合器与所述锁定机构分离时，所述锁定机构连同操纵杆、力矩传感器均锁定在所述装置壳体上。

如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述力矩传感器、锁定机构、离合器、主动侧杆驱动单元均与飞行控制系统控制连接。

如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述离合器与驱动杆之间为滑动连接，所述离合器由飞行控制系统或飞行员控制沿所述驱动杆上下滑动。

如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述离合器初始状态在所述驱动杆上端，所述离合器与所述锁定机构结合，所述锁定机构未触发，所述装置处于正常模式；

当所述离合器沿所述驱动杆向下滑动，所述离合器与所述锁定机构分离，触发所述锁定机构，所述锁定机构锁定在所述装置壳体上，所述装置处于应急力矩控制模式。

如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述操纵杆顶部设置模式切换开关，所述模式切换开关与飞行控制系统控制连接，所述模式切换开关用于在正常模式向应急力矩控制模式切换。

如上所述的任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述模式切换开关上设置模式指示灯，用于直观显示当前所处模式，所述模式指示灯与飞行控制系统控制连接。