[发明专利]适用于钢索传动的飞机驾驶盘的盘力测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种对驾驶盘操纵力进行测量的测量装置，用于测量采用钢索传动的飞机驾驶盘操纵力，为相关类型飞机进行操纵力或操纵品质评估提供所需的操纵力数据，以满足飞机适航取证的需要。

背景技术

飞机驾驶盘操纵力是评估飞机操稳特性的一个重要因素，是飞机试飞、适航取证考核的重要指标。然而，驾驶盘安装于驾驶舱内，其空间狭小、结构复杂，很难布置较大的测试仪器。如果对驾驶盘本身进行改装，则容易造成飞行员操纵不便，影响飞行安全，且无法达到较好的测量结果。

目前，钢索传动的驾驶盘类飞机测试盘力的装置主要有以下几种类型：

1、使用盘体贴应变片的方式来测量盘力，即在驾驶盘的盘体的贴片区域处贴应变片，通过应变片来感测盘力。该方法的优点是数据源来自最接近飞行员的操纵点，可以最大程度反映飞行员的操纵力。但是，由于驾驶盘并非均匀受力，且受力方向也较复杂，因此不同部位的应变并不相同，在前期需要对各个位置处的应变片进行大量标定工作；在试验之后还要对多个应变片之间的数据进行合成和换算，才能得到最终的盘力数据。因此，测量的精度受标定水平的影响非常大。

2、通过使用带扭矩传感器的改装件替换原驾驶盘来测量盘力。该方法可以通过改装驾驶盘转轴处的扭矩传感器测量飞行员的操纵扭矩，根据理论的驾驶盘操纵半径换算得到驾驶盘的操纵力，其优点是标定方法简单，仅对扭矩传感器进行标定即可；同时由于其受力方向单一，受力均匀，故测量精度较高。但是，该方法需要将原装驾驶盘拆除换装改装件，占用空间较大，而且改装件破坏了原有的设计结构，因此存在一定的安全隐患。

3、发明人支超有等人提出的发明专利号为ZL201010119246.2，发明名称为“一种飞机驾驶盘多维力测量组件及其测量方法”的发明中介绍了一种多维力测量夹具和对盘力测量的方法。该方法虽然可以有效解决盘力测量问题，但需通过第三方夹具操纵驾驶盘，不便于飞行员操纵，仅适合在地面试验时使用。

4.在发明人ROBBINS BURNELL等人提出的美国专利US3620073A中介绍了一种带测力传感器的飞机驾驶盘设计，其技术方案并非基于某个已完成的驾驶盘进行改装，而是在驾驶盘设计之初就包含操纵力测量需求，是一种带力传感器的驾驶盘设计。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种适用于钢索传动的飞机驾驶盘的盘力测量装置，其精度高、成本低且易于实施。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种适用于钢索传动的飞机驾驶盘的盘力测量装置，其包括：

拉力传感器，其具有信号输出部和彼此相对的两个螺套连接部；

一对钢索松紧螺套，其分别装设于所述拉力传感器的两侧，每个所述钢索松紧螺套在其内端具有用于与所述螺套连接部螺纹接合的传感器连接部，在其外端具有端头接合部；

一对钢索端头，其分别装设于所述一对钢索松紧螺套的所述外端一侧，每个所述钢索端头在其内端具有用于与所述端头接合部螺纹接合的螺套接合部，在其外端具有钢索安装部从而使得所述飞机驾驶盘的被截断的所述钢索通过所述一对钢索端头连接在一起；

其中，所述盘力测量装置还包括一对第一防松装置和一对第二防松装置，所述第一防松装置构造成限制螺纹接合在一起的所述螺套连接部和所述传感器连接部之间的相对转动，所述第二防松装置构造成限制螺纹接合在一起的所述端头接合部和所述螺套接合部之间的相对转动。

本发明具有如下优点：

1)由于整个装置连接在飞机驾驶盘的被从中间截断的钢索中，从而可借助拉力传感器测量钢索张力间接获得驾驶盘操纵力；

2)测量精度较高：由于钢索受力方向较单一(仅拉力方向)，受力较均匀，因此拉力传感器测量因此拉力传感器测量得到的数据较准确；

3)标定方法简便：仅需对拉力传感器本身进行标定，无需再对驾驶盘进行机上标定；

4)施工便捷，占用空间小：由于该装置可大量采用标准件或由标准件改制而来，因此便于采购；且该装置仅在钢索中段实施，仅需留出传感器的布置区域，大大节约了安装空间；

5)技术成熟，安全性高，拆除方便：虽然该装置安装时需截断驾驶盘钢索，也属于驾驶盘的改装，但主要受力部件由钢索端头、钢索松紧螺套等标准件构成，均为钢索传动系统中的常用部件，因此强度有所保证，并且在试飞结束后，恢复原状仅需更换钢索即可，而钢索均为标准件，更换非常便利；

6)成本较低，性价比较高：同改装驾驶盘的方案相比，本装置仅需若干件钢索标准件和测力传感器组成，易于采购，避免对驾驶盘本体改装的昂贵费用，具有极高的投入产出比。