[发明专利]一种飞机前翼伺服作动系统及其伺服控制方法

说明书

技术领域

本发明属于飞行控制技术，涉及一种飞机前翼伺服作动系统及其伺服控制方法。

背景技术

传统的飞机翼面伺服控制系统采用机械操纵系统，通过机械杆系将驾驶杆的机械位移传递到操纵翼面的作动器，作动器是一种液压作动器，根据机械位移信号控制作动器活塞杆的伸缩，进而驱动翼面的偏转。但是传统的伺服控制方法具有机械杆系过多、系统间隙大、重量大等缺点。某型飞机根据总体设计要求，飞机的翼面中有前翼，需要对前翼的偏转进行控制，为了避免传统伺服控制方法的缺点，考虑到飞机的可靠性和研制周期，尽量采用成熟技术和沿用产品，我们设计了该前翼伺服作动系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种飞机前翼伺服作动系统及其伺服控制方法，以克服传统机械伺服控制重量大、系统间隙大、机械杆系过多的缺陷。

本发明的技术方案是：

一种飞机前翼伺服作动系统，其特征为：所述伺服作动系统包括电液复合舵机1、弹簧拉杆3、支座2、第一摇臂6、第一拉杆4、分配机构5和液压作动筒7；电液复合舵机1是液压双余度、电气三余度电液复合舵机，电液复合舵机1根据输入的电指令信号控制活塞杆输出相应大小的机械位移；弹簧拉杆3包括弹簧、耳环接头、衬套、轴承、芯杆和壳体；耳环接头一端是圆柱形杆状，圆柱杆的表面加工有外螺纹，另一端为耳环结构，中间嵌入轴承；壳体为内部中空的圆筒结构，两个壳体对接通过螺纹连接在一起，最后在壳体外部固定螺钉，将两个壳体固定为一体；所述衬套安装在芯杆上，通过芯杆的凸肩卡住衬套的位置；芯杆是一个中空的圆柱形杆状零件，两端的中空孔内有内螺纹，芯杆上面有凸肩，弹簧安装在衬套中间；耳环接头圆柱形螺纹杆一端连接在芯杆上；当弹簧拉杆3芯杆伸出时，芯杆凸肩带动衬套一起压缩弹簧；当弹簧拉杆3芯杆收缩时，芯杆另一侧的凸肩带动衬套一起压缩弹簧，弹簧拉杆3的作用是当飞机停放时，如果2个前翼受到风载不均，通过压缩弹簧拉杆起到保护系统的作用；支座2下部为法兰盘形式，底座近似矩形，在矩形的四个边角各有一个定位孔，采用四个孔位定位，四个孔位和飞机结构上的安装孔对接到一起，通过螺栓、螺母固定到飞机结构上，支座2上面伸出一个凸台，凸台内有耳片，耳片中央嵌有轴承；所述第一摇臂6为传动机械部件，一端与支座的耳片链接到一起，另一端与第一拉杆的耳片连接到一起；分配机构5为双液压系统液压油分配装置，通过接收机械位移指令，控制液压油的流向和流量，输出的液压油分配给液压作动筒7；分配机构5上有一个输入摇臂和反馈摇臂，输入摇臂和反馈摇臂均可以接收机械位移信号，输入摇臂连接在杆系中，可以接收传递过来的舵机位移信号，根据位移量控制液压油向液压作动筒7分配流量，反馈摇臂与前翼转动轴通过第一拉杆连接，接收前翼偏转位移量，输入摇臂和反馈摇臂在分配机构5内部，通过机械机构形成一个机械闭环控制系统。

一种使用上述飞机前翼伺服作动系统的伺服控制方法，其特征为：首先电传计算机给出指令信号，通过电缆传递给电液复合舵机，电液复合舵机的输出活塞杆输出相应大小的机械位移；机械位移信号通过第一拉杆和第一摇臂传递到两侧的分配机构；分配机构的输入摇臂接收机械位移信号，转化为相应的液压油量分配给液压作动筒，进而控制液压作动筒伸缩；作动筒的伸缩推动前翼偏转，前翼转轴的偏转通过反馈摇臂又传递给分配机构，形成一个闭环控制，分配机构可以控制舵面偏转到预定的位置。

本发明的效益意义：一种飞机前翼伺服作动系统及其伺服控制方法，采用了在传统机械伺服控制基础上进行部分改进，又沿用已有的产品，确保系统的可靠性和稳定，又能能够实现预期的功能；克服了传统机械操纵系统的缺陷，同时没有过度采用新技术，而是尽量沿用已有的成熟产品，即缩短了研制周期，提高了工作效率，同时节约了整个系统的成本。

附图说明

图1是前翼伺服作动系统组成结构图；

图2是电液复合舵机1外形图；

图3是弹簧拉杆3结构图；

图4是支座2外形图；

图5是第一摇臂6外形图；

图6是第一拉杆4外形图；

图7是分配机构5外形图；

图8是液压作动筒7外形图；

图9是前翼伺服作动系统原理图；

其中，1-电液复合舵机、2-支座、3-弹簧拉杆、4-第一拉杆、5-分配机构、6-第一摇臂、7-液压作动筒。

具体实施方式