[发明专利]用于混合至少第一和第二控制命令的机械装置和设有该装置的飞行器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于混合至少第一和第二控制命令的机械装置。

背景技术

本发明在于飞行器领域，并且特别是旋翼机。更具体地说，本发明涉及一 种飞行控制系统，其由人致动以特别是在俯仰和翻滚中驾驶旋翼飞行器。

旋翼机通常设置有手动控制系统，以使飞行员能够控制该旋翼机。

这些控制系统包括：周期控制杆，其使飞行员能够周期地修改主转子的叶 片的桨距(pitch)，以在俯仰和翻滚中控制旋翼机。总距(collective)控 制杆使飞行员能够总距修改主转子的叶片，以在升降中控制旋翼机。

总距控制杆和周期控制杆一般经由通常被称为“联动装置(linkage)” 的机械连接而连接到所述叶片。这些联动装置导引到一组斜盘(swashplate) 中的非旋转斜盘，所述一组斜盘也经由相应的桨距控制杆而机械连接到转子的 每个叶片。

因为需要被施加来改变叶片的桨距的力大，所以所述联动装置可包括连接 到所述斜盘的伺服控制器。例如，所述飞行器可以具有：至少一个伺服控制器， 其用于控制旋翼机的俯仰运动并且为方便起见称为“俯仰”伺服控制器。两个 翻滚伺服控制器还用于控制飞行器的左右翻滚运动。

当飞行员试图修改叶片的总距时，飞行员手动移动所述总距控制杆，以命 令所有三个伺服控制器来引起斜盘沿用于驱动所述转子旋转的桅杆滑动。

然后使桨距控制杆全部相等地运动，从而引起所有叶片的桨距按相同的角 度改变。

相比之下，为了改变转子的叶片的周期桨距以引起飞行器沿给定方向行 进，飞行员通过沿期望方向手动倾斜所述周期控制杆从而命令至少一个伺服控 制器伸出或缩回。

所述斜盘于是相对于主转子的桅杆倾斜。每个桨距控制杆由此作为设定的 目标的函数而运动，以产生在每个叶片的桨距中的适当周期变化。

此外，所述联动装置可包括至少一个混合单元。所述混合单元是一种机械 构件，在其中，举例来说，用于修改周期桨距和用于修改叶片的总距的命令被 叠加。

这样的混合单元试图使得有可能实现周期桨距控制和总距控制，以彼此独 立地且理想地操作而无相互的互作用。当该混合单元由总距桨距控制杆致动 时，该混合单元把用以修改转子的叶片的总距桨距的命令传送到所述伺服控制 器，并且当周期桨距由周期杆致动时它传送用以修改周期桨距的命令。

这样的混合单元传统地设置有L形状曲拐机构。各L形状曲拐机构设置有： 第一和第二分支，其间形成大致垂直的角度。各L形状曲拐机构由此适于围绕 位于所述第一和第二分支之间的接合处的枢轴轴线枢转。

例如，该混合单元可包括对每个伺服控制器的一个曲拐机构，所述机构为 方便起见称为“主”曲拐机构。每个主曲拐机构然后通过它的第一分支连接到 周期杆并且通过它的第二分支连接到伺服控制器。

另外，该混合单元包括为方便起见称为“副”曲拐机构的曲拐机构。

该副曲拐机构具有连接到总距控制杆和扭矩管的输入分支。此外，该副曲 拐机构具有对每个伺服控制器的一个曲拐，该副曲拐机构的每个曲拐从所述扭 矩管延伸至主曲拐机构之一的枢转点。

由此，当飞行员移动周期控制杆时，副曲拐机构维持静止并且保持主曲拐 机构的枢轴轴线装置静止。结果，周期控制杆所作用于的每个主曲拐机构围绕 其自身的枢轴轴线枢转。

相比之下，总距控制杆的运动涉及副曲拐机构的输入分支的枢转，并且因 此涉及所有曲拐的枢转和扭矩管的扭转。所有主曲拐机构于是一起枢转。

然而，在总距桨距杆的运动期间，主曲拐机构实际上被引起枢转。在这种 情况下，它们的枢转引致传送构件的运动，所述传送构件将每个曲拐机构连接 至周期控制杆。

因此，总距控制杆的大的运动会引致周期控制杆的运动。

在一种旋翼机中，其具有串联连接在周期杆与混合单元之间的机械连接中 的致动器，所述致动器能够由自动驾驶系统自动控制，以补偿这种现象并使之 对于飞行员显见。

文件US4482115描述了会遭遇同样问题的另一个装置。

该装置具有：L形状第一曲拐机构，其借助于连杆而唯一地连接到T形状 第二曲拐机构。

该L形状曲拐机构具有两个相互正交的分支。这两个分支在第一枢轴铰链 处被连接在一起。此外，每个分支从所述第一枢轴铰链朝向具有铰链的自由端 延伸。