Механизм загрузки штурвала летательногоаппарата

(54) МЕХАНИЗМ ЗАГРУЗКИ ШТУРВАЛА ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА 3Изобретение относится к областиавиационной техники и может быть применено в системах управления рулевымиповерхностями, например эаеронами, длясоздания усилий на штурвале, для коррекции эффективности элеронов по скорост 5ному напору и для предупреждения нилота о подходе к предельно допустимымповоротам штурвала.Известны загрузочные механизмы какс линейной характеристикой, так и имеющие характеристику с изломом, содержащие систему качалок, электромеханизмизменения плеча качалки, пружинный загружатель, триммерный механизм, ручкууправления.Эти механизмы решают задачу создания усилий на ручке (штурвале) управления, но не исключают непреднамеренныйвыход на опасные режимы пилотирования,например по крену, и не предупреждаютпилота о подходе к предельно допустимым поворотам штурвала при большихскоростях полета,2Для обеспечения ограничения хода,ру.левых поверхностей при их большойэффективности на больших скоростях взаданных пределах в систему управленияэтими поверхностями вводятся дополнительные усчюйства, что усложняет ее иувеличивает вес системы.Целью изобретения является повышение безопасности полета путем исключения непреднамеренного выхода на опасные режимы пилотирования и предупреждение пилота о подходе к предельно допустимым поворотам штурвала.Поставленная цель достигается тем, что в корпус пружинного загружателя вмонтирован упругий упор-сигнализатор, выполненный в виде предварительно обжатой пружины, расположенной между двумя направляющими обоймами и стянутой полым штоком, внутрь которого введен подвижный шток, несущий загружающую пружину с заданной характеристикой и ограниченную направляющими упорами, один из которых опирается на0906 3 51обойму упора-сигнализатора, а другой -на внутренний торец корпуса загружателя, причем усилие обжатия пружины упора-сигналиэатора выбрано из условияпревышения усилия полного обжатия загружающей пружины,На чертеже изображен механизм загрузки штурвала летательного аппарата.Механизм загрузки штурвала летательного аппарата включает в себя сектор-качалку 1 с радиальными пазами,размещенную на секторе каретку 2,электромеханиэм 3 изменения плеча сектора-качалки, соединенный с кареткой 2пружинный загружатель, состоящий изподвижного штока 4, корпуса 5 с вмонтированными в него загружающей пружиной 6, заключенной между двумя жесткими направляющими упорами 7 и 8, и пружиной 9, расположенной между двумя направляющими обоймами 10 и 3.3, и стянутой полым штоком 12, внутри которогоустановлен подвижный шток 4; дифференциальную качалку 3.3, триммерный механизм 14.Загружающая пружина 6 имеет характеристику, соответствующую условиямпилотирования, а пружина 9 установленас предварительным обжатием, превышающим усилие полного обжатия загружающей пружины 6, приведенное к штурвалу, в пределах 15-30 кг, образуя упругую ступень (стенку) в средней части. хода загружатеця, служащую упругимупором-сигналиэатором.Сектор-качалка 1 шарнирно закрепленв кронштейне 15, установленном на корпусе 3.6 летательного аппарата.Один конец сектора-качалки 1 выполнен, например, в виде сектора, в канавкахкоторого закреплены тросы 17, идущиек органам управления (например, к элеронам и штурвалУ).Другой конец сектора-качалки 1 выполнен полым, коробчатого сечения, спродольными сквозными пазами, расположенными в перпендикулярных плоскостях радиально от оси вращения. Наэтом конце сектора-качалки закрепленэлектромеханизм 3, силовой шток 18которого введен в полую часть качалки и соединен с кареткой 2, имеющейвозможность перемещения радиально впродольных сквозных пазах, расположен-ных в плоскостях, параллельных плоскости чертежа.К каретке 2 шарнирно подсоединеншток 4 пружинного загружателя, прохо 5 1 О 15 20 25 ЗО 55 4 О 45 И 55 4дяший через продольный сквозной паз,расположенный в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежаКорпус 5 пружинного загружателяшарнирно соединен с одним концом дифференциальной качалки 13, закрепленной,в свою очередь, шарнирно в кронштейне19, установленном на корпусе летательного аппарата.К другому концу дифференциальной качалки 13 шарнирно подключен триммерный механизм 14, закрепленный шарнирно относительно корпуса 16.При взлете и на посадке, когда скорость полета относительно мала, электромеханизм 3 по сигналу скоростйого напора перемещает конец штока 4 пружинного загружателя в положение А (малоеплечо загрузки). В этом случае секторкачалка 1, отклоняясь пропорциональноуглам поворота штурвала, обжимает только пружину 6, характеристика которойобеспечивает загрузку штурвала, соответствующую условиям пилотирования, а ееход - максимальный расход элеронов.По мере увеличения скорости (скоростного напора),при наборе высоты и в режиме крейсерскогополета, конец штока 4 эагружателя с помощью электромеханизма 3 и каретки 2 перемещается впазах сектора-качалки 1, занимая рядпромежуточных положений,Перемещение конца штока 4 загружателя иэ взлетного положения А в положение Б ведет к увеличению загрузочного плеча ц. как следствие - к увеличению хода загружателя при равных углахотклонения рулевой поверхности и поворота штурвала.Установленная упругая ступень (стенка), выполненная в виде предварительнообжатой пружины 9, ограничивает частьхода эагружателя, подключенного параллельно проводке управления элеронами,что уменьшает расход элеронов и ходштурвала.В режиме ограничения механизм работает следующим образом. При скоросч.ном напое, соответствующем взлетномурежиму, полному ходу штурвала соответствует полное обжатие пружины 6,В этом случае сектор-качалка 1,отклоняясь пропорционально углу поворота штурвала, переместится из нейтрального пол ихения в положение, соответствующее повороту штурвала при данномскоростном напоре и встретит упругуюступень (стенку), которая препятствует30 40 5 5109дальнейшему отклонению сектора-качалки 1, ограничивая таким образом отклонение элеронов и поворот штурвала, Кроме того, упругая ступень (стенка) служит в данный момент времени упоромсигнализатором, предупреждающим пилота. о подходе к предельно допустимомуповороту штурвала.При дальнейшем увеличении скоростного напора сектор-качалка 1, встречаяна своем пути упругую ступень (стенку),отклоняется на угол меньше предйдущего,и в конце концов займет положение, соответствующее максимальному скоростномунапору (максимальное плеча загрузки).Таким образом, в соответствии сограничением отклонений сектора-качалки 1 будет автоматически ограничиваться расход элеронов и поворот штурвала,Надежным упругим упором-сигналиэатором, обеспечивающим нормальныеусловия пилотирования при отказе алектромеханизма 3 изменения плеча сектсра-качалки, служит упругая ступень сусилием, приведенным к штурвалу, впределах от 15 до 30 кг,В том случае, когда конец штока 4загружателя находится в любом промежуточном положении, соответствующемскоростному напору в диапазоне от минимального до максимального значения,а при совершении определенного маневра летательного аппарата требуетсядополнительный расход элеронов, пилотможет, приложив усилие к штурвалу большее требуемого усилия загрузки в данный момент времени, пересилить упругуюступень и выйти на второй участок характеристики загружателя. 06 6При необходимости снятие нагрузки со штурвала осуществляется включением системы триммирования. Триммерный механизм 14 системы триммирования меняет положение дифференциальной качалки 13, изменяя положение опорной точки В пружинного загружателя, При этом изменяется загрузка штурвала,Формула изобретенияМеханизм загрузки штурвала. летательного аппарата, содержащий сектор-качалку с радиальными пазами, размещенную на секторе каретку, электромеханизм изменения плеча сектора-качалки и соединенный с кареткой пружинный загружатель, включающий пружины разли Фой жесткости, дифФеренциальную качалку и триммерный механизм, о т л и ч а ю щ и йс я тем,что, с целью повышения безопасности полета путем исключения непреднамеренного выхода на опасные режимы пилотирования и предупреждения пилота о подходе к предельно допустимым поворотам штурвала, в корпус пружинного за- . гружателя вмонтирован упруний упор-сирнализатор, выполненный в виде предварительно обжатой пружины, расположенной между двумя направляющими обоймами и стянутой полым штоком, внутрь которого введен подвижный шток, несущий загружающую пружину с заданной характеристикой и ограниченную направляющими упорами, один из которых опирается на обойму упора-сигнализатора, а другойна внутренний торец корпуса загружателя причем усилие обжатия пружины упорасигнализатора выбрано иэ условия превышения усилия полного обжатия загружающей пружины.