[go: up one dir, main page]

RU2647220C2 - Three-cordinate manual aircraft control station - Google Patents

Three-cordinate manual aircraft control station Download PDF

Info

Publication number
RU2647220C2
RU2647220C2 RU2016117199A RU2016117199A RU2647220C2 RU 2647220 C2 RU2647220 C2 RU 2647220C2 RU 2016117199 A RU2016117199 A RU 2016117199A RU 2016117199 A RU2016117199 A RU 2016117199A RU 2647220 C2 RU2647220 C2 RU 2647220C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control
roll
aircraft
rudder
helm
Prior art date
Application number
RU2016117199A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016117199A (en
Inventor
Владимир Васильевич Яковлев
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина"
Priority to RU2016117199A priority Critical patent/RU2647220C2/en
Publication of RU2016117199A publication Critical patent/RU2016117199A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2647220C2 publication Critical patent/RU2647220C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/02Initiating means
    • B64C13/04Initiating means actuated personally
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24Transmitting means
    • B64C13/26Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant
    • B64C13/28Transmitting means without power amplification or where power amplification is irrelevant mechanical

Landscapes

  • Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)

Abstract

FIELD: airpower.
SUBSTANCE: three-coordinate manual control station contains a steering wheel, walking beams, rods, brackets. Wherein the station has an additional degree of freedom in the control of the roll, relative to the longitudinal axis of the aircraft (AC), which is provided by installing a thin-walled tube fixed in the hinges. Inside the tube, as far as the walking axis passes, the steering rods of the elevator and the rudder pass, which almost excludes the influence of roll channel on elevator and rudder.
EFFECT: independent simultaneous pitch, roll and yaw control, simple design.
4 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике, более конкретно к ручным управляющим устройствам для приведения в действие поверхностей управления летательного аппарата, и может быть применено при установке его между приборной доской и креслом пилота к потолку кабины для экипажа, состоящего из одного человека.The invention relates to aircraft, more specifically to manual control devices for actuating control surfaces of an aircraft, and can be applied when installing it between the dashboard and the pilot's seat to the ceiling of the cockpit, consisting of one person.

Известные посты ручного управления в составе штурвала и штурвальной колонки обладают ограниченными функциональными возможностями, так как с их помощью можно управлять только двумя управляющими поверхностями, а именно рулем высоты, отклоняя штурвальную колонку от себя и на себя, изменяется угол тангажа самолета, и элеронами, поворачивая штурвал относительно продольной оси, проходящей через верхнюю часть штурвальной колонки (патенты RU 2356793 C1, SU 999406 A1, SU 1376432 A1, RU 2420427 C2, US 2009/0321548 A1, US 2014/0014781 A1 и т.д.). Недостатком такого ручного управления является то, что для управления по углу рысканья требуется комплекс ножного управления, а именно педали.Known manual control posts as part of the helm and steering column have limited functionality, since they can only be used to control two control surfaces, namely the elevator, deflecting the steering column from itself and itself, the pitch angle of the aircraft changes, and the ailerons, turning the helm relative to the longitudinal axis passing through the upper part of the helm column (patents RU 2356793 C1, SU 999406 A1, SU 1376432 A1, RU 2420427 C2, US 2009/0321548 A1, US 2014/0014781 A1, etc.). The disadvantage of this manual control is that for the control of the yaw angle requires a complex foot control, namely the pedal.

Известен пост ручного управления, имеющий еще одну степень свободы, при этом штурвальная колонка имеет возможность вращения относительно собственной продольной оси, перпендикулярной основанию (US 1798724 А, B64C 13/04, 31.03.1931, описание сс. 1, 2, фиг. 1-4, всего 4 с.), чем обеспечивается продольное управление летательным аппаратом и отказ от ножного управления.Known manual control post having another degree of freedom, while the steering column has the ability to rotate relative to its own longitudinal axis perpendicular to the base (US 1798724 A, B64C 13/04, 03/31/1931, description pp. 1, 2, Fig. 1- 4, only 4 s.), Which provides longitudinal control of the aircraft and the rejection of foot control.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по достигаемому техническому результату является пост ручного управления, в котором в конструкции штурвала добавляется еще одна степень свободы, а именно штурвальная колонка совместно со штурвалом, который через шлицевой штурвальный вал, установленный подвижно в направляющей трубе, проходящей через вырез в панели приборов, сохраняет возможность вращения относительно собственной продольной горизонтальной оси совместно со штурвалом, а сам штурвал имеет возможность отдельно поворачиваться относительно оси, перпендикулярной продольной оси вала (заявка на изобретение РФ №2014132977). Данное устройство принято в качестве прототипа изобретения.The closest to the claimed technical solution for the achieved technical result is a manual control post in which another degree of freedom is added to the helm structure, namely, the helm column together with the helm, which through a splined helm shaft mounted movably in a guide pipe passing through the cutout in the instrument panel, retains the possibility of rotation relative to its own longitudinal horizontal axis together with the helm, and the helm itself has the ability to separately rotate vatsya about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the shaft (application for invention RF №2014132977). This device is adopted as a prototype of the invention.

Прототип поста управления обеспечивает передачу управления на рули высоты, рули направления и элероны без применения поста ножного управления (педалей).The prototype of the control post provides control transfer to elevators, rudders and ailerons without the use of foot control (pedals).

Недостатком прототипа является то, что перемещения рулей выполнены через сложные технические приспособления в виде телескопических тяг, причем тяга руля поворота должна также передавать вращение при различных продольных положениях подвижной и неподвижной секций. Такое решение связано с высокой трудоемкостью изготовления и издержками веса.The disadvantage of the prototype is that the movement of the rudders is made through complex technical devices in the form of telescopic rods, and the thrust of the rudder must also transmit rotation at different longitudinal positions of the movable and fixed sections. This solution is associated with the high complexity of manufacturing and cost of weight.

Задачей и техническим результатом изобретения является устройство ручного трехкоординатного поста управления летательным аппаратом, который, имея три степени свободы, обеспечивает независимое одновременное управление по всем трем каналам, а именно по тангажу, крену и рысканью, и отличается простотой конструкции.The objective and technical result of the invention is the device of a manual three-coordinate control post of an aircraft, which, having three degrees of freedom, provides independent independent control over all three channels, namely pitch, roll and yaw, and is notable for its simple design.

Поставленная задача решена следующим образом: трехкоординатный пост ручного управления самолетом, содержащий штурвал, качалки, тяги, кронштейны, отличается тем, что дополнительная, относительно продольной оси летательного аппарата, степень свободы штурвала по управлению креном обеспечивается путем установки закрепленной в шарнирах тонкостенной трубы, внутри которой максимально близко к оси качания проходят тяги управления рулем высоты и рулем направления, что практически исключает влияние канала крена на рули высоты и направления.The problem is solved as follows: a three-coordinate post for manual control of the aircraft, containing a helm, rocking chairs, thrusts, brackets, is characterized in that the additional, relative to the longitudinal axis of the aircraft, helm control for roll control is ensured by installing a thin-walled pipe fixed in hinges, inside of which traction control rods and rudders pass as close as possible to the swing axis, which virtually eliminates the influence of the roll channel on elevators and directions.

В конструкции отсутствуют скользящие пары трения в виде телескопической тяги. Эффект независимости каналов управления проверен на 3D модели учебного планера, которая выполнена в программе SolidWorks.The design lacks sliding friction pairs in the form of telescopic traction. The effect of the independence of the control channels is tested on the 3D model of the training glider, which is made in the SolidWorks program.

На фиг. 1 показан общий вид трехкоординатного поста управления летательным аппаратом в составе учебного планера.In FIG. 1 shows a General view of the three-coordinate control post of the aircraft as part of the training glider.

На фиг. 2 показан отдельно пост управления, вид спереди.In FIG. 2 shows a separate control post, front view.

На фиг. 3 показан отдельно пост управления, вид слева.In FIG. 3 shows a separate control post, left view.

На фиг. 4 показан отдельно пост управления, вид справа.In FIG. 4 shows a separate control post, right view.

Трехкоординатный пост ручного управления имеет корпус 22 (фиг. 3), который шарнирно установлен в неподвижных кронштейнах 20 и 21 (фиг. 1), его продольная ось качания 10 позволяет штурвальной колонке 1 перемещать кронштейны крепления тяг привода элеронов 11 (фиг. 3) тяги (условно не показаны), кронштейн 2 (фиг. 1) крепления качалки привода руля направления 16 (фиг. 2), далее соединенные с качалкой 5 (фиг. 1) тяга 7, соединенная с двухуровневой качалкой 12 (фиг. 4), к верхнему плечу 15 (фиг. 2) которой крепится промежуточная тяга 23, и далее тяга 19 привода руля направления; качалка 4 (фиг. 3) привода руля высоты, внутри которой проходит продольно тяга 14 привода руля направления и шарнирно закреплена качалка 5 привода руля направления, качалка 14 шарнирно закреплена в кронштейне 9, который жестко крепится к корпусу 22 поста управления, на рычаге 8 качалки 14 в верхней точке шарнирно крепится промежуточная тяга 17 руля высоты, которая соединена с тягой 18, которая продольно перемешается в направляющих люнетах хвостовой части.The three-coordinate manual control post has a housing 22 (Fig. 3), which is pivotally mounted in the fixed brackets 20 and 21 (Fig. 1), its longitudinal axis of swing 10 allows the control column 1 to move the mounting brackets of the ailerons of the drive ailerons 11 (Fig. 3) of the thrust (not shown conditionally), bracket 2 (Fig. 1) for fastening the rocker of the rudder drive 16 (Fig. 2), then connected to the rocker 5 (Fig. 1) rod 7, connected to the two-level rocker 12 (Fig. 4), to the upper arm 15 (Fig. 2) which is attached to the intermediate rod 23, and then the rod 19 of the steering wheel is directed and I; the rocker 4 (Fig. 3) of the elevator drive, inside of which the rod 14 of the rudder drive runs longitudinally and the rocker 5 of the rudder drive is pivotally mounted, the rocker 14 is pivotally mounted in the bracket 9, which is rigidly attached to the control unit housing 22, on the rocking lever 8 14 at the upper point, the intermediate rod 17 of the elevator is pivotally attached, which is connected to the rod 18, which is longitudinally mixed in the guide lunettes of the tail section.

Устройство работает следующим образом: при развороте штурвальной колонки 1 относительно оси 3 (фиг. 1) происходит перемещение кронштейна 16 (фиг. 2), тяги 14 (фиг. 3), кронштейна 5, тяги 7, кронштейн 12 повернется относительно оси 13 (фиг. 4) и повернет качалку 15 (фиг. 2), качалка 15 перемещает промежуточную тягу 23 (фиг. 1), которая перемещает тягу 19 непосредственного привода руля направления. При отклонении штурвальной колонки 1 "на себя-от себя" качалка 4, вращаясь относительно оси 6 (фиг. 3) в кронштейне 9, повернет рычаг 8, к верхнему краю которого закреплена промежуточная тяга 17, которая перемещает тягу 18 непосредственного привода руля высоты. При качании штурвальной колонки относительно оси 10 (фиг. 3) будут перемещаться законцовки 11 (фиг. 3), к которым крепятся тяги непосредственного привода элеронов. Повороты штурвальной колонки относительно трех осей обеспечивают управление летательным аппаратом в любой последовательности и любых сочетаниях отклонений без перекрестного воздействия, так как поворот корпуса 22 относительно оси 10 не оказывает практического воздействия на положения тяг 18 и 19 управления рулями высоты и направления. Так как оси тяг 18 и 19 проходят вдоль оси вращения привода элеронов на небольшом расстоянии согласно фиг. 2 возмущения перемещений составляют величины второго порядка малости, и практическом расчете не учитываются.The device operates as follows: when the steering column 1 is rotated relative to axis 3 (FIG. 1), the bracket 16 (FIG. 2), rod 14 (FIG. 3), bracket 5, rod 7 are moved, bracket 12 will rotate relative to axis 13 (FIG. 4) and turn the rocker 15 (Fig. 2), the rocker 15 moves the intermediate rod 23 (Fig. 1), which moves the rod 19 of the direct drive rudder. When the steering column 1 is deflected “by itself-away from you”, the rocking chair 4, rotating relative to the axis 6 (Fig. 3) in the bracket 9, will turn the lever 8, to the upper edge of which an intermediate link 17 is fixed, which moves the link 18 of the direct elevator. When the steering column is swinging about the axis 10 (Fig. 3), the tips 11 (Fig. 3) will move, to which the thrusts of the direct drive of the ailerons are attached. Rotations of the steering column relative to three axes provide control of the aircraft in any sequence and any combination of deviations without cross-action, since rotation of the housing 22 relative to axis 10 does not have a practical effect on the positions of the control rods 18 and 19 of the elevators and directions. Since the axis of the rods 18 and 19 extend along the axis of rotation of the aileron drive at a small distance according to FIG. 2 perturbations of displacements are second-order quantities of smallness, and are not taken into account in practical calculations.

Техническим результатом применения трехкоординатного штурвала является возможность независимого управление по всем трем каналам, а именно по тангажу, крену и рысканью, и отличается простотой конструкции. Размещение штурвала в верхней части кабины обеспечивает более короткие трассы управления рулями для летательных аппаратов типа высокоплан и биплан, для летательных аппаратов типа низкоплан пост управления размещается в нижней части кабины.The technical result of the use of a three-axis helm is the possibility of independent control over all three channels, namely, pitch, roll and yaw, and is characterized by the simplicity of design. Placing the helm in the upper part of the cockpit provides shorter rudder control paths for aircraft of the high-wing and biplane type; for low-wing type aircraft, the control post is located in the lower part of the cockpit.

Claims (1)

Трехкоординатный пост ручного управления самолетом, содержащий штурвал, качалки, тяги, кронштейны, отличающийся тем, что дополнительная относительно продольной оси летательного аппарата степень свободы штурвала по управлению креном обеспечивается путем установки закрепленной в шарнирах тонкостенной трубы, внутри которой максимально близко к оси качания проходят тяги управления рулем высоты и рулем направления, что практически исключает влияние канала крена на рули высоты и направления.A three-coordinate station for manual control of the aircraft, containing a steering wheel, rocking chairs, thrusts, brackets, characterized in that the degree of freedom of the helm for roll control additional to the longitudinal axis of the aircraft is ensured by installing a thin-walled pipe fixed in the hinges, inside of which control rods pass as close as possible to the swing axis elevator and rudder, which virtually eliminates the influence of the roll channel on elevators and directions.
RU2016117199A 2016-04-29 2016-04-29 Three-cordinate manual aircraft control station RU2647220C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016117199A RU2647220C2 (en) 2016-04-29 2016-04-29 Three-cordinate manual aircraft control station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016117199A RU2647220C2 (en) 2016-04-29 2016-04-29 Three-cordinate manual aircraft control station

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016117199A RU2016117199A (en) 2017-11-03
RU2647220C2 true RU2647220C2 (en) 2018-03-15

Family

ID=60264113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016117199A RU2647220C2 (en) 2016-04-29 2016-04-29 Three-cordinate manual aircraft control station

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2647220C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2794218C2 (en) * 2021-08-02 2023-04-12 Владимир Васильевич Яковлев Universal three-axis manual control post of a plane

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1798724A (en) * 1929-07-30 1931-03-31 Henry B Chalmers Aeroplane control
US5190243A (en) * 1991-07-03 1993-03-02 Aerospatiale Societe Nationale Industrielle Device for the adjustment of the maneuver forces of movable members of an aircraft
RU2356793C1 (en) * 2007-09-27 2009-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Летно-исследовательский институт имени М.М. Громова" Aircraft steering column
US20140014781A1 (en) * 2012-07-12 2014-01-16 Honeywell International Inc. Aircraft control stick operational in active and passive modes
RU2579250C2 (en) * 2014-08-11 2016-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" Three-dimensional bottom station for manual control of aircraft
RU2579417C2 (en) * 2014-08-11 2016-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" Three-coordinate post for doubled manual aircraft control

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1798724A (en) * 1929-07-30 1931-03-31 Henry B Chalmers Aeroplane control
US5190243A (en) * 1991-07-03 1993-03-02 Aerospatiale Societe Nationale Industrielle Device for the adjustment of the maneuver forces of movable members of an aircraft
RU2356793C1 (en) * 2007-09-27 2009-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Летно-исследовательский институт имени М.М. Громова" Aircraft steering column
US20140014781A1 (en) * 2012-07-12 2014-01-16 Honeywell International Inc. Aircraft control stick operational in active and passive modes
RU2579250C2 (en) * 2014-08-11 2016-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" Three-dimensional bottom station for manual control of aircraft
RU2579417C2 (en) * 2014-08-11 2016-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина" Three-coordinate post for doubled manual aircraft control

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2794218C2 (en) * 2021-08-02 2023-04-12 Владимир Васильевич Яковлев Universal three-axis manual control post of a plane

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016117199A (en) 2017-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2380276C2 (en) Combined aircraft
US9764830B2 (en) Pilot control system with adjustable pedals
US8812177B2 (en) Integrated aircraft flight control units
CA2803524C (en) Pilot control system with hand rest
US9067672B2 (en) Pilot control system with pendent grip
BR102013002888A2 (en) Revolving wing aircraft and control structure
CN104176237B (en) Deformable wing installation and apply its aircraft
RU142186U1 (en) MECHANISM FOR DECLINING THE STEERING SURFACE OF THE AERODYNAMIC PLANE MODEL
RU2647220C2 (en) Three-cordinate manual aircraft control station
US1855988A (en) Flying control for airplanes
CN109263964A (en) A kind of bionical dragonfly wing driving mechanism of mandril groove with ball pair
US1414241A (en) Aeroplane
US10293919B2 (en) Flight control device for an aircraft
CN205293064U (en) Individual aircraft of folding wing
RU2579250C2 (en) Three-dimensional bottom station for manual control of aircraft
RU2579417C2 (en) Three-coordinate post for doubled manual aircraft control
US1822082A (en) Steering device for aeroplanes
RU2794218C2 (en) Universal three-axis manual control post of a plane
RU2671447C1 (en) Individual aircraft (options) and methods of its flight
RU189484U1 (en) Handle intuitive control of the aircraft
US1210376A (en) Aeroplane.
US2381721A (en) Airplane aileron control
US1080664A (en) Aeroplane.
CN110127062A (en) Double-current method jet engine and aircraft
US1343850A (en) Controlling-gear for aircraft