一种具有机械助力结构的飞机操纵杆的制作方法

本发明涉及超轻型飞机，尤其是涉及一种具有机械助力结构的飞机操纵杆。

背景技术：

1、随着国家对低空管制的逐步放开，超轻型飞机进入大众的视野。超轻型飞机具有尺寸小、重量轻、结构简洁、操纵简单、易于维护、起飞距离短、对起飞场地要求低等优点。

2、飞机的操纵杆具有多项操纵功能：前推操纵杆，水平舵向下偏转，飞机俯冲；后拉操纵杆，水平舵向上偏转，飞机爬升；左推操纵杆，左副翼向上偏转、右副翼向下偏转，飞机向左横滚；右推操纵杆，右副翼向上偏转、左副翼向下偏转，飞机向右横滚。无论副翼的偏转还是水平舵的偏转都会产生风阻力矩，风阻力矩最终都会通过传动机构传递到操纵杆上，因此飞行员在操纵操纵杆时，需要对操纵杆施加很大的推力来平衡风阻力矩。随着技术的进步，大多数飞机都采用复杂的电控系统和液压助力装置来平衡风阻力矩。但是对于超轻型飞机来说，电控系统和液压助力装置的体积大、结构复杂、还需要配备很多的辅助装置，不符合超轻型飞机的设计要求。因此，需要设计一种适用于超轻型飞机的、仅采用简单机械机构就能实现助力的操纵杆。

技术实现思路

1、为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种具有机械助力结构的飞机操纵杆，其目的在于：利用风阻力矩进行机械储能，并在操纵操纵杆时将该力矩释放出来，对操纵杆的操纵起到助力的作用。

2、为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种具有机械助力结构的飞机操纵杆，包括杆体，杆体铰接在飞机的驾驶舱内，在杆体的下端设有一对横向弧形槽，一对横向弧形槽呈八字形设置在飞机的横向面内，且相对于杆体对称设置；在一对横向弧形槽的两侧对称地铰接有一对横向气弹簧，横向气弹簧的伸缩端能够在同侧的横向弧形槽内滑动；在横向弧形槽的末端设有连接结构，连接结构用来连接副翼传动机构。

4、实施上述技术方案后，相比于背景技术，本发明产生的有益效果是：操纵杆向右侧扳动时，左侧横向气弹簧的伸缩端运动至横向弧形槽的近端，右侧横向气弹簧的伸缩端运动至横向弧形槽的远端并伸长做功，右侧横向气弹簧对杆体施加的扭转力矩大于左侧横向气弹簧对杆体施加的阻力矩，对操纵杆的向右侧扳动起到助力的作用。同样的，操纵杆向左侧扳动时，左侧横向气弹簧对杆体施加的扭转力矩大于右侧横向气弹簧对杆体施加的阻力矩，对操纵杆的向左侧扳动起到助力的作用。这样，通过横向气弹簧的释能以及助推力矩的增加，对操纵杆的左右扳动起到了助力作用，在操控副翼偏转时，可大幅降低飞行员对操纵杆施加的操控力矩。

5、进一步地改进技术方案，在杆体的下端还设有一对纵向弧形槽；一对纵向弧形槽呈八字形设置在飞机的纵向面内，且相对于杆体对称设置；在一对纵向弧形槽的两侧对称地铰接有一对纵向气弹簧，纵向气弹簧的伸缩端能够在同侧的纵向弧形槽内滑动；在纵向弧形槽的末端设有连接结构，连接结构用来连接水平舵传动机构。

6、实施上述技术方案后，其产生的有益效果是：基于同样的工作原理，纵向弧形槽和纵向气弹簧能够对操纵杆的前后扳动起到助力作用，在操控水平舵偏转时，可大幅降低飞行员对操纵杆施加的操控力矩。

7、进一步地改进技术方案，所述纵向弧形槽为圆弧槽，一对纵向气弹簧分别铰接在一对纵向弧形槽靠近圆心的位置。

8、实施上述技术方案后，其产生的有益效果是：将纵向气弹簧的铰接点设置于同侧纵向弧形槽的圆心上，操纵杆向后扳动时可使靠前的纵向气弹簧处于基本不做功状态(不伸缩状态)，而靠后的纵向气弹簧处于完全做功状态(伸长状态)，可提高纵向气弹簧对操纵杆的助力效果。

9、进一步地改进技术方案，所述横向弧形槽为圆弧槽，一对横向气弹簧分别铰接在一对横向弧形槽靠近圆心的位置。

10、实施上述技术方案后，其产生的有益效果是：将横向气弹簧的铰接点设置于同侧横向弧形槽的圆心上，操纵杆向右扳动时可使左侧的横向气弹簧处于基本不做功状态(不伸缩状态)，而右侧的横向气弹簧处于做功状态(伸长状态)，可提高横向气弹簧对操纵杆的助力效果。

11、进一步地改进技术方案，在横向气弹簧的伸缩端设置有滚轮，滚轮能够在同侧的横向弧形槽内滚动。

12、实施上述技术方案后，其产生的有益效果是：滚轮具有滚动性，能够减小横向气弹簧伸缩端在横向弧形槽内滑动的阻力。

13、进一步地改进技术方案，在纵向气弹簧的伸缩端设置有滚轮，滚轮能够在同侧的纵向弧形槽内滚动。实施上述技术方案后，其产生的有益效果是：滚轮具有滚动性，能够减小纵向气弹簧伸缩端在纵向弧形槽内滑动的阻力。

14、进一步地改进技术方案，所述操纵杆通过球头球窝结构铰接在飞机的驾驶舱内。

15、实施上述技术方案后，相比于背景技术，本发明产生的有益效果是：球头球窝结构具有万向性，可实现操纵杆的前后推动、左右推动、以及斜向推动，使飞机具有多种飞行姿态。

技术特征：

1.一种具有机械助力结构的飞机操纵杆，包括杆体，杆体铰接在飞机的驾驶舱内，其特征是：在杆体的下端设有一对横向弧形槽，一对横向弧形槽呈八字形设置在飞机的横向面内，且相对于杆体对称设置；在一对横向弧形槽的两侧对称地铰接有一对横向气弹簧，横向气弹簧的伸缩端能够在同侧的横向弧形槽内滑动；在横向弧形槽的末端设有连接结构，连接结构用来连接副翼传动机构。

2.如权利要求1所述的一种具有机械助力结构的飞机操纵杆，其特征是：在杆体的下端还设有一对纵向弧形槽；一对纵向弧形槽呈八字形设置在飞机的纵向面内，且相对于杆体对称设置；在一对纵向弧形槽的两侧对称地铰接有一对纵向气弹簧，纵向气弹簧的伸缩端能够在同侧的纵向弧形槽内滑动；在纵向弧形槽的末端设有连接结构，连接结构用来连接水平舵传动机构。

3.如权利要求2所述的一种具有机械助力结构的飞机操纵杆，其特征是：所述纵向弧形槽为圆弧槽，一对纵向气弹簧分别铰接在一对纵向弧形槽靠近圆心的位置。

4.如权利要求1或2或3所述的一种具有机械助力结构的飞机操纵杆，其特征是：所述横向弧形槽为圆弧槽，一对横向气弹簧分别铰接在一对横向弧形槽靠近圆心的位置。

5.如权利要求1所述的一种具有机械助力结构的飞机操纵杆，其特征是：在横向气弹簧的伸缩端设置有滚轮，滚轮能够在同侧的横向弧形槽内滚动。

6.如权利要求2所述的一种具有机械助力结构的飞机操纵杆，其特征是：在纵向气弹簧的伸缩端设置有滚轮，滚轮能够在同侧的纵向弧形槽内滚动。

7.如权利要求2所述的一种具有机械助力结构的飞机操纵杆，其特征是：所述操纵杆通过球头球窝结构铰接在飞机的驾驶舱内。

技术总结一种具有机械助力结构的飞机操纵杆，包括铰接在飞机的驾驶舱内的杆体，在杆体的下端设有一对横向弧形槽，一对横向弧形槽呈八字形设置在飞机的横向面内，且相对于杆体对称设置；在一对横向弧形槽的两侧对称地铰接有一对横向气弹簧，横向气弹簧的伸缩端能够在同侧的横向弧形槽内滑动；在横向弧形槽的末端设有连接结构，连接结构用来连接副翼传动机构。本发明利用风阻力矩进行机械储能，并在操纵操纵杆时将该力矩释放出来，对操纵杆起到助力的作用。此外，本发明对操纵杆在任意方向上的推拉都有助力作用，而且本发明不借助复杂的电控系统和液压助力元件，仅通过简单的机械机构就实现了对操纵杆的助力，大幅降低了飞行员对飞机的操控难度。技术研发人员：潘大鹏受保护的技术使用者：浙江轻翼航空科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4