Ручка продольно-поперечного управления летательным аппаратом

 

Изобретение относится к авиации, в частности к системам продольно-поперечного управления вертолетом или самолетом. Сущность: ручка содержит рычаг 1 с рукояткой 2, закрепленной на полу кабины в карданном узле с шарниром 3 поперечного и шарниром 4 продольного управления, подвижные элементы которых связаны с тягами 13 проводки, причем ось шарнира 3 наклонена вперед относительно строительной горизонтали при нейтральном положении ручки на угол 15 - 35^o. 3 ил.

Изобретение относится к конструктивным элементам летательных аппаратов, в частности к системе продольно-поперечного управления вертолетом или самолетом.

Известна ручка управления вертолетом Ми-8 (см. Кн. В. А. Данилов и др. "Вертолет Ми-8", М. "Транспорт", 1979, с. 167, рис. 10.5), которая содержит рычаг с рукояткой, установленный на оси шарнирного узла продольного управления, корпус которого закреплен жестко на поворотном стакане шарнирного узла поперечного управления и соединен посредством тяг и качалок с системой управления летательным аппаратом.

Наиболее близким аналогом по конструкции предлагаемой ручке является ручка продольно-поперечного управления летательным аппаратом, содержащая рычаг с рукояткой, закрепленной на полу кабины в карданном узле с шарнирами продольного и поперечного управления, подвижные элементы которых связанны соответствующими тягами проводки, причем ось шарнира поперечного управления расположена наклонно в продольной вертикальной плоскости (см. Патент США N 2427962, кл. В 64 С 13/04, 1947).

При этом ось шарнира поперечного управления наклонена назад по часовой стрелке относительно строительной горизонтали летательного аппарата.

Это является недостатком известной ручки, поскольку траектория движения при поперечном управлении должна проходить строго во фронтальной плоскости, в то время, как траектория естественного движения ручки летчика в поперечном направлении, определяемая биомеханическими ограничениями, представляет собой при виде сверху кривую линию, представляющую собой отрезок спирали (см. ГОСТ В-24951-81, прилож. 1, черт. 1, черт. 17-23, с. 27 42). Это приводит при поперечном управлении к появлению вредных связей поперечного управления с продольным управлением, возникающих в результате непроизвольного отклонения руки от фронтальной плоскости. В результате, летчик вынужден делать дополнительные корректирующие движения в продольном направлении, что усложняет процесс пилотирования, вызывая дополнительную утомляемость.

Задачей изобретения является облегчение процесса пилотирования и снижение утомляемости летчика, благодаря освобождению его от необходимости выполнять дополнительные корректирующие движения ручкой в продольном направлении при осуществлении им поперечного управления.

Решение задачи достигается благодаря тому, что в конструкции ручки продольно-поперечного управления летательным аппаратом, содержащей рычаг с рукояткой и карданный узел крепления рычага к полу кабины с шарниром продольного и шарниром поперечного управлений, ось шарнира поперечного управления наклонена вперед в продольной плоскости по направлению полета, образуя угол относительно строительной горизонтали летательного аппарата. Величина этого угла составляет α 15 35^o и зависит от положения сидения и роста летчика.

При поперечном управлении летательным аппаратом рычаг ручки поворачивается вокруг наклоненной к строительной горизонтали оси шарнира поперечного управления, а рукоятка при этом перемещается не во фронтальной плоскости, как это имеет место в прототипе, а по траектории, близкой к естественному движению руки летчика в поперечном направлении, указанному в ГОСТе, исключая тем самым излишние корректирующие движения руки в продольном направлении.

в предлагаемом диапазоне угла a 15 35^o серия соответствующих траекторий движения рукоятки управления не имеет существенных отклонений от упомянутой естественной траектории движения руки в рабочем диапазоне поворота ручки, которые бы требовали корректировки продольного управления (см. фиг. 2).

На фиг. 1 изображена ручка продольно-поперечного управления, вид сбоку; на фиг. 2 вид в плане траектории движения руки при поперечном управлении; на фиг. 3 ручка продольно-поперечного управления в изометрии.

Ручка продольно-поперечного управления состоит (см. фиг. 1,3) из рычага 1 с рукояткой 2, установленного на полу кабины летательного аппарата с помощью карданного узла, включающего шарнир 3 поперечного управления и шарнир 4 продольного управления. Рычаг 1 установлен на оси 5 шарнира поперечного управления 3, которая размещена в скобах 6, жестко закрепленных на трубчатом валу 7, а конец рычага 1 имеет шарнир 8, соединяющий рычаг с тягой 9 проводки поперечного управления. Шарнир продольного управления 4 включает трубчатый вал 7, который установлен в кронштейнах 10 пола кабины с помощью подшипников и на котором выполнен кронштейн 11 с шарниром 12, соединяющим его с тягой 13 проводки продольного управления (см. фиг. 3). Ось 3 шарнира поперечного управления наклона в продольной вертикальной плоскости вперед по направлению полета, образуя со строительной горизонталью (см. фиг. 1) угол a 15 35^o. Траектория движения рукоятки 2 относительно оси шарнира поперечного управления в плане при угле a 15^o представлена на фиг. 2 отрезком эллипса а₂, при угле a 35^o отрезком а₁.

Траектория естественного движения руки летчика относительно плечевого сустава в поперечном направлении в соответствии с биомеханическими ограничениями представлена кривой b. Траектория c движения рукоятки при положении оси шарнира параллельно строительной горизонтали, как это имеет место в прототипе, лежит во фронтальной плоскости. Из фиг. 2 видно, что в рабочем диапазоне кривые a и b совмещены. За пределами интервала a 15 - 35^o кривые a отклоняются от кривой b в рабочем диапазоне ручки так, что в крайних положениях требуется корректировка продольного управления.

Устройство работает следующим образом.

в процессе поперечного управления летчик правой рукой отклоняет рукоятку 2 в поперечном направлении. При этом рычаг 1 поворачивается относительно оси 5 шарнира поперечного управления 3, которая наклонена вперед на угол a а рукоятка 2 совершает движение, соответствующее траектории рабочего отрезка кривой (см. фиг. 2, 3). При этом нижний конец рычага воздействует на тягу 9 проводки поперечного управления. Продольное управление осуществляется отклонением ручки 1 совместно со скобами 6, валом 7 и кронштейном 11 относительно оси трубчатого вала 7 путем воздействия на тягу 13.

Эргономическое преимущество предлагаемого устройства по сравнению с прототипом заключается в освобождении летчика от необходимости делать корректирующие движения ручкой в продольном направлении при осуществлении поперечного управления летательным аппаратом.

Формула изобретения

Ручка продольно-поперечного управления летательным аппаратом, содержащая рычаг с рукояткой, закрепленной на полу кабины в карданном узле с шарнирами продольного и поперечного управления, подвижные элементы которых связаны с соответствующими тягами проводки, причем ось шарнира поперечного управления расположена наклонно в продольной вертикальной плоскости, отличающаяся тем, что ось шарнира поперечного управления наклонена вперед относительно строительной горизонтали летательного аппарата при нейтральном положении ручки на угол 15 35^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3