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申请/专利权人：上海冯如航空科技有限公司

摘要：本发明公开了一种飞机模拟器专用仿真调整片机构，包括操纵手轮、位置指针、同步器以及电机装置以及角位移传感器，操纵手轮的轴心上安装有一手轮传动轴，手轮传动轴上安装有手轮同步轮，位置指针固定在一指针轮盘上，同步器包括同步转轴，同步转轴上同轴套设有第一转轮、第二转轮和第三转轮，电机装置包括伺服电机，伺服电机的电机轴上同轴固定有电机轮，电机轮通过电机传送带与一同轴固定在手轮传动轴上的连接轮传动连接，操纵手轮转动时，能通过同步器使位置指针同步转动，伺服电机运作时，能带动手轮传动轴转动，使操纵手轮和位置指针同步转动。本发明具有操作方式与真实飞机调整片机构相同、结构简单的优点。

主权项：1.一种飞机模拟器专用仿真调整片机构，其特征是：包括安装在同一个壳体7中的操纵手轮1、位置指针2、同步器3以及电机装置4以及角位移传感器5，操纵手轮1的轴心上安装有一手轮传动轴11，所述的手轮传动轴11上安装有手轮同步轮12，所述的手轮同步轮12的轴心套在手轮传动轴11上固定，所述的位置指针2固定在一指针轮盘21上，所述的同步器3包括同步转轴31，所述的同步转轴31上同轴套设有第一转轮32、第二转轮33和第三转轮34，所述的第一转轮32通过指针传动带32a与指针轮盘21传动连接，所述的第二转轮33通过手轮传动带33a与手轮同步轮12传动连接，所述的第三转轮34伸到角位移传感器5处与角位移传感器5咬合配合，所述的角位移传感器5能感应第三转轮34的转动角度，并将数据传输至飞机模拟器控制装置，所述的电机装置4包括伺服电机41，所述的伺服电机41的电机轴上同轴固定有电机轮42，所述的电机轮42通过电机传送带42a与一同轴固定在手轮传动轴11上的连接轮13传动连接，所述的操纵手轮1转动时，能通过同步器3使位置指针2同步转动，所述的伺服电机41运作时，能带动手轮传动轴11转动，使操纵手轮1和位置指针2同步转动；所述的指针传动带32a呈“O”形套在指针轮盘21和第一转轮32外周面上，使指针轮盘21和第一转轮32的转动面速度相同；所述的手轮传动带33a呈“O”形套在手轮同步轮12和第二转轮33外周面上，使手轮同步轮12和第二转轮33的转动面速度相同；所述的电机传送带42a呈“O”形套在电机轮42和连接轮13外周面上，使电机轮42和连接轮13的转动面速度相同，所述的操纵手轮1外周面设置有一圈防滑球点14；所述的手轮同步轮12的轮径小于第二转轮33的轮径，所述的指针轮盘21的轮径大于第一转轮32的轮径；所述的伺服电机41和角位移传感器5均通过固定架6固定在壳体7内；所述的操纵手轮1、位置指针2均部分伸出至壳体7外；所述的壳体7和固定架6均为不锈钢制作，操纵手轮1与位置指针2之间的转动角度传动比通过两对用同步带连接的同步轮实现，四个同步轮分别为手轮同步轮12和第二转轮33、指针轮盘21和第一转轮32，通过转动操纵手轮1，就能让位置指针2一起转动，且二者的转动方向相同但是角度不同，手轮传动轴11还通过另外一组用同步带连接的同步轮与伺服步进电机连接，用于电动控制或自动驾驶控制模式下，通过接收仿真软件的指令由伺服步进电机实时控制操纵手轮1、位置指针2的当前位置，同步转轴31通过一组直齿轮与角位移传感器5连接，用于实时采集位置指针2的当前位置，并反馈给飞行性能仿真软件。

全文数据：一种飞机模拟器专用仿真调整片机构技术领域[0001]本发明属于飞机模拟器的技术领域，具体涉及一种飞机模拟器专用仿真调整片机构。背景技术[0002]随着中国低空开放政策的落实，未来20年中国通航产业将以爆炸方式增长，通航飞行模拟器市场前景可观，发展潜力巨大。而目前国内通航模拟器市场基本被国外进口设备垄断，价格高昂。面对这种现状我们急需自主研发自己的飞行模拟器。调整片机构是飞机飞行控制的主要操纵部件之一，可以在飞行中减小和消除杆力，辅助飞行员飞行。而在市场上无法买到针对飞机模拟器的仿真调整片机构，又不能将飞机上的实装调整片机构直接用在模拟器上，因此为了研发出完整的飞行模拟器，首先需要研发出针对飞行模拟器的专用调整片机构。发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种操作方式与真实飞机调整片机构相同、结构简单的一种飞机模拟器专用仿真调整片机构。[0004]为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：[0005]一种飞机模拟器专用仿真调整片机构，其中：包括安装在同一个壳体中的操纵手轮、位置指针、同步器以及电机装置以及角位移传感器，操纵手轮的轴心上安装有一手轮传动轴，手轮传动轴上安装有手轮同步轮，手轮同步轮的轴心套在手轮传动轴上固定，位置指针固定在一指针轮盘上，同步器包括同步转轴，同步转轴上同轴套设有第一转轮、第二转轮和第三转轮，第一转轮通过指针传动带与指针轮盘传动连接，第二转轮通过手轮传动带与手轮同步轮传动连接，第三转轮伸到角位移传感器处与角位移传感器咬合配合，角位移传感器能感应第三转轮的转动角度，并将数据传输至飞机模拟器控制装置，电机装置包括伺服电机，伺服电机的电机轴上同轴固定有电机轮，电机轮通过电机传送带与一同轴固定在手轮传动轴上的连接轮传动连接，操纵手轮转动时，能通过同步器使位置指针同步转动，伺服电机运作时，能带动手轮传动轴转动，使操纵手轮和位置指针同步转动。[0006]为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：[0007]上述的指针传动带呈“〇”形套在指针轮盘和第一转轮外周面上，使指针轮盘和第一转轮的转动面速度相同;手轮传动带呈“0”形套在手轮同步轮和第二转轮外周面上，使手轮同步轮和第二转轮的转动面速度相同；电机传送带呈“0”形套在电机轮和连接轮外周面上，使电机轮和连接轮的转动面速度相同。[0008]上述的手轮同步轮的轮径小于第二转轮的轮径，指针轮盘的轮径大于第一转轮的轮径。[0009]上述的伺服电机和角位移传感器均通过固定架固定在壳体内。[0010]上述的操纵手轮、位置指针均部分伸出至壳体外。[0011]上述的操纵手轮外周面设置有一圈防滑球点。[0012]上述的壳体和固定架均为不锈钢制作。[0013]本发明的操纵手轮、位置指针、同步器以及电机装置以及角位移传感器组成一套完整的传动结构，操纵手轮转动时，能通过同步器带动位置指针同向转动，通过设置不同直径的转轮，使操纵手轮和位置指针之间的转动角度不同，一般情况下，操纵手轮和位置指针之间的转动角度比为10:1，位置指针从其行程上端到行程下端能转动90°，操纵手轮则能转动900°。与此同时，角位移传感器也能感应到操纵手轮的转动角度，从而将数据传输至飞机模拟器控制装置，在真实飞机上，调整片的不同位置对应着飞机上升降舵配平片的不同位置，可在飞行中减小和消除杆力，辅助飞行员飞行。但是在本发明的装置中，并没有升降舵配平片等结构，仅仅以飞机模拟器控制装置虚拟该装置的数据。[0014]在真实飞机上，调整片机构有三种控制方式:手动控制、电动控制、自动驾驶控制。手动控制是指飞行员直接手动拨动调整片操纵盘上下转动，控制升降舵配平片。电动控制是指飞行员通过拨动开关按钮，通过电机间接操纵调整片操纵盘，达到相同的目的。自动驾驶控制是指在飞机自动驾驶模式下，调整片通过接收自动驾驶的控制指令，自动通过电机调节调整片操纵盘的位置，从而调节升降舵配平片，实现自动驾驶模式下的纵向平衡控制。本发明的装置可以直接模拟前两种控制，第三种控制由飞机模拟器控制装置单独完成，不在本发明的技术方案内，本发明在手动控制（以操纵手轮转动之外，还具有电机装置，该电机联动到操纵手轮轴上，电机由飞机模拟器控制装置控制，可以带动操纵手轮轴转动，从而代替操纵手轮的功能。[0015]本发明的飞机模拟器专用仿真调整片机构可以完全模拟真实飞机的调整片机构的功能，从而可以对学员进行针对教学和训练。附图说明[0016]图1是本发明的结构示意图；[0017]图2是图1的主视图；[0018]图3是图2的后视图；[0019]图4是本发明装在壳体中的示意图；[0020]图5是图4的左视图。[0021]其中的附图标记为:操纵手轮1、手轮传动轴11、手轮同步轮12、连接轮13、防滑球点14、位置指针2、指针轮盘21、同步器3、同步转轴31、第一转轮32、指针传动带32a、第二转轮33、手轮传动带33a、第三转轮M、电机装置4、伺服电机41、电机轮42、电机传送带42a、角位移传感器5、固定架6、壳体7。具体实施方式[0022]以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。[0023]本发明的一种飞机模拟器专用仿真调整片机构，其中:包括安装在同一个壳体7中的操纵手轮1、位置指针2、同步器3以及电机装置4以及角位移传感器5,操纵手轮1的轴心上安装有一手轮传动轴11，手轮传动轴11上安装有手轮同步轮I2,手轮同步轮I2的轴心套在手轮传动轴11上固定，位置指针2固定在一指针轮盘21上，同步器3包括同步转轴31，同步转轴31上同轴套设有弟一转轮幻、第二转轮33和第三转轮34,第一转轮32通过指针传动带32a与指针轮盘21传动连接，第二转轮33通过手轮传动带33a与手轮同步轮12传动连接，第三转轮34伸到角位移传感器5处与角位移传感器5咬合配合，角位移传感器5能感应第三转轮34的转动角度，并将数据传输至飞机模拟器控制装置，电机装置4包括伺服电机41，伺服电机41的电机轴上同轴固定有电机轮42,电机轮42通过电机传送带42a与一同轴固定在手轮传动轴11上的连接轮13传动连接，操纵手轮1转动时，能通过同步器3使位置指针2同步转动，伺服电机41运作时，能带动手轮传动轴丨〖转动，使操纵手轮丨和位置指针2同步转动。[0024]实施例中，指针传动带32a呈“0”形套在指针轮盘21和第一转轮32外周面上，使指针轮盘21和第一转轮32的转动面速度相同；手轮传动带33a呈“0”形套在手轮同步轮12和第二转轮33外周面上，使手轮同步轮12和第二转轮33的转动面速度相同；电机传送带42a呈形套在电机轮42和连接轮13外周面上，使电机轮似和连接轮13的转动面速度相同。[0025]实施例中，手轮同步轮12的轮径小于第二转轮33的轮径，指针轮盘21的轮径大于第一转轮32的轮径。[0026]实施例中，伺服电机41和角位移传感器5均通过固定架6固定在壳体7内。[0027]实施例中，操纵手轮1、位置指针2均部分伸出至壳体7外。[0028]实施例中，操纵手轮1外周面设置有一圈防滑球点14。[0029]实施例中，壳体7和固定架6均为不锈钢制作。[0030]通过研宄真实飞机上的调整片机构，清楚调整片机构在飞机飞行中的作用。调整片机构有哪些操作，不同操作对飞机飞行的影响。行成了一个从驾驶员操作输入，到调整片反馈、飞机飞行性能反馈的回路。我们设计的飞行模拟器专用仿真调整片机构，要满足在外观上、操作上与真实飞机调整片机构基本相同，调整片反馈和飞机性能反馈与真实飞机飞行反馈基本相同，即可满足飞行模拟器的使用要求。其中飞机性能反馈部分由模拟器飞行性能仿真软件实现，不属于本发明的发明范围。[0031]本发明主要由操纵手轮1、位置指针2、同步器3以及电机装置4以及角位移传感器5、固定架6等组成。[0032]壳体7是根据真实飞机调整片机构外形罩设计，只为满足外形仿真的需求，不是本发明的重点。操纵手轮1大小、外形、表面处理与真实飞机基本一致，保证了仿真部件的操纵手感，位置指针与操纵手轮同一轴心上，操纵手轮、位置指针相对于外形罩的空间位置与真实飞机基本一致，行程范围及行程位置与真实飞机基本一致。操纵手轮与位置指针之间的转动角度传动比通过两对用同步带连接的同步轮实现。四个同步轮分别为手轮同步轮12和第二转轮33、指针轮盘21和第一转轮32，学员通过转动操纵手轮，就能让位置指针一起转动，且二者的转动方向相同但是角度不同，手轮传动轴11还通过另外一组用同步带连接的同步轮与伺服步进电机连接（即连接轮I3，用于电动控制或自动驾驶控制模式下，通过接收仿真软件的指令由伺服步进电机实时控制操纵手轮、位置指针的当前位置。同步转轴31通过一组直齿轮与角位移传感器连接，用于实时采集位置指针的当前位置，并反馈给飞行性能仿真软件。[0033]以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

权利要求：1.一种飞机模拟器专用仿真调整片机构，其特征是:包括安装在同一个壳体7中的操纵手轮1、位置指针2、同步器⑶以及电机装置⑷以及角位移传感器⑸，操纵手轮1的轴心上安装有一手轮传动轴（11，所述的手轮传动轴（H上安装有手轮同步轮（12，所述的手轮同步轮（12的轴心套在手轮传动轴（11上固定，所述的位置指针2固定在一指针轮盘21上，所述的同步器C3包括同步转轴31，所述的同步转轴31上同轴套设有第一转轮32、第二转轮33和第三转轮34，所述的第一转轮32通过指针传动带32a与指针轮盘21传动连接，所述的第二转轮33通过手轮传动带33a与手轮同步轮（12传动连接，所述的第三转轮34伸到角位移传感器5处与角位移传感器5咬合配合，所述的角位移传感器5能感应第三转轮34的转动角度，并将数据传输至飞机模拟器控制装置，所述的电机装置4包括伺服电机41，所述的伺服电机41的电机轴上同轴固定有电机轮42，所述的电机轮42通过电机传送带42a与一同轴固定在手轮传动轴（11上的连接轮13传动连接，所述的操纵手轮1转动时，能通过同步器⑶使位置指针2同步转动，所述的伺服电机41运作时，能带动手轮传动轴（11转动，使操纵手轮（1和位置指针⑵同步转动。2.根据权利要求1所述的一种飞机模拟器专用仿真调整片机构，其特征是:所述的指针传动带32a呈“0”形套在指针轮盘21和第一转轮32外周面上，使指针轮盘21和第一转轮32的转动面速度相同；所述的手轮传动带33a呈“0”形套在手轮同步轮（12和第二转轮33外周面上，使手轮同步轮（12和第二转轮33的转动面速度相同;所述的电机传送带42a呈“0”形套在电机轮42和连接轮13外周面上，使电机轮42和连接轮13的转动面速度相同。3.根据权利要求2所述的一种飞机模拟器专用仿真调整片机构，其特征是:所述的手轮同步轮（12的轮径小于第二转轮33的轮径，所述的指针轮盘（21的轮径大于第一转轮32的轮径。4.根据权利要求3所述的一种飞机模拟器专用仿真调整片机构，其特征是:所述的伺服电机41和角位移传感器5均通过固定架6固定在壳体7内。5.根据权利要求4所述的一种飞机模拟器专用仿真调整片机构，其特征是:所述的操纵手轮1、位置指针⑵均部分伸出至壳体⑺外。6.根据权利要求5所述的一种飞机模拟器专用仿真调整片机构，其特征是:所述的操纵手轮⑴外周面设置有一圈防滑球点（14。7.根据权利要求6所述的一种飞机模拟器专用仿真调整片机构，其特征是:所述的壳体7和固定架⑹均为不锈钢制作。

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