飞机操纵系统脚蹬综合测量装置及方法与流程

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1.本发明涉及应用飞机调试技术领域，尤其涉及飞机操纵系统脚蹬综合测量装置及方法。

背景技术：

2.脚蹬是飞行员操纵飞机的重要部件，其运动的行程、力值以及角度的大小会直接飞行员的操纵感受，从而改变飞机的人感系统以及飞行特性。以某飞机为例，相关调试技术文件对脚蹬力值及行程值的测量做出数值范围要求，需在飞机操纵系统调试阶段进行测量。
3.目前测量飞机操纵系统脚蹬相关测量的方法，主要是人工利用钢板尺等工具，在操作空间有限的座舱内，下蹲、弯腰进行测量以及读取数值的工作。在读取脚蹬行程的过程中，操作者需要弯腰侧身在钢板尺上读取数值，由于钢板尺放置的位置空间有限，往往很难精读到位，因此为了保证测量数据的准确性，有时需要进行多次复测，无形当中增加了很大的测量工作，而且工作效率低。测量脚蹬力时，由于使用测力计顶到脚蹬上时用力前推，容易出现测力计脱开打伤脚蹬、损伤测力计或导致操作者受伤的情况。其次因操作者处于用手施加高力值的状态，导致测量时的施加力易在一定范围内波动，无法稳定在较小的区间内，读数精度不高，且在读数过程中，操作者需要从推拉式测力计的刻度盘上读取数值，数值显示不够直接，而且由于刻度盘分度值的影响及操作者视觉误差，往往无法精读到位；相反，若可以将测量装置固定在脚蹬上，将检测结果通过刻度尺以及手持数值显示器显示，可大大提高工作效率与数值精度。

技术实现要素：

4.鉴于以上原因，发明了飞机操纵系统脚蹬综合测量装置及方法，可用于歼击机，该测量装置主要是通过脚蹬带动此设备同步运动，从而高效、精准的实现对脚蹬行程、脚蹬力及脚蹬偏转角度等数据的综合测量工作。集成多项检测功能，改变了飞机操纵系统脚蹬距离、力值及角度的测试方法，也不需使用原有的人工测量方式，弥补了测试指标精度难以保证、测试时间长、操作者劳动强度大等不足之处，极大提升了测试工作的效率与精度，很大程度地解决测量飞机操纵系统脚蹬检测项目测量过程中的难点问题。
5.本发明的技术方案：一种飞机操纵系统脚蹬综合测量装置，包括刻度盘1、刻度指示器2、系留绳3、行程测量杆4、固定螺栓5、工艺踏板6、压力传感器7、数显角度测量装置8、固定支座9、信号输出电缆10和数值显示器11；
6.行程测量杆4一端固定于工艺踏板6，另一端上设置刻度盘1，刻度指示器2通过系留绳3连接于行程测量杆4上，防止丢失，并在刻度盘1区域滑动；工艺踏板6一面用于承受操作者的施加外力，另一面连接压力传感器7；固定支座9呈l状，固定于飞机脚蹬上，其一侧边连接压力传感器7，另一侧边连接数显角度测量装置8；压力传感器7和数显角度测量装置8均通过信号输出电缆10连接至数值显示器11，用于显示飞机脚蹬的承受力值与偏转角度。
7.刻度盘1位于行程测量杆4上，与刻度指示器2配合使用，用于读取脚蹬行程。工艺踏板6用来承受操作者用脚施加的外力，从而带动设备运动；压力传感器7用于测量力值；数显角度测量装置8用于测量脚蹬偏转角度。
8.一种飞机操纵系统脚蹬综合测量方法，具体包括步骤如下：
9.1)将中立装置安装在脚蹬机构的立孔中，使脚蹬处于中立位置，此状态下脚蹬无法运动；
10.2)将飞机操纵系统脚蹬综合测量装置通过固定支座9安装在飞机的脚蹬上；
11.3)操作者手持数值显示器11与刻度指示器2，手动设置零位，并记录此时刻度指示器2在刻度盘1上对应的位置a1；
12.4)打开数值显示器11开关，此时显示屏显示出力值以及角度值，按需求选取读取实时力值模式或读取峰值力值模式后，按压调零按键，调整初始零位；
13.5)将中立装置从脚蹬上拆下；
14.6)操作者将脚放置在工艺踏板上，施加力使脚蹬产生位移；
15.7)通过行程测量杆4产生的位移带动刻度盘1运动，操作者根据刻度盘1与刻度指示器2产生的相对位移，读取刻度指示器2在刻度盘1上对应的位置数值a2，此时，脚蹬行程a＝a1-a2；
16.8)在按照飞机调试技术要求的脚蹬位移值时，此时数值显示器11显示的力值即为该脚蹬位移下的力值，显示的角度值即为该脚蹬在改位移下的偏转角度，操作者直接观察显示屏读数获取。
17.本发明的有益效果：
18.(1)本发明将三种测量功能集为一体，可同时实现脚蹬力、脚蹬行程以及脚蹬偏转角度的测量，节省因测量不同项目而频繁更换工装设备的时间，节省人工成本，大幅度提高工作效率；
19.(2)本发明结构简单，可拆卸，且安装拆卸操作简单，拆卸成几个部件后便于存放，若在后续使用过程中有某个部件损坏或失效，可单独更换此部件，不影响设备的使用，提高维护性，降低因设备问题影响飞机科研生产进度的风险；
20.(3)固定支座的外形按照脚蹬外形设计，使用过程中可使设备完全贴合在脚蹬上，固定牢固，在测量过程中，由于不再需要手持直尺或钢板尺测量，很大程度的避免了手持钢板尺或直尺时发生晃动从而影响测量结果准确性的可能性，而使用本发明测量时，由于用脚施力，可保证稳定性，数值读取更准确，精度更高。
21.(4)本发明采用的压力传感器以及数显角度测量装置均能提供数字信号，且采用同一根信号输出电缆，此设计可使操作者使用数值显示器可直接读取到准确的力值以及角度，测量精度大大提高，且可通过数值读取最大限度地消除了由于操作者的视觉误差而带来的调试失误，极大地提高工作效率及调试准确性。
附图说明
22.图1为本发明的飞机操纵系统脚蹬综合测量装置示意图。
23.图中：1-刻度盘、2-刻度指示器、3-系留绳、4-行程测量杆、5-固定螺栓、6-工艺踏板、7-压力传感器、8-数显角度测量装置、9-固定支座、10-信号输出电缆、11-数值显示器。
具体实施方式
24.本发明具体实施方式及步骤如下：
25.1)将行程测量杆4通过固定螺栓5与工艺踏板6连接在一起，保证安装紧固；
26.2)把数显角度测量装置8与压力传感器7安装到固定支座9上，保证安装紧固；
27.3)将上述组装完成的两个部件连接，通过信号输出电缆10连接数值显示器11与数显角度测量装置8、压力传感器7；
28.4)将中立装置安装在脚蹬机构中立孔中，使脚蹬处于中立位置，此状态下脚蹬无法运动；
29.5)将飞机操纵系统脚蹬综合测量装置通过固定支座9安装在飞机的脚蹬上；
30.6)操作者手持数值显示器11与刻度指示器2，按自身读取数值便利的位置利用刻度指示器2手动设置零位，并记录此时刻度指示器2在刻度盘上对应的位置a1；
31.7)打开数值显示器11开关，此时显示屏显示出力值以及角度值，按需求选取读取实时力值模式或读取峰值力值模式后，按压调零按键，调整初始零位；
32.8)将中立装置从脚蹬上拆下；
33.9)操作者将脚放置在工艺踏板6上，施加力使脚蹬产生位移；
34.10)通过行程测量杆4产生的位移带动刻度盘1运动，操作者可根据刻度盘1与刻度指示器2产生的相对位移，读取刻度指示器2在刻度盘1上对应的位置数值a2，此时，脚蹬行程a＝a1-a2
35.11)在按照飞机调试技术要求的脚蹬位移值时，观察此时数值显示器11显示的力值即为该脚蹬位移下的力值，观察此时数值显示器11显示的角度值即为该脚蹬在该位移下的偏转角度，操作者直接观察显示屏读数即可
36.12)按照步骤4)至步骤11)将该装置放置在另一侧脚蹬上进行行程、力值以及角度测量工作；
37.13)待以上工作完成后，将此装置从脚蹬上拆除，将行程测量杆4、固定螺栓5、工艺踏板6、数显角度测量装置8、压力传感器7、信号输出电缆10断开并分别进行保存。

技术特征：

1.一种飞机操纵系统脚蹬综合测量装置，其特征在于，该飞机操纵系统脚蹬综合测量装置包括刻度盘(1)、刻度指示器(2)、系留绳(3)、行程测量杆(4)、固定螺栓(5)、工艺踏板(6)、压力传感器(7)、数显角度测量装置(8)、固定支座(9)、信号输出电缆(10)和数值显示器(11)；行程测量杆(4)一端固定于工艺踏板(6)，另一端上设置刻度盘(1)，刻度指示器(2)通过系留绳(3)连接于行程测量杆(4)上，防止丢失，并在刻度盘(1)区域滑动；工艺踏板(6)一面用于承受操作者的施加外力，另一面连接压力传感器(7)；固定支座(9)呈l状，固定于飞机脚蹬上，其一侧边连接压力传感器(7)，另一侧边连接数显角度测量装置(8)；压力传感器(7)和数显角度测量装置(8)均通过信号输出电缆(10)连接至数值显示器(11)，用于显示飞机脚蹬的承受力值与偏转角度。2.一种飞机操纵系统脚蹬综合测量方法，其特征在于，具体包括步骤如下：1)将中立装置安装在脚蹬机构的立孔中，使脚蹬处于中立位置，此状态下脚蹬无法运动；2)将飞机操纵系统脚蹬综合测量装置组装完毕后，通过固定支座(9)安装在飞机的脚蹬上；3)操作者手持数值显示器(11)与刻度指示器(2)，手动设置零位，并记录此时刻度指示器(2)在刻度盘(1)上对应的位置a1；4)打开数值显示器(11)开关，此时显示屏显示出力值以及角度值，按需求选取读取实时力值模式或读取峰值力值模式后，按压调零按键，调整初始零位；5)将中立装置从脚蹬上拆下；6)操作者将脚放置在工艺踏板上，施加力使脚蹬产生位移；7)通过行程测量杆(4)产生的位移带动刻度盘(1)运动，操作者根据刻度盘(1)与刻度指示器(2)产生的相对位移，读取刻度指示器(2)在刻度盘(1)上对应的位置数值a2，此时，脚蹬行程a＝a1-a2；8)在按照飞机调试技术要求的脚蹬位移值时，此时数值显示器(11)显示的力值即为该脚蹬位移下的力值，显示的角度值即为该脚蹬在改位移下的偏转角度，操作者直接观察显示屏读数获取。

技术总结

本发明属于应用飞机调试技术领域，提出了飞机操纵系统脚蹬综合测量装置及方法。飞机操纵系统脚蹬综合测量装置包括刻度盘、刻度指示器、行程测量杆、工艺踏板、压力传感器、数显角度测量装置和数值显示器；本发明将三种测量功能集为一体，可同时实现脚蹬力、脚蹬行程以及脚蹬偏转角度的测量，节省因测量不同项目而频繁更换工装设备的时间；结构简单，可拆卸，且安装拆卸操作简单，便于存放及更换；用脚施力可保证稳定性，数值读取更准确，精度更高；且可通过数值读取最大限度地消除了由于操作者的视觉误差而带来的调试失误，极大地提高工作效率及调试准确性。及调试准确性。及调试准确性。