本發(fā)明屬于機(jī)械控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及了傳統(tǒng)機(jī)械式汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和線控飛機(jī)操控系統(tǒng)，實現(xiàn)地面行駛和飛行時對飛行汽車的姿態(tài)控制，以及動態(tài)模式轉(zhuǎn)換功能。具體地說，是一種飛行汽車操縱系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

多學(xué)科交叉的飛行汽車目前還在研制階段?，F(xiàn)階段飛行汽車的地面轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和飛行操縱機(jī)構(gòu)均相互獨(dú)立，沿用汽車和飛機(jī)的原始設(shè)計，空間占用大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，質(zhì)量較重，并且需要在模式轉(zhuǎn)換過程中停穩(wěn)車輛，轉(zhuǎn)換過程不夠流暢。如何設(shè)計出一套簡單有效、可靠且壽命較長的融合式操縱系統(tǒng)，改進(jìn)原有汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及飛機(jī)操縱盤機(jī)構(gòu)使其巧妙結(jié)合，既可以獨(dú)立實現(xiàn)行駛或飛行模式下的功能，互不干擾，又可以在起降動態(tài)過程中實現(xiàn)模式轉(zhuǎn)換，連貫流暢，成為了一項技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了滿足現(xiàn)有技術(shù)的需求，提供一種飛行汽車操縱系統(tǒng)。通過所述的飛行汽車操縱系統(tǒng)，簡化飛行汽車操縱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，達(dá)到減重的目的。駕駛員在不改變駕駛習(xí)慣的基礎(chǔ)上，在地面模式和飛行模式這兩種模式下可靠操縱飛行汽車，并且能夠?qū)崿F(xiàn)飛行汽車起降過程中的模式轉(zhuǎn)換。

所述的飛行汽車操控系統(tǒng)，安裝在飛行汽車的機(jī)架上，包括操縱盤、操縱柱、機(jī)罩、轉(zhuǎn)向軸、錐齒輪箱、轉(zhuǎn)向傳動軸、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向直拉桿、轉(zhuǎn)向橫拉桿旋轉(zhuǎn)力反饋機(jī)構(gòu)、推拉力反饋機(jī)構(gòu)和模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。所述的飛行汽車操控系統(tǒng)，初始靜置狀態(tài)時所述的操縱盤所在平面豎直，所述的操縱柱水平，靠近操縱盤所在平面為前，遠(yuǎn)離操縱盤所在平面為后。

所述的轉(zhuǎn)向軸水平且與操縱柱平行，由前向后依次由A段、B段和C段三部分焊接制成。所述的A段前端通過深溝球軸承和轉(zhuǎn)向軸軸承座支撐到機(jī)架上；A段的位置沿轉(zhuǎn)向軸軸向方向有一根凸鍵，稱為凸鍵導(dǎo)軌，凸鍵導(dǎo)軌的前后兩端分別有一個外花鍵即傳扭花鍵。所述的凸鍵導(dǎo)軌可使轉(zhuǎn)向傳動齒輪在模式轉(zhuǎn)換過程中，時刻與轉(zhuǎn)向軸保持周向同步，避免與外花鍵結(jié)合不順暢。在地面狀態(tài)下，所述的凸鍵導(dǎo)軌前端的傳扭花鍵與轉(zhuǎn)向傳動齒輪之間嚙合；在飛行狀態(tài)下，所述的凸鍵導(dǎo)軌后端的傳扭花鍵與轉(zhuǎn)向傳動齒輪之間嚙合，在地面狀態(tài)或飛行狀態(tài)傳遞扭矩。所述的B段為薄壁鋼管，所述的C段為一帶內(nèi)花鍵的套筒，C段與錐齒輪箱中的直齒圓錐齒輪組連接。所述的直齒圓錐齒輪組通過花鍵與分別轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向傳動軸連接，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向傳動軸之間的轉(zhuǎn)矩直角變向傳遞。所述錐齒輪箱的箱體固定在機(jī)架上。所述轉(zhuǎn)向器底部裝有轉(zhuǎn)向器角位移傳感器，實時監(jiān)測轉(zhuǎn)向器小齒輪轉(zhuǎn)角。

所述旋轉(zhuǎn)力反饋機(jī)構(gòu)包括一對大小齒輪組(包括旋轉(zhuǎn)力反饋大齒輪和旋轉(zhuǎn)力反饋小齒輪)、步進(jìn)電機(jī)即旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)和旋轉(zhuǎn)力角位移傳感器。其中，所述的大小齒輪組相嚙合。所述的旋轉(zhuǎn)力反饋大齒輪通過四顆螺栓固定在操縱柱的法蘭盤上，兩側(cè)分別與旋轉(zhuǎn)力反饋小齒輪和轉(zhuǎn)向傳動齒輪嚙合。所述的旋轉(zhuǎn)力角位移傳感器和旋轉(zhuǎn)力反饋小齒輪通過旋轉(zhuǎn)力反饋傳感器座固定在旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)的輸出軸上。所述的旋轉(zhuǎn)力反饋傳感器座與所述的旋轉(zhuǎn)力角位移傳感器和旋轉(zhuǎn)力反饋小齒輪之間分別是鍵連接，所述的旋轉(zhuǎn)力反饋傳感器座與所述的旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)之間為鍵連接。旋轉(zhuǎn)力角位移傳感器、旋轉(zhuǎn)力反饋小齒輪與所述的旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)的輸出軸實現(xiàn)同軸轉(zhuǎn)動。所述的旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)側(cè)面固定連接在保持架上，所述保持架與推拉力反饋齒條的背面通過法蘭連接，且旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)的輸出軸與推拉力反饋齒條的長軸平行；旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)通過保持架與滑塊連接。所述的滑塊嵌于滑軌中，所述的滑軌與機(jī)架固連，所述旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)通過滑塊在滑軌上滑動。

所述的推拉力反饋機(jī)構(gòu)包括一對齒輪齒條組(包括推拉力反饋齒輪和推拉力反饋齒條)、伺服電機(jī)即推拉力反饋電機(jī)和旋轉(zhuǎn)力角位移傳感器。其中，所述的推拉力反饋齒條與推拉力反饋齒輪相嚙合。所述的推拉力角位移傳感器和推拉力反饋齒輪通過推拉力反饋傳感器座固定在推拉力反饋電機(jī)的輸出軸上。所述的推拉力反饋傳感器座與所述的推拉力角位移傳感器和推拉力反饋齒輪之間分別是鍵連接，所述的推拉力反饋傳感器座與所述的推拉力反饋電機(jī)之間為鍵連接。推拉力角位移傳感器、推拉力反饋齒輪與所述的推拉力反饋電機(jī)的輸出軸實現(xiàn)同軸轉(zhuǎn)動。所述的推拉力反饋電機(jī)固定在機(jī)架上。

所述的保持架由三個法蘭和一對撥叉組成，三個法蘭互相垂直，其中一個豎直方向上的法蘭與撥叉中的一個在同一平面上。所述的撥叉中間裝有銅墊圈調(diào)隙，夾住旋轉(zhuǎn)力反饋大齒輪；與撥叉在同一平面上的法蘭通過四顆螺栓固定旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)，另一豎直方向上的法蘭通過三顆螺栓固定推拉力反饋齒條，使其與旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)固連；底部的法蘭通過四顆螺栓固定滑塊。

當(dāng)操縱盤帶動大齒輪前后運(yùn)動時，撥叉帶動保持架、旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)、旋轉(zhuǎn)力角位移傳感器、推拉力反饋齒條和滑塊在滑軌上同步前后運(yùn)動。在保持架和滑軌的作用下，旋轉(zhuǎn)力反饋齒輪組、推拉力反饋齒輪齒條組始終分別正確嚙合。所述的旋轉(zhuǎn)力角位移傳感器和推拉力角位移傳感器分別采集操縱盤旋轉(zhuǎn)和推拉帶來的角位移變化，經(jīng)過控制器計算后將電信號輸入給相應(yīng)的力反饋電機(jī)以及舵面執(zhí)行器，產(chǎn)生反饋力矩和舵面操縱力。

所述的模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括模式轉(zhuǎn)換手柄、齒輪撥叉、模式轉(zhuǎn)換開關(guān)、轉(zhuǎn)向傳動齒輪、手柄位置鎖止機(jī)構(gòu)、機(jī)罩鎖止齒、操縱柱自鎖器。所述的模式轉(zhuǎn)換手柄通過螺栓與齒輪撥叉連接。所述的齒輪撥叉帶動轉(zhuǎn)向傳動齒輪沿模式轉(zhuǎn)換手柄的軸向前后運(yùn)動。所述的模式轉(zhuǎn)換開關(guān)固定在駕駛艙儀表板背面，用來控制旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)、推拉力反饋電機(jī)和直線運(yùn)動電機(jī)，以及舵面執(zhí)行器進(jìn)入工作或停止工作。所述手柄位置鎖止機(jī)構(gòu)包括手柄位置鎖和位置鎖槽。所述的位置鎖槽為一固定在模式轉(zhuǎn)換手柄上的帶有凹槽的金屬塊，通過側(cè)壁按壓模式轉(zhuǎn)換開關(guān)，使其實現(xiàn)通斷。所述的手柄位置鎖包括位置鎖殼、鋼珠、壓緊彈簧和壓緊螺釘。所述的位置鎖殼通過外螺紋固定在機(jī)架上，內(nèi)螺紋用于固定壓緊螺釘。手柄位置鎖垂直于模式轉(zhuǎn)換手柄，通過壓緊彈簧將鋼珠壓緊到模式轉(zhuǎn)換手柄桿上的位置鎖槽內(nèi)實現(xiàn)自鎖，且位置鎖殼末端的孔徑小于鋼珠的直徑，使鋼珠在未提供鎖止功能時不會被頂出位置鎖殼。所述的機(jī)罩鎖止齒通過預(yù)埋剛性固定在機(jī)罩內(nèi)，在飛行模式時與轉(zhuǎn)向軸上的傳扭花鍵一起，鎖止轉(zhuǎn)向傳動齒輪的運(yùn)動。所述操縱柱自鎖器依靠自鎖器殼上的外螺紋固定在機(jī)架上，通過直線運(yùn)動電機(jī)的作動柱頂住鋼珠，實現(xiàn)地面模式下對操縱柱軸向位置的鎖止；通過直線運(yùn)動電機(jī)的作動柱縮回，依靠彈簧鋼珠結(jié)構(gòu)實現(xiàn)飛行模式下對操縱柱軸向位置的自鎖。其中，模式轉(zhuǎn)換手柄、轉(zhuǎn)向軸、操縱柱、旋轉(zhuǎn)力反饋步進(jìn)電機(jī)的軸線，均在同一平面內(nèi)。便于布置與加工，并增大了駕駛艙空間。轉(zhuǎn)向傳動軸與轉(zhuǎn)向軸垂直，省去了萬向節(jié)，提高傳動結(jié)構(gòu)剛度，增大了轉(zhuǎn)動效率。

本發(fā)明一種飛行汽車操縱系統(tǒng)的優(yōu)點在于：

1、汽車方向盤與飛機(jī)操縱盤巧妙融合為一體，設(shè)計新式裝置，化簡重復(fù)機(jī)構(gòu)，增大駕駛艙空間。

2、機(jī)翼操控使用線控傳動，結(jié)構(gòu)可靠，質(zhì)量輕，操作簡便，適應(yīng)機(jī)翼折疊機(jī)構(gòu)的布置。

3、在不改變駕駛員駕駛習(xí)慣的基礎(chǔ)上，飛行汽車在地面上可以像汽車一樣進(jìn)行轉(zhuǎn)向，擁有良好操控性能；在空中像使用飛機(jī)操縱盤一樣控制姿態(tài)，靈活便捷。

4、允許飛行汽車在起降運(yùn)動過程中實現(xiàn)陸空模式轉(zhuǎn)換，使操控方式的切換連貫流暢，提高轉(zhuǎn)換效率。

附圖說明

圖1A為本發(fā)明飛行汽車操縱系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1B本發(fā)明飛行汽車操縱系統(tǒng)的整體剖視示意圖；

圖2本發(fā)明轉(zhuǎn)向軸A段位置示意圖；

圖3本發(fā)明旋轉(zhuǎn)力反饋機(jī)構(gòu)和推拉力反饋機(jī)構(gòu)組合示意圖；

圖4本發(fā)明模式轉(zhuǎn)換手柄自鎖機(jī)構(gòu)示意圖；

圖5本發(fā)明機(jī)罩鎖止機(jī)構(gòu)示意圖；

圖6本發(fā)明操縱柱自鎖器示意圖；

圖7本發(fā)明保持架示意圖。

圖中：

1、操縱盤； 2、操縱柱； 3、機(jī)罩； 4、操縱柱自鎖器；

5、模式轉(zhuǎn)換手柄； 6、轉(zhuǎn)向軸； 7、錐齒輪箱； 8、轉(zhuǎn)向傳動軸；

9、轉(zhuǎn)向器； 10、轉(zhuǎn)向直拉桿； 11、轉(zhuǎn)向橫拉桿； 12、模式轉(zhuǎn)換開關(guān)；

13、手柄位置鎖A； 14、手柄位置鎖B； 15、旋轉(zhuǎn)力反饋齒輪組；

16、旋轉(zhuǎn)力角位移傳感器； 17、旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)； 18、滑軌；

19、保持架； 20、推拉力反饋齒輪齒條組； 21、推拉力反饋電機(jī)；

22、轉(zhuǎn)向傳動齒輪； 23、推拉力角位移傳感器； 301、機(jī)罩鎖止齒；

24、轉(zhuǎn)向器角位移傳感器； 401、直線運(yùn)動電機(jī)； 402、自鎖器殼；

403、壓緊彈簧A； 404、鋼珠A； 501、齒輪撥叉； 601、傳扭花鍵；

602、凸鍵導(dǎo)軌； 603、轉(zhuǎn)向軸軸承座； 1301、位置鎖殼； 1302、位置鎖槽；

1303、鋼珠B； 1304、壓緊彈簧B； 1305、壓緊螺釘；

1501、旋轉(zhuǎn)力反饋大齒輪； 1502、調(diào)隙銅墊圈；

1503、旋轉(zhuǎn)力反饋小齒輪； 1504、旋轉(zhuǎn)力反饋傳感器座；

2001、推拉力反饋齒條； 2002、推拉力反饋齒輪；

2003、推拉力反饋傳感器座；

1901、撥叉； 1902、法蘭A； 1903、法蘭B； 1904、法蘭C。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明提供一種飛行汽車操縱系統(tǒng)，安裝在飛行汽車機(jī)架上，駕駛艙前端。所述操縱系統(tǒng)如圖1A和圖1B所示，包括操縱盤1、操縱柱2、機(jī)罩3、轉(zhuǎn)向軸6、錐齒輪箱7、轉(zhuǎn)向傳動軸8、轉(zhuǎn)向器9、轉(zhuǎn)向直拉桿10、轉(zhuǎn)向橫拉桿11、旋轉(zhuǎn)力反饋機(jī)構(gòu)、推拉力反饋機(jī)構(gòu)和模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。所述的旋轉(zhuǎn)力反饋機(jī)構(gòu)和推拉力反饋機(jī)構(gòu)設(shè)置在機(jī)罩內(nèi)，所述的模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)連接在機(jī)罩3前。

所述操縱柱2的一端固定連接操縱盤1，另一端穿過機(jī)罩3后與固定在機(jī)架上的操縱柱自鎖器4連接，實現(xiàn)對操縱柱2的解鎖或鎖定。所述的轉(zhuǎn)向軸6的前端通過深溝球軸承和轉(zhuǎn)向軸承座603固定在機(jī)架上，轉(zhuǎn)向軸6與操縱柱2軸線平行，機(jī)罩3后端輸出轉(zhuǎn)向軸6。轉(zhuǎn)向軸6的后端為輸出端，輸出端通過錐齒輪箱7實現(xiàn)與轉(zhuǎn)向傳動軸8之間的轉(zhuǎn)矩直角變向傳遞；轉(zhuǎn)向傳動軸8的輸出端連接轉(zhuǎn)向器9，所述轉(zhuǎn)向器9上連接轉(zhuǎn)向直拉桿10，所述轉(zhuǎn)向直拉桿10上連接轉(zhuǎn)向橫拉桿11。

初始靜置狀態(tài)時所述的操縱盤1所在平面豎直，所述的操縱柱2水平，定義操縱盤1所在的方向為前方，遠(yuǎn)離操縱盤1所在平面的操縱柱2一側(cè)為后方。

所述的轉(zhuǎn)向軸6由前向后依次由A段、B段和C段三部分焊接制成。所述的A段前端通過深溝球軸承和轉(zhuǎn)向軸軸承座603支撐到機(jī)架上；A段的位置如圖2所示沿軸向方向有一根凸鍵，稱為凸鍵導(dǎo)軌602，凸鍵導(dǎo)軌602的前后兩端分別有一個外花鍵即傳扭花鍵601。所述的凸鍵導(dǎo)軌602可使轉(zhuǎn)向傳動齒輪22在模式轉(zhuǎn)換過程中，時刻與轉(zhuǎn)向軸6保持周向同步，避免與傳扭花鍵601結(jié)合不順暢。在地面狀態(tài)下，所述的凸鍵導(dǎo)軌602前端的傳扭花鍵601與轉(zhuǎn)向傳動齒輪22之間嚙合，在飛行狀態(tài)下，所述的凸鍵導(dǎo)軌602后端的傳扭花鍵601與轉(zhuǎn)向傳動齒輪22之間嚙合，在地面狀態(tài)或飛行狀態(tài)傳遞扭矩。所述凸鍵導(dǎo)軌602的長度，略小于于模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中手柄位置鎖A13和手柄位置鎖B14之間距離，確保在飛行狀態(tài)時，手柄位置鎖B14鎖止，轉(zhuǎn)向傳動齒輪22能停在后端的傳扭花鍵601上。所述的B段為薄壁鋼管。所述的C段為一帶內(nèi)花鍵的套筒，C段與錐齒輪箱7中的直齒圓錐齒輪組連接，所述的直齒圓錐齒輪組與轉(zhuǎn)向軸6和轉(zhuǎn)向傳動軸8分別通過花鍵連接，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向軸6與轉(zhuǎn)向傳動軸8之間的轉(zhuǎn)矩直角變向傳遞，此結(jié)構(gòu)剛度大于萬向節(jié)，傳動效率較高。所述錐齒輪箱7的箱體固定在機(jī)架上。所述轉(zhuǎn)向器9底部裝有轉(zhuǎn)向器角位移傳感器24，實時監(jiān)測轉(zhuǎn)向器小齒輪轉(zhuǎn)角。

所述旋轉(zhuǎn)力反饋機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)力反饋齒輪組15、旋轉(zhuǎn)力角位移傳感器16和旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17。其中，所述的旋轉(zhuǎn)力反饋齒輪組15是一對相嚙合的大小齒輪組，如圖3所示，所述的旋轉(zhuǎn)力反饋齒輪組15包括相互嚙合的旋轉(zhuǎn)力反饋大齒輪1501和旋轉(zhuǎn)力反饋小齒輪1503；所述的旋轉(zhuǎn)力反饋大齒輪1501通過四顆螺栓固定在操縱柱2的法蘭盤上，可以隨著操縱柱2的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。所述的旋轉(zhuǎn)力角位移傳感器16和旋轉(zhuǎn)力反饋小齒輪1503通過旋轉(zhuǎn)力反饋傳感器座1504固定在旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17的輸出軸上，可以與所述旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17的輸出軸同軸轉(zhuǎn)動。具體的，所述的旋轉(zhuǎn)力反饋傳感器座1504與所述的旋轉(zhuǎn)力角位移傳感器16和旋轉(zhuǎn)力反饋小齒輪1503之間分別是鍵連接，所述的旋轉(zhuǎn)力反饋傳感器座1504與所述的旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17之間為鍵連接，所述的鍵連接保證同軸轉(zhuǎn)動，同時，所述的旋轉(zhuǎn)力反饋傳感器座1504與所述的旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17的輸出軸之間固定連接，保證周向和軸向運(yùn)動的一致。所述的旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17側(cè)面固定連接在保持架19上，所述保持架19與推拉力反饋齒條2001的背面通過法蘭連接，且旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17的輸出軸與推拉力反饋齒條2001的長軸平行；旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17的底面通過保持架19與滑塊連接。所述的滑塊嵌于滑軌18中，所述的滑軌18與機(jī)架固連，所述旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17通過滑塊在滑軌18上滑動。所述滑軌18上滑塊滑動方向與推拉力反饋齒條2001的長度方向平行。當(dāng)所述飛行汽車處于地面狀態(tài)時，所述的旋轉(zhuǎn)力反饋大齒輪1501與轉(zhuǎn)向傳動齒輪22嚙合，旋轉(zhuǎn)力反饋大齒輪1501將操縱柱2的轉(zhuǎn)動通過轉(zhuǎn)向傳動齒輪22傳遞給轉(zhuǎn)向軸6，進(jìn)一步傳遞到錐齒輪箱7、轉(zhuǎn)向傳動軸8、轉(zhuǎn)向器9、轉(zhuǎn)向直拉桿10和轉(zhuǎn)向橫拉桿11，實現(xiàn)對飛行汽車底面狀態(tài)的轉(zhuǎn)向控制；同時，旋轉(zhuǎn)力反饋大齒輪1501將操縱柱2的轉(zhuǎn)動通過旋轉(zhuǎn)力反饋小齒輪1503傳遞到旋轉(zhuǎn)力角位移傳感器16，實時檢測旋轉(zhuǎn)力反饋小齒輪1503轉(zhuǎn)角，在控制器中與轉(zhuǎn)向器角位移傳感器24的數(shù)據(jù)對比；此時旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17不工作，不提供反饋力。

所述的推拉力反饋機(jī)構(gòu)包括推拉力反饋齒輪齒條組20、推拉力角位移傳感器23和推拉力反饋電機(jī)21。其中，所述的推拉力反饋齒輪齒條組20是一對相嚙合的齒輪齒條組，如圖3所示，包括推拉力反饋齒條2001和推拉力反饋齒輪2002。所述的推拉力角位移傳感器23和旋推拉力反饋齒輪2002通過推拉力反饋傳感器座2003固定在推拉力反饋電機(jī)21的輸出軸上。所述的推拉力反饋傳感器座2003與所述的推拉力角位移傳感器23和推拉力反饋齒輪2002之間分別是鍵連接，所述的推拉力反饋傳感器座2003與所述的推拉力反饋電機(jī)21的輸出軸之間為鍵連接。推拉力角位移傳感器23、推拉力反饋齒輪2002與所述的推拉力反饋電機(jī)21的輸出軸實現(xiàn)同軸轉(zhuǎn)動。所述的推拉力反饋電機(jī)21固定在機(jī)架上。

所述的保持架19由三個法蘭和一對撥叉組成，如圖7所示，撥叉1901與法蘭A1902在同一平面上，法蘭A1902和法蘭C1904豎直，法蘭B1903水平，三個法蘭互相垂直。撥叉1901中間裝有旋轉(zhuǎn)力反饋大齒輪1501，并且在撥叉1901與旋轉(zhuǎn)力反饋大齒輪1501之間的位置設(shè)置調(diào)隙銅墊圈1502；所述撥叉1901末端開口，操縱柱2穿過所述的撥叉1901的開口，實現(xiàn)的操縱柱2的橫向位置保持。法蘭A1902通過四顆螺栓固定旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17，法蘭C1904通過三顆螺栓固定推拉力反饋齒條2001，使其與旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17固連；法蘭B1903通過四顆螺栓固定滑塊。

所述模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括模式轉(zhuǎn)換手柄5、齒輪撥叉501、模式轉(zhuǎn)換開關(guān)12、轉(zhuǎn)向傳動齒輪22、手柄位置鎖止機(jī)構(gòu)、機(jī)罩鎖止齒301和操縱柱自鎖器4。所述的模式轉(zhuǎn)換手柄5通過螺栓與齒輪撥叉501連接。所述的齒輪撥叉501內(nèi)側(cè)有凸塊，凸塊與轉(zhuǎn)向傳動齒輪22側(cè)壁接觸，可以減小齒輪撥叉501與轉(zhuǎn)向傳動齒輪22之間的摩擦阻力。齒輪撥叉501套在轉(zhuǎn)向傳動齒輪22外緣，不影響轉(zhuǎn)向傳動齒輪22的轉(zhuǎn)動，模式轉(zhuǎn)換手柄5的前后移動，可以通過齒輪撥叉501帶動轉(zhuǎn)向傳動齒輪22沿轉(zhuǎn)向軸6的軸向前后運(yùn)動，實現(xiàn)地面模式和飛行模式兩種模式的鎖止位置。所述的模式轉(zhuǎn)換開關(guān)12固定在駕駛艙儀表板背面，用來控制旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17、推拉力反饋電機(jī)21和直線運(yùn)動電機(jī)401，以及舵面執(zhí)行器進(jìn)入工作或停止工作。所述的模式轉(zhuǎn)換手柄5、轉(zhuǎn)向軸6、操縱柱2和旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17的軸線，均在同一平面內(nèi)。

所述的手柄位置鎖止機(jī)構(gòu)包括手柄位置鎖A13、手柄位置鎖B14和位置鎖槽1302。如圖4所示，所述的位置鎖槽1302為一固定在模式轉(zhuǎn)換手柄5上的帶有凹槽的金屬塊。手柄位置鎖A13和手柄位置鎖B14的結(jié)構(gòu)相同，以手柄位置鎖A13為例，所述的手柄位置鎖A13包括位置鎖殼1301、鋼珠B1303、壓緊彈簧B1304和壓緊螺釘1305。位置鎖殼1301通過外螺紋固定在機(jī)架上，內(nèi)螺紋用于固定壓緊螺釘1305。手柄位置鎖A13垂直于模式轉(zhuǎn)換手柄5，通過壓緊彈簧B1304將鋼珠B1303壓緊到位置鎖槽1302內(nèi)實現(xiàn)自鎖，且位置鎖殼1301末端的孔徑小于鋼珠B1303的直徑，使鋼珠B1303在未提供鎖止功能時不會被頂出位置鎖殼1301。兩個手柄位置鎖分別對應(yīng)兩種模式時模式轉(zhuǎn)換手柄5的位置：地面模式時，手柄位置鎖A13卡入位置鎖槽1302，，模式轉(zhuǎn)換開關(guān)12被手柄位置鎖A13壓緊處于按下狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17和推拉力反饋電機(jī)21斷電，直線運(yùn)動電機(jī)401上電工作；地面模式切換到飛行模式時，向后推模式轉(zhuǎn)換手柄5帶動位置鎖槽1302，同時位置鎖槽1302側(cè)面離開模式轉(zhuǎn)換開關(guān)12，模式轉(zhuǎn)換開關(guān)12彈開，直線運(yùn)動電機(jī)401斷電，旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17和推拉力反饋電機(jī)21上電工作；飛行模式時，手柄位置鎖B14卡入位置鎖槽1302，模式轉(zhuǎn)換開關(guān)12仍處于彈開狀態(tài)，直線運(yùn)動電機(jī)401斷電，旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17和推拉力反饋電機(jī)21上電工作，實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)力和推拉力的反饋。

所述機(jī)罩鎖止齒301通過預(yù)埋剛性固定在機(jī)罩3內(nèi)，如圖5所示，與轉(zhuǎn)向軸6上后端的傳扭花鍵601位置相對應(yīng)，二者一起在飛行模式下鎖止轉(zhuǎn)向傳動齒輪22的運(yùn)動防止其擺動。如圖6所示，所述的操縱柱自鎖器4包括直線運(yùn)動電機(jī)401、自鎖器殼402、壓緊彈簧A403、鋼珠A404，所述自鎖器殼402固定連接在機(jī)架上，所述直線運(yùn)動電機(jī)401固定在自鎖器殼402上，所述自鎖器殼402兩端開口，內(nèi)部設(shè)置壓緊彈簧A403和鋼珠A404，實現(xiàn)飛行模式下對操縱柱2軸向位置的自鎖。所述自鎖器殼402兩端開口中，一個開口A的直徑大于直線運(yùn)動電機(jī)401的輸出軸的直徑，另一個開口B的直徑小于鋼珠A404的直徑。在地面模式下，直線運(yùn)動電機(jī)401的輸出軸穿過開口A推動鋼珠A404，鋼珠A404卡住操縱柱2末端外圓周上的環(huán)形凹槽，使操縱柱2停留在推拉中央位置，保證旋轉(zhuǎn)力反饋大齒輪1501與轉(zhuǎn)向傳動齒輪22的嚙合。在飛行模式下，直線運(yùn)動電機(jī)401斷電停止工作，直線運(yùn)動電機(jī)401的輸出軸縮回，操縱柱2可以進(jìn)行周向轉(zhuǎn)動和軸向的推拉移動。所述直線運(yùn)動電機(jī)401的輸出軸的軸向垂直于操縱柱2的軸向。

具體的工作狀態(tài)如下：

地面模式下，位置鎖槽1302在手柄位置鎖A13位置，模式轉(zhuǎn)換開關(guān)12被手柄位置鎖A13壓緊處于按下狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17和推拉力反饋電機(jī)21斷電，直線運(yùn)動電機(jī)401上電工作，操縱柱自鎖器4處于鎖止?fàn)顟B(tài)，操縱柱2只能轉(zhuǎn)動不能推拉移動。旋轉(zhuǎn)力反饋大齒輪1501與轉(zhuǎn)向傳動齒輪22嚙合，通過操縱盤1進(jìn)行地面駕駛的操縱，使車輪產(chǎn)生轉(zhuǎn)向角，旋轉(zhuǎn)力反饋角位移傳感器16和轉(zhuǎn)向器角位移傳感器24同時采集數(shù)據(jù)，控制器分析地面轉(zhuǎn)向系統(tǒng)效率。

地面模式切換到飛行模式，將模式轉(zhuǎn)換手柄5推至最后端，使位置鎖槽1302從手柄位置鎖A13位置切換到手柄位置鎖B14位置，位置鎖槽1302側(cè)面離開模式轉(zhuǎn)換開關(guān)12，模式轉(zhuǎn)換開關(guān)12彈起，直線運(yùn)動電機(jī)401斷電停止工作，操縱柱自鎖器4處于解鎖狀態(tài)，操縱柱2可以進(jìn)行轉(zhuǎn)動和推拉移動。轉(zhuǎn)向傳動齒輪22隨模式轉(zhuǎn)換手柄5被推至最后端，與旋轉(zhuǎn)力反饋大齒輪1501完全脫開，直至與機(jī)罩鎖止齒301鎖止，確保轉(zhuǎn)向傳動齒輪22無法產(chǎn)生擺角。

飛行模式下，位置鎖槽1302在手柄位置鎖B14位置，模式轉(zhuǎn)換開關(guān)12處于彈起狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17和推拉力反饋電機(jī)21工作，直線運(yùn)動電機(jī)401退出工作。機(jī)罩鎖止齒301與傳扭花鍵601一起，鎖止轉(zhuǎn)向傳動齒輪22的運(yùn)動。通過旋轉(zhuǎn)操縱盤1控制副翼使飛行汽車發(fā)生滾轉(zhuǎn)，推拉操縱盤1將帶動平尾使飛行汽車產(chǎn)生俯仰，通過旋轉(zhuǎn)力反饋角位移傳感器16和推拉力反饋角位移傳感器23同時采集數(shù)據(jù)給控制器，控制器計算將結(jié)果傳送到機(jī)翼舵面執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，傳送到旋轉(zhuǎn)力反饋電機(jī)17和推拉力反饋電機(jī)21進(jìn)行反饋力調(diào)節(jié)。

本發(fā)明提供的飛行汽車操縱系統(tǒng)中，利用轉(zhuǎn)向傳動齒輪22取代了方向盤，地面狀態(tài)和飛行狀態(tài)共用操縱盤1和操縱柱2，自主設(shè)計新型旋轉(zhuǎn)力反饋機(jī)構(gòu)和推拉力反饋機(jī)構(gòu)，克服了飛行汽車地面轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和飛行操縱機(jī)構(gòu)相互獨(dú)立、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量較重、轉(zhuǎn)換過程不流暢的缺點，增大了駕駛艙空間。本發(fā)明中機(jī)翼操控使用線控傳動，結(jié)構(gòu)可靠，質(zhì)量輕，操作簡便，適應(yīng)機(jī)翼折疊機(jī)構(gòu)的布置。機(jī)罩3使用碳纖維加工，預(yù)埋加強(qiáng)筋和功能件，使用碳纖維和鋁合金加工操縱盤1，轉(zhuǎn)向器9和錐齒輪箱7等的殼體、支架和基座等零件使用航空級別七系鋁合金加工，僅齒輪、齒條、操縱柱等傳動部件使用高強(qiáng)度合金鋼加工，使用高強(qiáng)度合金鋼加工傳動部件，軸類零件均采用空心管狀結(jié)構(gòu)，在材料和結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)減重。駕駛員僅需控制操縱盤1，不用調(diào)整駕駛習(xí)慣，便可使飛行汽車在地面上像汽車一樣進(jìn)行轉(zhuǎn)向，在空中像使用飛機(jī)操縱盤一樣控制姿態(tài)。此系統(tǒng)經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計，可以獲得良好的地面轉(zhuǎn)向操控性能，及靈活便捷的飛行控制能力。并且允許飛行汽車在起降運(yùn)動過程中實現(xiàn)陸空模式轉(zhuǎn)換，使操控方式的切換連貫流暢，提高轉(zhuǎn)換效率。