Nose-wheel Steering Double Steering System with Error Correction Function
王雪 WANG Xue
（中航工业西飞公司，西安 710089）
（AVIC Xi'an Aircraft Industry Company，Xi'an 710089，China）
摘要：本文涉及前轮转弯操纵系统“双座”控制系统，主要适用于学员教练机使用。通过电气系统控制接通压力，以机械操纵实现纠错功能。具有单飞训练和学员训练飞行两种模式。
Abstract: This paper deals with the "double seat" control system of nose-wheel steering, which is mainly applicable to the training machine. Through the electrical system control connection pressure, with the mechanical operation to achieve error correction function. It has two modes: single flight training and cadet training flight.
关键词: 前轮转弯系统；“双座”控制；纠错功能
Key words: nose-wheel steering；"double seat" control；error correction function
中图分类号：V217 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）25-0201-02
0 引言
教练机在对学员进行飞行训练时，为实现对错误操纵能够及时的切断，将前轮转弯系统设计为具有纠错功能的双操纵系统，即飞机在单飞训练时，由学员（左驾驶）单独操纵前轮转弯；在教员指带学员训练飞行时，当学员（左驾驶）操纵前轮转弯出现失误时，教员（右驾驶）可以实现对错误操纵能够及时的切断，实现教员（右驾驶）对前轮的独立操纵，保证飞机的安全性。
1 具有纠错功能的前轮转弯双操纵系统介绍
一种带有纠错功能的前轮转弯双操纵系统，用于实现飞机前轮转弯的左、右驾驶双操纵，并具有右驾驶对左驾驶误操纵的隔离功能。其特征是保留了原有的左驾驶操纵前轮转弯的操纵机构，同时新增了一套独立的右驾驶操纵转弯机构，右驾驶机构通过钢索、滑轮柔性连接到原驾驶机构的滑轮上，使左、右座的前轮转弯操纵机构相互交联在一起。为保证右驾驶对左驾驶的超越控制，将原有左操纵机构中的操纵杆设计为具有液压离合装置的操纵杆，驱动离合装置的压力由外部液压源提供，通过控制右转弯手柄上的电控开关实现对离合装置压力管路电磁阀通、断的控制，从而控制离合装置的开启与关闭，实现切断左驾驶操纵功能，完成右驾驶对左驾驶误操纵的纠正。
系统设置有单飞训练和学员训练飞行两种模式，当单飞训练时，学员（左驾驶）可单独操纵前轮转弯；当进行学员训练飞行时，在学员（左驾驶）操纵过程中出现错误时，教员（右驾驶）可迅速切断学员（左驾驶）的操纵动作，并通过单独操纵右驾驶台上的转弯手柄，实现教员（右驾驶）的正确操纵。
2 具体实施
2.1 系统具体设置
具有纠错功能的飞机前轮转弯双操纵系统含有右操纵手轮1，左操纵手轮2，电气开关3，液压离合器4，电磁阀5，液压管路6，连接钢索7，滑轮组8，控制钢索9和转弯控制活门10。右操纵手轮1与左操纵手轮结构2一致，在右操纵手轮1上增设了一个电气开关3用来控制电磁阀5的通断，左操纵手轮结构2下增设了一个液压离合器4，电磁阀门5在电气开关3的控制下实现对液压管路6的切断与打开，从而实现对液压离合器4的开启与闭合控制，右操纵手轮1与左操纵手轮2通过连接钢索9柔性连接在一起，共同通过滑轮组8带动控制钢索9实现对转弯控制活门10的控制。机构简化原理如图1所示。
系统设置有单飞训练和学员训练飞行两种模式。
当单飞训练时，学员（左驾驶）可单独操纵左操纵手轮2，带动滑轮组8通过控制钢索9来控制控制活门10，实现对前路转弯的单独控制。
当进行学员训练飞行时，在学员左（驾驶）操纵过程中出现错误时，教员（右驾驶）可迅速按压设置在右操纵手轮1上的电气开关3，打开电磁阀5，使液压管路6的液压油进入液压离合器4，断开左操纵手轮2与滑轮的连接，从而切断学员（左驾驶）的误操作，同时教员右（驾驶）单独操纵右操纵手轮1，通过连接钢索7带动滑轮8组，再通过控制钢索独立控制前轮转弯活门，从而实现右驾驶对左驾驶误操纵的切断并单独控制飞机的前轮转弯。
通过钢索与学员（左驾驶）的手操纵连接到一起。当学员（左驾驶）操纵单独操纵前轮转弯时，转动左操纵手轮2，通过系统原有的滑轮钢索闭环系统驱动前轮转弯活门10工作，实现前轮转弯。由于滑轮11、12通过钢索使教员（右驾驶）与学员（左驾驶）相交联，在转动左操纵手轮2的同时，经过滑轮和钢索的连动使左操纵手轮与右操纵手轮同步转动，保证了左、右操纵手轮始终同步转动并与前轮转动角度一致。当教员（右驾驶）单独操纵右操纵手轮1，通过钢索11、12的转换连接，交联到前轮转弯活门10上，转动右操纵手轮3时，同样驱动前轮转弯活门工作，实现前轮转弯。手操纵机构工作原理图如图2所示（原理简图1中滑轮组8是图2中的滑轮11、12、13简化组成）。
2.2 液压离合器具体设计
液压离合器上的液压作动筒（24）与操纵杆（26）为法兰连接形式。液压作动筒活塞杆通过穿过操纵杆的槽孔中的小轴（30）与离合部件的套筒连接。离合操纵杆上的作动筒供压采用的是转动密封接管嘴（25）的连接形式，密封转动接管嘴在离合操纵杆轴上旋转，接头与离合操纵杆配合表面采用了氟塑料保护密封圈。离合操纵杆的离合状态是通过压力油路的通断来控制的。当离合操纵杆上的作动筒内腔通压力油时，由于活塞杆的运动，进一步压缩弹簧，使摩擦片松开，离合操纵杆处于脱开状态。当切断进入离合操纵杆的压力油路时，摩擦片在弹簧的作用下接合在一起。
液压离合器采用转动密封接管嘴，解决了在右座对左座进行纠正，作动筒接通压力时，软管变硬，附加操纵力矩过大的问题。但是在接通压力情况下，由于密封圈和转动面之间的摩擦附加力矩较大，采用了在密封圈外加氟塑料保护圈，使摩擦系数减小，来减小附加操纵力矩。液压离合器具体如图3所示。
3 结论
具有纠错功能的前轮转弯双操纵系统具有双操纵功能，能够实现左、右驾驶独立控制前轮转弯，右驾驶对左驾驶前轮转弯控制具有可靠的切断装置，实现右驾驶对左驾驶的超越控制，即对左驾驶的误操作的隔离。在转换的瞬间，转换瞬态平稳，且能够有效抵抗外界对系统的干扰，整个机构简单可靠，有良好的操纵品质。
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