專利名稱：改進(jìn)的運(yùn)動(dòng)模擬器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種飛行模擬器，尤其涉及一種關(guān)于模擬器運(yùn)動(dòng)的作用力對(duì)操縱飛行控制器的人提供一種更逼真的感受的飛行模擬器。
飛行模擬器提高了安全性且減少了實(shí)際飛行訓(xùn)練的花費(fèi)。未受訓(xùn)練的人被指導(dǎo)飛行或在適應(yīng)新的飛機(jī)或新的飛機(jī)場(chǎng)情況的過(guò)程中指導(dǎo)有經(jīng)驗(yàn)的飛行員使安全性方面得以提高。飛行員保持商務(wù)飛行的技巧或是戰(zhàn)斗或表演操作的練習(xí)的花費(fèi)減少了(通過(guò)使用模擬器而不是實(shí)際飛行境況)避免了燃料費(fèi)，著陸費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用。
模擬器的一般特點(diǎn)是將受訓(xùn)練的人安置于復(fù)制的真飛機(jī)的控制器和儀器的前面。圍繞受訓(xùn)練人的座艙罩可能空著或它可能有一個(gè)屏幕其上圖象是設(shè)計(jì)為隨控制器運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的進(jìn)一步的模擬。受訓(xùn)練人的座位隨他的控制動(dòng)作響應(yīng)也產(chǎn)生移動(dòng)。
現(xiàn)有的模擬器的問(wèn)題是受訓(xùn)練的人的重心是位于根據(jù)俯仰(對(duì)受訓(xùn)練的人向上和向下)，滾動(dòng)(圍繞行進(jìn)軸線旋轉(zhuǎn))，和偏航(對(duì)行進(jìn)方向的左或右)確定模擬器飛行姿態(tài)的軸線的交點(diǎn)。結(jié)果是移動(dòng)控制器產(chǎn)生爬升時(shí)，受訓(xùn)練人繞他的重心(他的骨盆)旋轉(zhuǎn)從而使他的腳向前旋轉(zhuǎn)而他的頭向后旋轉(zhuǎn)。
在實(shí)際飛行中飛行員不是位于飛機(jī)的重心，而是通常位于它的前面。當(dāng)飛行員移動(dòng)控制器作飛行動(dòng)作時(shí)，他感到一種隨座位使他同時(shí)平移和旋轉(zhuǎn)的加速。在飛行模擬器的領(lǐng)域中沒(méi)有全部提供這種對(duì)受訓(xùn)練人的雙重作用。
例如，對(duì)瓦克斯穆特等的美國(guó)專利第4，710，128號(hào)揭示的飛行座艙用萬(wàn)向接頭固定在三個(gè)單獨(dú)控制的軸上，即俯仰、滾動(dòng)和偏航軸上，它們都圍繞行星式的軸旋轉(zhuǎn)。通過(guò)一個(gè)桿使座艙圍繞行星式的軸旋轉(zhuǎn)以便的2g＇s的順序向飛行員施加向心力。飛行員用機(jī)載計(jì)算機(jī)控制每個(gè)用萬(wàn)向架固定的軸，同時(shí)經(jīng)受，由固定的計(jì)算機(jī)控制的遺失方向的力。
納爾遜等人的美國(guó)專利第4，856，771號(hào)揭示了一種視頻模擬器設(shè)備具有一種在任何導(dǎo)向器中能旋轉(zhuǎn)360度的球面座艙，因此當(dāng)座艙里的人控制操縱桿時(shí)，可模擬俯仰、滾動(dòng)和偏航的同步運(yùn)動(dòng)。當(dāng)他拉起操縱桿回到模擬爬桿時(shí)，他的身體向下旋轉(zhuǎn)。分立的描述為齒條和齒桿的提升控制裝置移動(dòng)支撐旋轉(zhuǎn)球體的穩(wěn)定基座，且它是座艙中的按鈕或是由一個(gè)計(jì)算機(jī)控制。這個(gè)提升裝置的行程和它的速度是被限制的。
紐曼等人的美國(guó)專利第4，710，129號(hào)，揭示了一種固定在操縱桿臂之間的飛機(jī)座艙，操縱桿可以確定水平軸(俯仰)，操縱桿按比例圍繞著垂直軸(偏航)安裝于一穩(wěn)定基座上。在基座上，尤其是在垂直的方向可以提供受限的平移運(yùn)動(dòng)。
里克特等人的美國(guó)專利第5，051，094號(hào)揭示了一種g-力訓(xùn)練機(jī)，在其中飛行員在密閉的圓球室中，該室是通過(guò)一個(gè)支桿圍繞著垂直的軸旋轉(zhuǎn)。為了動(dòng)力的平衡在支桿的末端安裝一個(gè)平衡塊，通過(guò)支桿支撐著的圓球室隨著速度的提高在飛行員的視野內(nèi)圍繞一個(gè)滾動(dòng)軸自由旋轉(zhuǎn)。
因此，還需要飛行模擬器能更確切地復(fù)制飛行員在空中操縱飛機(jī)時(shí)感受的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，尤其是對(duì)飛行員的一種垂直的和側(cè)向的力其、和飛行員對(duì)控制器的操縱的程度是成比例的，在由其它飛行模擬器提供的綴合中，這些力被附加到旋轉(zhuǎn)中。
本發(fā)明涉及一種更逼真的運(yùn)動(dòng)模擬器，其中參與者不是位于俯仰、滾動(dòng)、偏航軸的支點(diǎn)的附近。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，俯仰懸臂被驅(qū)動(dòng)圍繞俯仰軸旋轉(zhuǎn)和沿著與俯仰軸垂直的滾動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)懸臂，支撐一個(gè)參與者艙。參與者艙能圍繞滾動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，且它的重心是和俯仰和滾動(dòng)軸的交點(diǎn)分開(kāi)的。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，向旋轉(zhuǎn)臂的與參與者艙對(duì)應(yīng)的一端添加平衡塊。當(dāng)參與者進(jìn)入?yún)⒖寂撝髠鞲衅鞔_定不平衡狀態(tài)，平衡控制系統(tǒng)根據(jù)來(lái)自傳感器的信號(hào)通過(guò)控制一驅(qū)動(dòng)電機(jī)以移動(dòng)平衡塊，將由它支撐的所有零件的重量引起的對(duì)于俯仰軸的扭矩減少，以達(dá)到運(yùn)動(dòng)模擬器的靜平衡。在運(yùn)動(dòng)模擬中重復(fù)這個(gè)過(guò)程以獲得動(dòng)力平衡。這個(gè)過(guò)程對(duì)俯沖和爬升動(dòng)作提供相同的響應(yīng)時(shí)間，正如在實(shí)際的飛機(jī)中將感受的那樣。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，由偏動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的平臺(tái)支承如上描述的運(yùn)動(dòng)模擬器，平臺(tái)可圍繞著和前面實(shí)施例中和俯沖和滾動(dòng)軸交叉的偏動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。參與者和這個(gè)交點(diǎn)分開(kāi)，隨著運(yùn)動(dòng)模擬器響應(yīng)控制器使參與者可以體驗(yàn)三個(gè)方向的行進(jìn)和三個(gè)方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，運(yùn)動(dòng)模擬器可以升高和降低以便參與者更易進(jìn)出運(yùn)動(dòng)模擬器。
在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，在能復(fù)制各種各樣飛機(jī)的飛行狀態(tài)的飛行規(guī)則系統(tǒng)指示下，控制系統(tǒng)操作戰(zhàn)斗或特技程序，或各種各樣飛機(jī)著陸和起飛狀態(tài)?？刂葡到y(tǒng)和飛機(jī)座艙(參與者艙)的控制器相連，且和其中可包括指示器，顯示儀表板或頭盔安裝的顯示器的各種各樣的顯示裝置相連。
通過(guò)連同附圖一起對(duì)以下的最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述的考慮，將更好的了解這些和其他的性能和優(yōu)點(diǎn)。
圖的簡(jiǎn)要描述

圖1A、B和1C是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的相應(yīng)的側(cè)視圖，正視圖和頂視圖；圖2為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖；圖3為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖；圖4是本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖。
附圖設(shè)有按比例。
最佳實(shí)施例的詳細(xì)描述盡管本發(fā)明尤其適于飛行模擬器使用，且將根據(jù)這個(gè)申請(qǐng)進(jìn)行詳細(xì)的描述，這里揭示的方法和裝置可以用于其它運(yùn)動(dòng)模擬器。這類運(yùn)動(dòng)模擬器可以包含模擬飛行，俯沖，乘騎，滾動(dòng)慣性運(yùn)轉(zhuǎn)，其它娛樂(lè)公園乘車和虛擬的現(xiàn)實(shí)環(huán)境。模擬器可以預(yù)先編程，相互控制，同樣與可能包含其它運(yùn)動(dòng)模擬器的外部環(huán)境動(dòng)態(tài)的相互配合。
現(xiàn)參考圖1A、1B和1C，按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所示的裝置100。在以下的所有圖中，相似元件有著同樣的標(biāo)號(hào)。
支撐的裝置包括分別放置于板106和108上的支撐架102和側(cè)架104。支撐架和側(cè)架終端于并支撐支架109。支架和它們的相關(guān)支撐裝置分開(kāi)放置且依次支撐兩個(gè)俯仰軸承座110，軸承座對(duì)沿俯仰軸對(duì)俯仰桿114提供旋轉(zhuǎn)支撐。支架之一可支撐俯仰電機(jī)112，它是被圍繞俯仰軸于雙向的驅(qū)動(dòng)俯仰桿。俯仰電機(jī)可以以該領(lǐng)域中所知的任何方法在手工或計(jì)算機(jī)控制下用電或液壓來(lái)驅(qū)動(dòng)。制動(dòng)裝置(沒(méi)有顯示)也可以連接于俯仰桿和支架，俯仰電機(jī)，或是支撐裝置之間。制動(dòng)裝置在該領(lǐng)域中眾所周知且也可以是由人工或計(jì)算機(jī)控制。
俯仰桿114支撐固定套筒120，固定套筒120支撐旋轉(zhuǎn)桿134，因此沿著滾動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)桿的與俯仰桿和俯仰軸垂直。固定套筒圍著俯仰桿旋轉(zhuǎn)且含有一個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)(來(lái)顯示)和旋轉(zhuǎn)軸承座(未顯示)，滾動(dòng)軸承座通過(guò)滾動(dòng)電機(jī)使旋轉(zhuǎn)桿將圍著滾動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)。前面關(guān)于俯仰電機(jī)類型，操作，控制和制動(dòng)的討論在這里適用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)。
旋轉(zhuǎn)桿的一端136支承機(jī)艙裝置160。機(jī)艙裝置可以包括受訓(xùn)練人的座椅，輸入控制器如操縱桿，駕駛盤(pán)，按鈕，開(kāi)關(guān)，拉桿和諸如此類的東西，顯示各種各樣飛行情況如機(jī)艙姿態(tài)，速度和加速度，燃料和彈藥的儲(chǔ)備，飛行控制表面情況的儀器，和用于顯示受訓(xùn)練的人在實(shí)際飛行中將看到的情況的裝置。這些顯示器可以是電視屏幕，投影屏幕或是頭盔安裝的顯示器。機(jī)艙裝置還含有通訊裝置，來(lái)自訓(xùn)練的人的能源，飛行，信息和控制詢問(wèn)通過(guò)其在控制系統(tǒng)之間傳遞，控制系統(tǒng)可以在機(jī)艙中或是一個(gè)固定的基準(zhǔn)或是兩者都是。通訊裝置可以包含電纜和集流環(huán)，或是遙測(cè)系統(tǒng)。能量可以通過(guò)集流環(huán)提供或儲(chǔ)存于機(jī)艙內(nèi)的電池中。
在操作中，了解當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)機(jī)艙時(shí)，俯仰軸不通過(guò)是很重要的。當(dāng)輸入控制需要爬升時(shí)，通過(guò)將受訓(xùn)練的人移開(kāi)俯仰軸，受訓(xùn)練的人將體驗(yàn)提升的感受，還有旋轉(zhuǎn)的感受，這滿足了飛行模擬器領(lǐng)域的需要而更確切地復(fù)制了在飛機(jī)飛行動(dòng)作中飛行員感受的實(shí)際運(yùn)動(dòng)。在圖1A中只要飛行員指示爬升，機(jī)艙裝置將順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，機(jī)架109間隔于板106和108之上，因此機(jī)艙和旋轉(zhuǎn)桿可以圍繞俯仰軸完全旋轉(zhuǎn)以模擬實(shí)際飛行曲線。
完成的模擬曲線的比率是輸入控制的位置和在控制系統(tǒng)中貯存的規(guī)則系統(tǒng)而決定的。這種規(guī)則系統(tǒng)能復(fù)制各種各樣飛機(jī)的實(shí)際飛行條件，飛行情況如運(yùn)轉(zhuǎn)故障，戰(zhàn)斗、起飛、著陸和諸如此類的東西，控制系統(tǒng)的輸出驅(qū)動(dòng)俯仰和滾動(dòng)電機(jī)且它還驅(qū)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的所有設(shè)備和顯示系統(tǒng)。用于訓(xùn)練或表演，控制系統(tǒng)可以記錄一受訓(xùn)練人的模擬飛行的行為且在屏幕上顯示或存貯或打印。
當(dāng)受訓(xùn)練的人要求旋轉(zhuǎn)，一輸入信號(hào)被送入控制系統(tǒng)，如上面所述按照規(guī)則系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行處理，致使旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)艙裝置圍繞旋轉(zhuǎn)軸作圓周運(yùn)動(dòng)直至輸入控制器回到空檔的位置。支撐工具充分地分開(kāi)放置以允許機(jī)艙裝置圍繞滾動(dòng)軸完全旋轉(zhuǎn)。
現(xiàn)參考圖2，圖中顯示了按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的裝置200，其中元件開(kāi)頭為“1”的與裝置100中的元件相同，并以同樣方法操作。
裝置200放置于固定基準(zhǔn)物201上且圖2中添加的元件為平衡塊230，它可以滑動(dòng)連接于旋轉(zhuǎn)桿231的第二部分以沿著它移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)桿的第一部分136支撐機(jī)艙裝置。平衡塊驅(qū)動(dòng)裝置232間置于平衡塊和中心焊接件之間，因此它的第一部分固定于中心焊接件而第二部分附于平衡塊，在固定套筒120中的平衡塊電機(jī)(未顯示)用于移動(dòng)平衡驅(qū)動(dòng)裝置的第二部分。在操作中，當(dāng)受訓(xùn)練的人坐在機(jī)艙里且飛行模擬開(kāi)始之前，俯仰電機(jī)112位于空檔位置。在這種情況下機(jī)艙裝置將以假如所有元件由旋轉(zhuǎn)桿支撐時(shí)以重心及這些重心距俯仰軸的距離確定的一個(gè)方向繞俯軸旋軸。這些距離是力矩臂，而且由旋轉(zhuǎn)桿支撐的各元件重量倍增時(shí)(包括旋轉(zhuǎn)桿本身)，它們每個(gè)都產(chǎn)生的一磅測(cè)量的力矩，其總合產(chǎn)生一繞俯仰軸的純轉(zhuǎn)矩，其將使機(jī)艙直向上拐或向下拐。這是通過(guò)和俯仰桿連接的傳感器測(cè)定的靜態(tài)的不平衡的情況。這種傳感器發(fā)出信號(hào)輸入平衡控制系統(tǒng)，使平衡塊電機(jī)移動(dòng)平衡塊以減少繞俯仰軸的凈轉(zhuǎn)矩。這種調(diào)整使裝置形成靜態(tài)平衡的情況且被補(bǔ)償了受訓(xùn)練人的不同的重量。在飛機(jī)模擬中進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整以獲得動(dòng)態(tài)平衡的情況，動(dòng)態(tài)平衡在該領(lǐng)域中眾所周知，且取獲得效果是爬升操作或俯沖操作具有相同的反應(yīng)時(shí)間。
現(xiàn)參考圖3，圖中示出了按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的裝置300。
平板106和108位于平臺(tái)302上，平臺(tái)可以自由圍繞著在固定套筒120的中心與俯仰和滾動(dòng)軸相交的軸自由旋轉(zhuǎn)，三個(gè)軸形成正交的一套軸，繞其旋轉(zhuǎn)在俯仰、滾動(dòng)和偏航方向?qū)⒋_定機(jī)艙160的任何姿態(tài)，正如在真實(shí)飛行情況將體驗(yàn)到的。正如在大多數(shù)飛行模擬器中一樣，這些軸的交點(diǎn)不是位于機(jī)艙裝置內(nèi)，而是位于受訓(xùn)練人的后面正如在真正飛行中一樣其俯仰軸將在機(jī)翼和機(jī)身的相交處附近。在這種結(jié)構(gòu)中，由于控制器隨著由另外其它模擬器提供的角度位置旋轉(zhuǎn)一起移動(dòng)，受訓(xùn)練的人感受到在俯仰和偏航的加速度。304基面支承偏航電機(jī)312，電機(jī)312驅(qū)動(dòng)平臺(tái)302繞偏航軸旋轉(zhuǎn)。以上的俯仰電機(jī)類型、操作、控制和制動(dòng)的說(shuō)明在這里同時(shí)適用于偏航電機(jī)。當(dāng)受訓(xùn)練的人需要旋轉(zhuǎn)，輸入信號(hào)輸入按規(guī)則對(duì)其進(jìn)行處理的控制系統(tǒng)，致使偏航電機(jī)驅(qū)動(dòng)平臺(tái)相對(duì)偏航軸圓周運(yùn)動(dòng)，直至輸入控制器回到空檔位置。所有其它元件和它們的性能在前面已描述過(guò)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，圖中示出按照本發(fā)明的另外一實(shí)施例的裝置400，其中基板407和末端在蓋420的支撐架102相連接。液壓沖頭440顯示在較低位置以支撐俯仰桿114，且依次，固定圓筒120，旋轉(zhuǎn)桿134，和機(jī)艙裝置160，其具有裝置100所描述的功能。液壓沖頭440的目的是使受訓(xùn)練的人更易于進(jìn)入機(jī)艙裝置160。在受訓(xùn)練的人坐下后，液壓沖頭受導(dǎo)軌430的控制且提升以至俯仰桿114和俯仰軸承110在位置“B”顯示(用點(diǎn)表示)，在這個(gè)位置，機(jī)艙裝置是對(duì)俯仰軸完全可旋轉(zhuǎn)且如裝置100或裝置200的討論中所描述的操縱它。液壓沖頭是最佳實(shí)施例，但完成它的性能要通過(guò)允許降低俯仰桿的剪刀配置或是通過(guò)任何其它提升裝置如改錐、支架、和齒桿、曲柄或一種電驅(qū)動(dòng)機(jī)械。
在最佳實(shí)施例中俯仰、滾動(dòng)和偏航電機(jī)是液壓驅(qū)動(dòng)的且由德克薩斯、圣安東尼奧的里液壓有限公司提供，在機(jī)艙裝置和計(jì)算機(jī)之間連接能源和信號(hào)的集流環(huán)由賓夕法尼亞洲，斯普林城的液動(dòng)有限公司提供，機(jī)艙外的計(jì)算機(jī)可使用任何銷售者提供的使用英特有限公司的486DX2-66處理器的計(jì)算機(jī)。艙內(nèi)的計(jì)算機(jī)使用一個(gè)486DX2-66處理器，且兩個(gè)圖象產(chǎn)生器來(lái)自新澤州艾倫代爾的特爾利安有限公司，模擬器的尺寸為每一邊為12英尺的立方體內(nèi)且能擴(kuò)大到較大的尺寸。
通過(guò)對(duì)提供受訓(xùn)練人不穩(wěn)定的以及在6個(gè)自由度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)這滿足了目前飛行模擬器的需要。
在不脫離本發(fā)明的范圍內(nèi)能對(duì)特別描述的實(shí)施例進(jìn)行變化和改進(jìn)。尤其是支撐的裝置可以具有支撐三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸相交且允許和那交點(diǎn)分離開(kāi)的機(jī)艙在3個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的任何結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1．一種運(yùn)動(dòng)模擬器，其特征在于，它包括支撐裝置；一俯仰桿，它具有一俯仰軸，俯仰桿和支撐裝置可旋轉(zhuǎn)相連；一旋轉(zhuǎn)桿，它具有第一端和第二端，旋轉(zhuǎn)桿在所說(shuō)的第一端和所說(shuō)的第二端之間沿著與俯仰軸垂直的旋轉(zhuǎn)軸延伸，其中旋轉(zhuǎn)桿和俯仰桿以能使旋轉(zhuǎn)桿在一個(gè)與俯仰軸垂直的平面上完全繞俯仰軸旋轉(zhuǎn)的方式而旋轉(zhuǎn)連接，且其中旋轉(zhuǎn)桿可圍繞著旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；及具有一個(gè)重心的與所說(shuō)的旋轉(zhuǎn)桿的第一端相連的參與者艙，這里參與者艙的重心是與俯仰軸分開(kāi)的。
2．一種運(yùn)動(dòng)模擬器，其特征在于，它包括支撐裝置；一俯仰桿，它具有一俯仰軸，俯仰桿可旋轉(zhuǎn)的連接于支撐裝置；一旋轉(zhuǎn)桿，它具有第一端及一第二端，旋轉(zhuǎn)桿在所說(shuō)的第一端和所說(shuō)的第二端之間沿著與俯仰軸垂直的旋轉(zhuǎn)軸延伸，旋轉(zhuǎn)桿可旋轉(zhuǎn)的連接于俯仰桿；用于有選擇地繞俯仰軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)桿的一俯仰電機(jī)，其中俯仰桿由支撐桿支撐在一高度上，該高度是以使旋轉(zhuǎn)桿在與俯仰軸垂直的平面上繞旋轉(zhuǎn)軸完全旋轉(zhuǎn)；用于可選擇繞旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)桿的一轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)；一參與者艙，其具有一個(gè)重心，與所說(shuō)的旋轉(zhuǎn)桿的第一端相連，參與者艙包括參與者輸入指令輸入控制器；及用于控制旋轉(zhuǎn)軸和參與者艙定位的一控制系統(tǒng)，其中控制系統(tǒng)在一個(gè)規(guī)則系統(tǒng)的指示下操作；這里參與者艙的重心是與俯仰軸分離的。
3．一種飛行模擬器，其特征在于，它包括支撐裝置；一具有俯仰軸的俯仰桿，其可旋轉(zhuǎn)的連接于支撐裝置；一旋轉(zhuǎn)桿，包括能繞俯仰軸旋轉(zhuǎn)的第一部分和第二部分，具有與俯仰軸垂直的旋轉(zhuǎn)軸，可旋轉(zhuǎn)連接于俯仰桿；可滑動(dòng)連接于旋轉(zhuǎn)桿的第二部分以沿其移動(dòng)的一平衡塊；及具有重心的一機(jī)艙裝置，其由旋轉(zhuǎn)桿的第一部分支撐；從而機(jī)艙裝置的重心是與俯仰軸分開(kāi)的。
4．一種飛行模擬器，其特征在于，它包括支撐裝置；具有一俯仰軸的一俯仰桿可旋轉(zhuǎn)連接于支撐裝置；一旋轉(zhuǎn)桿，包含有能繞俯仰軸旋轉(zhuǎn)的第一部分和第二部分，具有與俯仰軸垂直的旋轉(zhuǎn)軸，可旋轉(zhuǎn)的連接于俯仰桿；可滑塊連接于旋轉(zhuǎn)軸的第二部分以沿其移動(dòng)的一平衡塊；具有一重心的一機(jī)艙裝置，由旋轉(zhuǎn)桿的第一部分支撐；一平衡塊驅(qū)動(dòng)裝置，其第一部分固定于俯仰桿其第二部分連接于平衡塊，用于使平衡塊沿著旋轉(zhuǎn)桿的第二部分移動(dòng)；一傳感器，其與俯仰桿相連且用于測(cè)定俯仰軸的旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生與該旋轉(zhuǎn)成正比的信號(hào)；一平衡控制系統(tǒng)用于從傳感器獲得信號(hào)，根據(jù)它操作，并指示平衡塊驅(qū)動(dòng)裝置繞俯仰軸平衡飛行模擬器；使旋轉(zhuǎn)桿繞俯仰軸可選擇的旋轉(zhuǎn)的一俯仰電機(jī)，其中俯仰桿由支撐裝置支撐在一高度上，該高度足以允許旋轉(zhuǎn)桿在與俯仰軸垂直的平面上繞俯仰桿旋轉(zhuǎn)；使旋轉(zhuǎn)桿繞旋轉(zhuǎn)軸可選擇的旋轉(zhuǎn)的一旋轉(zhuǎn)電機(jī)；及用于控制旋轉(zhuǎn)桿和機(jī)艙裝置的定向的一控制系統(tǒng)；從而機(jī)艙裝置的重心是與俯仰軸分離開(kāi)的。
5．一種平衡飛行模擬器，其特征在于，它包括一基座；一偏航電機(jī)，它具有一架體，一傳動(dòng)軸和一個(gè)偏航軸，架體固定于基座；一個(gè)平臺(tái)，與偏航電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸相連，可繞偏航軸旋轉(zhuǎn)；與平臺(tái)相連接的支撐裝置；具有一俯仰軸的一俯仰桿，可旋轉(zhuǎn)的連接于支撐裝置；一俯仰電機(jī)，具有一支架體和一傳動(dòng)軸，從而傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)俯仰桿圍繞俯仰軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且架體和支撐裝置相連；一旋轉(zhuǎn)桿，包含可繞俯仰軸旋轉(zhuǎn)的第一部分和第二部分，具有與俯仰軸垂直的旋轉(zhuǎn)軸，可旋轉(zhuǎn)的連接于俯仰桿；一旋轉(zhuǎn)電機(jī)，具有一架體和一傳動(dòng)軸，從而傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿繞旋轉(zhuǎn)軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)且架體與俯仰軸相連接；一平衡塊可滑動(dòng)連接于旋轉(zhuǎn)桿的第二部分的沿其移動(dòng)；及一控制系統(tǒng)，在飛行規(guī)則系統(tǒng)指示下操作，用于驅(qū)動(dòng)調(diào)整機(jī)艙裝置定向電機(jī)；從而機(jī)艙裝置的重心的中心是與俯仰軸和旋轉(zhuǎn)軸間的交點(diǎn)分離的。
6．一種運(yùn)動(dòng)模擬器，其特征在于，它包括支撐裝置；具有一俯仰軸的一俯仰桿，俯仰桿可旋轉(zhuǎn)連接于支撐裝置；具有第一端和第二端的一旋轉(zhuǎn)桿，所述的旋轉(zhuǎn)桿在所述的第一端和所述的第二端之間沿著與所說(shuō)的俯仰軸垂直的旋轉(zhuǎn)軸延伸，其中所述的旋轉(zhuǎn)桿以使所述旋轉(zhuǎn)桿在與所述俯仰軸垂直的平面上能繞所說(shuō)的俯仰軸完全旋轉(zhuǎn)的方式與所述俯仰桿可旋轉(zhuǎn)地連接；具有重心的一機(jī)艙裝置，與所述旋轉(zhuǎn)桿的所述第一端連接；用于有選擇地提高和降低所述的俯仰桿的一提升機(jī)械；從而機(jī)艙裝置的重心是與所說(shuō)的俯仰軸分離的。
全文摘要
一種飛行模擬器,其中俯仰、旋轉(zhuǎn)、偏航軸與受訓(xùn)練人分離開(kāi),以當(dāng)受訓(xùn)練人執(zhí)行模擬爬升或旋轉(zhuǎn)時(shí)感受到身體的不穩(wěn)定和轉(zhuǎn)動(dòng)而提供一種更真實(shí)的模擬飛行感受。
文檔編號(hào)G09B9/08GK1204824SQ97111938
公開(kāi)日1999年1月13日 申請(qǐng)日期1997年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月7日
發(fā)明者弗蘭克J·麥克林蒂克 申請(qǐng)人:麥克斯飛機(jī)公司