飞机操纵系统动态仿真实训操作台及使用方法与流程

本发明属于飞机装配制造技术领域，涉及的是在飞机操纵系统安装、调试的过程中，使用该飞机操纵系统动态仿真实训操作台，可以有针对性的完成对员工进行详细的飞机操纵系统工作原理展示，以及实现飞机制造过程中操作者所必备基础技能提升、演练的平台。

背景技术

在飞机装配、调试的过程中，不仅仅会涉及到成千上万种成品、电缆、导管以及零组部件的安装，还涉及到对操纵系统各个活动部件以及相关技术参数的精准调试，但由于飞机成品和零组部件的精密性与复杂性，操作者需要具备一定的操作技能才能完成相关的装配调试工作，因此这对于新员工来说，如何快速的提高新员工的培训质量以及缩短培训周期成为了一项重要工作。

目前常规的培训方式是对新进厂的员工集中进行必要的飞机工作原理、安全操作规范以及相关岗位技能知识的讲解，然后按照技能工人分配标准，将其各自分配到每一个工作岗位上。但由于新员工的技能基础非常薄弱，暂时不具备独立操作能力，这就需要给每一名新员工配备师傅进行教导，起初师傅们是边讲解，边操作，然而，新员工只能在一旁观看，在新员工基本看懂后，才能在师傅的引导下进行基本的实操练习，但由于每一道工序的生产周期是一定的，因此留给新员工学习的时间与练习机会也不会很长，而且一旦新员工完成的工作不合格，还需要重新返工，所以对于使用实际的飞机对新员工进行手把手的技能培训会存在生产周期加长，培训难度加大等诸多问题。

鉴于以上种种原因，发明了该飞机操纵系统动态仿真实训操作台，该实训台是集飞机操纵系统动态演示、飞机导管敷设基本要求，飞机电缆敷设基本要求，飞机电气系统故障模拟等基础实训技能于一体的实训台，它不仅可以降低培训成本，而且还可以在提高培训质量的同时，缩短培训周期。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出了一种飞机操纵系统动态仿真实训操作台。

本发明的技术方案：

一种飞机操纵系统动态仿真实训操作台，其特征在于，该飞机操纵系统动态仿真实训操作台包括：(一)电气系统、(二)故障模拟系统、 (三)气动执行系统、(四)导管敷设系统、(五)电缆敷设系统；

进一步的，电气系统由状态指示模块1、逻辑控制模块2、触屏操纵模块3、继电逻辑控制模块4、按键操纵模块5、故障模拟模块6、电源控制装置7、直流电源模块8、电缆25组成；

状态指示模块1由DC24V指示灯构成，指示各操纵系统各活动部件的工作状态，通过螺钉将状态指示模块1固定到操作台14指定位置，再通过电缆25将状态指示模块1与继电逻辑控制模块4和直流电源模块8电气连接；

逻辑控制模块2由小型单片机构成，包括输入和输出两部分，将逻辑控制模块2通过螺钉固定在操作台14上，再通过电缆25将逻辑控制模块2与按键操纵模块5连接，逻辑控制模块2将从按键操纵模块5采集到的开关量信号经计算后通过电缆25传递给继电逻辑控制模块4；

触屏操纵模块3通过螺钉固定在操作台14指定位置，实时显示逻辑控制模块2输入输出的开关量状态；

继电逻辑控制模块4通过螺钉固定在操作台14指定位置，是通过电缆25与逻辑控制模块2和气动电磁阀17进行相连，继电逻辑控制模块4将逻辑控制模块2的输出信号传递给气动电磁阀17，驱动气动电磁阀17工作；

按键操纵模块5通过自带安装支臂，由螺钉固定在操作台14指定位置，模拟飞机座舱内的各个操纵系统，将其操纵系统的信号以“开关量”的形式传递给逻辑控制模块2的输入部分；

故障模拟模块6是具有通断功能的开关，通过螺钉固定在操作台 14指定位置，通过故障模拟模块6接通和断开某项操纵功能系统的电缆25，从而人为模拟故障；

电源控制装置7通过螺钉固定在操作台14指定位置，电源控制装置7通过电缆25为整个实训设备所有电气系统供电；

直流电源模块8通过螺钉固定在操作台14指定位置，将AC220V 转换成DC24，然后通过电缆25，为逻辑状态指示模块1、逻辑控制模块2、触屏操纵模块3、继电逻辑控制模块4以及气动电磁阀17供电；

进一步的，故障模拟系统由状态指示模块1、故障模拟模块6组成，故障模拟系统通过开关的通断，来切断操纵系统电缆的导通性，从而模拟飞机上的线路故障；

进一步的，气动执行系统由转换接头15、气源装置16、气动电磁阀17、塑料导管18、气动汇流排19、丝堵20、调节阀21、直推气缸22、杠杆气缸23、旋转气缸24组成，气动执行系统模拟飞机上所有操纵系统的舵面的工作状态；

转换接头15通过自带支臂由螺钉固定在操作台14指定位置，转换接头15将金属导管9与塑料导管18连接起来，实现气源传输；

气源装置16是整个设备的动力源；

气动电磁阀17通过螺钉固定在气动汇流排19指定位置，当接收到继电逻辑控制模块4对应支路的信号后，气动电磁阀17接通或断开该条支路的气源；

塑料导管18与金属导管9共同为气动电磁阀17传输气源；

气动汇流排19将气源装置16的气源分别输送给各个系统的气动电磁阀17；

丝堵20将气动汇流排19多余的气孔堵上；

调节阀21安装在直推气缸22、杠杆气缸23以及旋转气缸24的进气与排气孔上，调节气源的流量并控制气缸的动作速度；

直推气缸22、杠杆气缸23以及旋转气缸24模拟飞机上各个活动部件的工作状态；

进一步的，导管敷设系统由金属导管9、导管定位夹10、直通接头11、三通接头12、四通接头13、操作台14、固定螺钉26组成；导管敷设系统模拟飞机上液压系统导管的安装技术要求，以及提供导管安装所必须具备的基础技能的实训平台；

金属导管9通过直通接头11、三通接头12、四通接头13将气动电磁阀17的气源传送到对应的直推气缸22、杠杆气缸23和旋转气缸24，模拟飞机上的各个操纵活动部件工作状态；

导管定位夹10将设备上的所有金属导管9固定到操作台14的指定位置；

直通接头11、三通接头12和四通接头13将金属导管内的气源分成若干支路；

操作台14为所有部件提供一个主体安装结构；

通过固定螺钉26将导管定位夹10和卡箍27固定；

进一步的，电缆敷设系统由电缆25、卡箍27、快卸插头28组成；

电缆25将各个电气模块连接起来；

卡箍27将电缆25固定到该设备的规定位置；

快卸插头28将电缆25之间连接起来。

一种飞机操纵系统动态仿真实训操作台的使用方法，包括以下步骤：

(1)准备实训必备的工具，仪表，然后领取零件、标准件送到实训台的操作台面上。

(2)根据导管敷设的技术图纸，按要求正确安装导管，调整好导管与周围结构、成品以及活动件之间的间隙，并将导管接头进行必要的保险。

(3)根据电缆敷设的技术图纸，按要求正确安装电缆，调整好电缆与周围结构、活动件、成品以及导管之间的间隙，并对电缆插头进行必要的保险。

(4)将该实训台接通AC220V电源，然后将操作面板上的总电源开关拨到“ON”的位置，此时设备指示区的AC220V电源指示灯HL1 点亮，此时表明供电正常，这时将触摸屏、可编程控制器的电源开关拨到“ON”的位置，此时设备指示区内的指示灯HL2、HL3点亮，证明设备一切供电正常。

(5)将气泵的电源开关置于“ON”的位置，然后将压缩空气开关扳倒“打开”位置。

(6)此时检查所有连接管路是否存在漏气现象，若存在，则需要将压缩空气开关扳倒“关闭”位置，然后进行紧固，直到不漏气为止。

(7)在操作面板上先将手自动开关置于“手动”位置，将远近程开关置于“近程”位置，然后逐一拨动飞机操纵系统实训台上的操纵按钮，注意观察触摸屏上的动态指示、指示灯状态指示区以及执行气缸的动作是否一致，若指示不正常，则说明电缆连接存在故障，需要使用相关测量设备进行排除。

(8)在操作面板上先将手自动开关置于“自动”位置，将远近程开关置于“远程”位置，然后按下飞机操纵系统实训台上的自动操纵按钮，此时所有状态指示灯以及触摸屏上的动态指示应当同步进行，若不同步进行，则说明线路连接存在故障，需要使用相关测量设备将其故障排除。

(9)若操作实训台的所有功能都检查完毕，可以通过故障模拟区的按钮，对设备进行故障模拟，进一步增强员工的排故能力。

(10)当所有考核结束后，需要将该设备的供电开关“关闭”，然后将所有的电缆、导管拆下并放到指定区域，以便后续继续训练。

本发明的有益效果：

1、本发明专利是集机械、电气、自动化控制以及飞机装配调试等专业于一体的飞机操纵系统动态仿真实训操作台，该设备自动化程度高，专业技能的覆盖面全，适用的范围广，对新员工技能提升的针对性强、周期短、质量高。

2、由于该发明专利设置了导管、电缆安装实训项目，和以往使用实际飞机练习相比，不仅缩短了新员工培训周期，而且培训成本也降低数十倍，最重要的是严格保证了飞机的交付周期与质量。

3、该发明专利的亮点就是设置有故障模拟模块，它可以通过改变故障模拟区“故障开关”的状态，从而模拟飞机的线路故障，不仅可以提高员工的识图与故障分析、排故能力，而且还可以使员工综合掌握各种仪表的使用方法和故障点的测量方法。

4、该发明专利设置了飞机操纵系统动态仿真模块，新员工可以通过操作此设备，通过触摸屏内的飞机动作画面，能够快速理解、掌握飞机操纵系统的操纵过程以及工作原理，从而达到理论与实践快速提升。

附图说明

图1为飞机操纵系统动态仿真实训操作台结构示意图

图中：1状态指示模块、2逻辑控制模块、3触屏操纵模块、4继电逻辑控制模块、5按键操纵、6故障模拟模块、7电源控制装置、8直流电源模块、9金属导管、10导管定位夹、11直通接头、12三通接头、 13四通接头、14操作台、15转换接头、16气源装置、17气动电磁阀、18塑料导管、19气动汇流排、20丝堵、21调节阀、22直推气缸、23杠杆气缸、24旋转气缸、25电缆、26固定螺钉、27卡箍、 28快卸插头

具体实施方式

本发明具体实施方式及步骤如下：

1、准备实训必备的工具，仪表，然后领取零件、标准件送到实训台的操作台面上。

2、根据导管敷设的技术图纸，按要求正确安装导管，调整好导管与周围结构、成品以及活动件之间的间隙，并将导管接头进行必要的保险。

3、根据电缆敷设的技术图纸，按要求正确安装电缆，调整好电缆与周围结构、活动件、成品以及导管之间的间隙，并对电缆插头进行必要的保险。

4、将该实训台接通AC220V电源，然后将操作面板上的总电源开关拨到“ON”的位置，此时设备指示区的AC220V电源指示灯HL1点亮，此时表明供电正常，这时将触摸屏、可编程控制器的电源开关拨到“ON”的位置，此时设备指示区内的指示灯HL2、HL3点亮，证明设备一切供电正常。

5、将气泵的电源开关置于“ON”的位置，然后将压缩空气开关扳倒“打开”位置。

6、此时检查所有连接管路是否存在漏气现象，若存在，则需要将压缩空气开关扳倒“关闭”位置，然后进行紧固，直到不漏气为止。

7、在操作面板上先将手自动开关置于“手动”位置，将远近程开关置于“近程”位置，然后逐一拨动飞机操纵系统实训台上的操纵按钮，注意观察触摸屏上的动态指示、指示灯状态指示区以及执行气缸的动作是否一致，若指示不正常，则说明电缆连接存在故障，需要使用相关测量设备进行排除。

8、在操作面板上先将手自动开关置于“自动”位置，将远近程开关置于“远程”位置，然后按下飞机操纵系统实训台上的自动操纵按钮，此时所有状态指示灯以及触摸屏上的动态指示应当同步进行，若不同步进行，则说明线路连接存在故障，需要使用相关测量设备将其故障排除。

9、若操作实训台的所有功能都检查完毕，可以通过故障模拟区的按钮，对设备进行故障模拟，进一步增强员工的排故能力。

10、当所有考核结束后，需要将该设备的供电开关“关闭”，然后将所有的电缆、导管拆下并放到指定区域，以便后续继续训练。