CN113316540B - 用于飞行器控制杆的力施加装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于飞行器控制杆的力施加装置，该力施加装置包括：‑壳体(24)；‑安装在壳体(24)上的电磁体(22)；‑安装在轴(13)上的致动器(30)，致动器(30)相对于轴(13)沿着轴线(A)平移移动，致动器(30)包括磁性材料；以及‑耦合装置，该耦合装置包括输入齿轮(40)和输出齿轮(50)，该输入齿轮安装成相对于壳体(24)固定，该输出齿轮通过附接部件(60)连接到致动器(30)，附接部件(60)被构造成使得在输出齿轮(50)和轴(13)之间存在围绕轴线(A)的有限角位移，并使得输出齿轮(50)的致动器(30)能够沿着轴线(A)平移。

Description

用于飞行器控制杆的力施加装置

技术领域

本发明涉及一种由飞行员在飞行器驾驶舱中使用的驾驶装置，该驾驶装置特别是包括集成的力反馈以帮助飞行员的主动杆。

背景技术

飞行器驾驶舱中的驾驶装置通常包括驾驶杆，特别地，该驾驶杆具有手柄，该手柄围绕被称为横摇轴线的轴线和被称为纵摇轴线的轴线旋转地安装，这两个轴线彼此正交。“操纵杆”类型的装置最常见的。

驾驶装置根据手柄沿着这两个轴线的位置向飞行器的驾驶构件传输运动命令。

在最新的飞行器型号上，飞行器的运动命令是电子的，整合到驾驶舱中的驾驶装置是“侧杆”型的。手柄沿着横摇轴线和纵摇轴线的位置由传感器测量并转化成运动命令。手柄不直接机械连结到飞行器的可移动部分，手柄上没有直接的机械反馈。

然而，为了飞行安全，希望飞行员能在手柄上感受到机械反馈。驾驶舱信号***可能不足以使飞行员对飞行期间的不可预见的事件做出足够快的反应。如果飞行员侧杆集成了力反馈(也被称为“触觉反馈”)，则驾驶感受会更好。

因此，有人建议给侧杆配备被动机械***(例如弹簧***)或主动机电***。

此外，在文献FR 3 011 815中提出了使用一种具有电动马达的主动力反馈装置。典型地，在该文献中，飞行器飞行控制装置包括控制手柄，该控制手柄安装在压板上并经由传动轴连结到横摇轴线马达和纵摇轴线马达。根据力定律控制这两个马达，以在超过力阈值时产生与飞行员施加在手柄上的力相反的阻力(力反馈)。该装置被证明能有效地恢复驾驶感受并提高安全性。然而，如果在马达中的一个马达上发生电气故障或机械故障，或者如果在用于处理马达控制信号的链上发生故障，则可以删除力反馈。

在航空领域，对驾驶装置的可用性的要求很高。因此，飞行员在发生故障的情况下突然切换到驾驶模式而没有力反馈是不可接受的。

此外，现有技术中的主动力反馈***通常包括大量组件，特别是横摇马达和纵摇马达，以及离合器、扭矩限制器、齿轮等。这些***可能是昂贵、笨重的，并且难以整合到飞行器驾驶舱中。此外，齿轮的引入意味着杆的动态性能降低，惯性增加，并导致人体工程学的损失，因为飞行员感受到由于齿轮引起的扭矩变化。

发明内容

因此需要一种集成机械备用通道的飞行员侧杆，以防止在发生影响力反馈马达的电气故障的情况下手柄完全自由地旋转。

在发生故障的情况下，所需的侧杆绝不能切换到飞行员可以使手柄自由地枢转而不会感受到阻力的模式。

对质量较低、空间要求较低且功耗较低的侧杆存在次要需求。

总体上，用于侧杆的力反馈装置的可靠性、简单性和人体工程学可以得到改善。

为此，本发明提出一种用于飞行器的驾驶杆的力施加装置，其中，驾驶杆包括连结到至少一个马达的控制手柄，该至少一个马达包括驱动轴，该驱动轴能够围绕轴线旋转地移动。该力施加装置包括：

-壳体，该壳体被构造成相对于飞行器固定

-安装在壳体上的电磁体，

-安装在轴上的致动器，所述致动器能够相对于轴沿着轴线平移移动，致动器包括磁性材料，以及

-耦合装置，该耦合装置包括输入啮合件和输出啮合件，输入啮合件相对于壳体固定地安装，输出啮合件通过紧固部件连结到致动器，所述紧固部件被构造成使得在输出啮合件和轴之间存在围绕轴线的有限角位移，并使得致动器能够从输出啮合件沿着轴线平移。

上述装置的一些优选但非限制性的特征如下，这些特征被单独地或组合地考虑：

-紧固部件包括具有扭转刚度和轴向刚度的弹簧，扭转刚度大于轴向刚度，优选地比轴向刚度大至少三倍。

-紧固部件包括挠性板。

-紧固部件被预加应力并在致动器和输出啮合件上施加力，使得当电磁体没有被供电时，紧固部件在致动器和输出啮合件上施加沿着输入啮合件的方向的回复力。

-紧固部件进一步包括衬套，该衬套包括接合器件，轴包括具有相对应的形状和尺寸的接合器件，使得接合器件的相互接合使得衬套和轴能够围绕轴线旋转地固定。

-弹簧包括紧固在衬套上的第一部段和紧固在输出啮合件上的第二部段。

-输入啮合件和输出啮合件中的一个包括至少一个齿，输入啮合件和输出啮合件中的另一个包括至少一个互补的外壳，该齿被构造成进入外壳，以在致动器使输出啮合件朝向输入啮合件移动时阻止输出啮合件相对于输入啮合件旋转。

-输入啮合件固定地安装在扭矩限制器的入口上，所述扭矩限制器的出口固定地安装在壳体上。

-该装置包括两个马达，每个马达包括能够围绕相关联的轴线旋转地移动的驱动轴，电磁体、致动器、壳体、耦合装置以及紧固部件与每个轴相关联。

-该装置进一步包括第一力传感器和第二力传感器以及控制单元，第一力传感器和第二力传感器紧固在手柄上，控制单元被配置成基于由第一力传感器和第二力传感器测量的力来确定用于控制飞行器的可移动部分的信号。

根据第二方面，本发明提出一种飞行器的驾驶杆，该驾驶杆包括连结到至少一个马达的控制手柄和如上所述的力施加装置，该至少一个马达包括能够围绕轴线旋转地移动的驱动轴。

可选地，驾驶杆进一步包括至少一个力传感器以及用于将由力传感器提供的力传输到控制单元的装置，该至少一个力传感器安装在手柄上或手柄的一体部件上，以检测由飞行员施加在手柄上的力，控制单元被配置成基于由第一力传感器和第二力传感器测量的力来确定用于控制飞行器的可移动部分的信号。

附图说明

通过阅读以下详细描述并参照以非限制性示例的方式给出的附图，本发明的其他特征、目的和优点将变得更加清楚，在附图中：

图1示意性地示出了根据本发明的一个实施例的驾驶杆架构。

图2是侧杆的一个示例性实施例的机械接头以及手柄的透视图。

图3是根据本发明的一个实施例的力施加装置的一个示例性实施例的截面图。

图4是图3的示例性实施例的分解图。

具体实施方式

驾驶***的总体架构

图1示出了飞行器的驾驶***的沿着其横摇轴线和纵摇轴线的功能性架构，该功能性架构特别地包括飞行员侧杆。侧杆通常位于飞行器的驾驶舱中。

在该图中，两个功能性单元之间的最粗的线条对应于机械连结。其他箭头连结是电子连结，数据可以通过电子连结传播。

***包括控制手柄1，该控制手柄能够沿着手柄的横摇轴线X和纵摇轴线Y旋转地安装在机械接头2的压板上，这两个轴线是正交的。机械接头2紧固到框架，框架固定到飞行器的驾驶舱的地板。

位置传感器(优选地为与横摇轴线相关联的传感器4a和与纵摇轴线相关联的传感器4b)向计算机7传送手柄1分别沿着轴线X和Y的旋转位置的电子信号。计算机7操控力施加装置以实现预定的力定律。计算机7包括用于接收所述位置信号的电子界面。可选地，传感器4a和4b还传送关于手柄1沿着这些轴线的旋转速度的信息。关于手柄的位置/速度的信息由飞行控制单元8或FCS(Flight Control System，飞行控制***)转换成控制信号，以用于操控飞行器的可移动部分。

如下文所述，控制单元8还被配置成基于手柄位置/速度信息和可能的其他信息来确定在手柄1上施加力的命令。计算机7基于力施加命令确定与侧杆相关联的用于控制力施加装置的信号。

在本示例中，力施加装置包括与具有轴线A的轴13相关联的电动马达3a，该轴线A与手柄的横摇轴线X连动。“与轴线连动”是指当手柄沿着轴线X枢转时，存在于具有轴线A的轴与接头2的元件之间的连动机构开始运动。同样地，该装置包括与具有轴线B的轴相关联的电动马达3b，该轴线B与手柄的纵摇轴线Y连结。

替代地，马达3a可被布置成经由连结到接头2的旋转轴直接作用在轴线X上，并且马达3b可被布置成经由连结到接头2的旋转轴直接作用在轴线Y上。

枢转***还包括力传感器6a和6b，力传感器6a和6b分别测量沿着轴线X和沿着轴线Y枢转地施加在手柄上的扭矩。这些传感器例如是应变计，该应变计通常为电容式的或压电式的。力传感器6a、6b可紧固在手柄1上或紧固在可能以运动的方式固定到手柄1的任何部件上，以接收由飞行员施加在杆上的力。

如果驾驶***包括力-驾驶模式，则这种传感器特别有用，在该力-驾驶模式中，手柄被固定并且控制单元8基于施加在手柄1上的力来确定用于控制飞行器的可移动部分的信号。

图2示出了示例性实施例。手柄1被布置在紧固到框架9的机械接头2上，框架9被固定到飞行器的机架。马达3a和3b(不可见)从手柄偏移。

手柄1在一个端部处是自由的并且在另一端部处紧固到第一压板11。第一压板11能够沿着轴线X和沿着轴线Y旋转地移动并且连结到接头2的第二压板10。轴线X连结到第一压板11使得第一压板11围绕轴线Y的枢转使轴线X围绕轴线Y枢转。

两个传动装置(各自包括万向接头)将手柄分别沿着轴线X和沿着轴线Y的旋转运动转换成分别沿着轴线A和轴线B延伸的轴(未示出)的旋转运动。

因此，马达3a和3b直接接合在机械接头2上并且可以根据力定律或预定阻尼定律，响应于飞行员对手柄1的枢转运动而传递阻力或马达力。

关于接头2的结构以及与马达3a和3b的机械连结的更多细节，可以参考文献FR 3011 815的图1及其相关的描述。

机械力施加装置

驾驶***进一步包括机械备用通道，该机械备用通道被构造成防止在发生影响力反馈马达的电气故障的情况下手柄完全自由地旋转(图3)。机械备用通道特别地包括机械力施加装置20，该机械力施加装置包括：

-壳体24，被壳体被构造成相对于飞行器固定，

-至少一个电磁体22，该至少一个电磁体安装在壳体24上，

-安装在轴13上的致动器30，所述致动器30能够相对于轴13沿着轴线A平移移动，致动器30包括磁性材料，使得电磁体22的电流源使致动器30移动，以及

-耦合装置40、50，该耦合装置包括相对于壳体24固定地安装的输入啮合件40和通过紧固部件60安装在致动器30上的输出啮合件50，所述紧固部件60被构造成使得在输出啮合件50和轴13之间存在围绕轴线A的有限角位移，并被构造成使得输出啮合件50和致动器30能够沿着轴线A平移。

在一个实施例中，驾驶***的每个马达包括安装在其轴13上的这种机械力施加装置20。因此，马达与力施加装置20相关联。

为了简单起见，下面将详细描述和示出驾驶***的施加装置20中的仅一个施加装置，第二个力施加装置20是相同的。

电磁体

电磁体22由驾驶***供应电流。因此，当驾驶***启动并运行时，电磁体22将电流转换成磁场。另一方面，当驾驶***关闭时或在电气故障期间，电磁体22不产生磁场。

电磁体22平移地固定安装在轴13上。

致动器30

由于致动器30由磁性材料制成，因此当驾驶***启动并运行时，在电磁体产生的磁场的作用下，致动器通过电磁体22移动。在图中示出的示例性实施例中，其中致动器30在耦合40、50装置20与电磁体22之间延伸，构成致动器30的材料的极性被选择成使得由电磁体22引起的运动沿着远离电磁体22的方向。

在第一实施例中，致动器30可以完全由磁性材料制成。作为一种变型，致动器30的仅一部分由这种材料制成。

在一个示例性实施例中，致动器30包括由磁性材料制成的环形边缘32。磁性材料在此是指对电磁体22产生的磁场起反应的金属材料，使得电流源使致动器30移动。例如，致动器30可以由软铁制成。一系列通孔34形成在致动器30的边缘32中，以使得致动器能够特别地紧固在紧固部件60上，并且可选地固定在输出啮合件50上。

耦合装置40、50的输出啮合件50

输出啮合件50可以包括环形冠部52，该环形冠部由足够坚固的材料制成，以传输能够阻止马达的轴13旋转的耦合力。例如，输出啮合件50可以由15-5PH的不锈钢制成。

输出啮合件50连结到致动器30，使得致动器30的运动引起输出啮合件50的运动。

此外，输出啮合件50包括固定器件54，该固定器件被构造成与固定器件42(固定器件42与输入啮合件40互补)协作，以在致动器30使输出啮合件50朝向输入啮合件40移动时，以旋转的方式固定输出啮合件和输入啮合件。固定器件54在环形冠部52的与输入啮合件40相对的的面中延伸(或形成在该面中)。

紧固部件60

紧固部件60可以包括中心环62和径向部分64，该中心环被构造成使中心环能够紧固在轴13上，该径向部分被构造成紧固在致动器30和输出啮合件50上。

在第一实施例中，紧固部件60还包括衬套68以及螺母14，可在该衬套的内部面上形成有花键69，该花键基本上平行于轴13的轴线A延伸，该花键的形状和尺寸对应于形成在轴13中的相关凹槽。因此，衬套68的花键69在轴13的凹槽和螺母14中的接合使得能够以旋转和平移的方式固定衬套68和轴13。

中心环62以平移和旋转的方式固定地连结到衬套68。例如，一系列通孔70(其形状和尺寸与形成并布置在中心环62中的通孔63互补)形成在衬套68的轴环中，以在中心环和衬套相对布置时，由于紧固轴穿过这些孔***而使得中心环62能够紧固在衬套68上。

在第二实施例中，花键68(或凹槽)直接形成在中心环62的内部面中，然后通过将中心环的花键68(或凹槽)与轴13的凹槽(或花键68)匹配而将中心环62直接紧固在轴13上。

紧固部件60的径向部分64包括基本为环形的周边65，该周边通过一系列突片66连结到中心环62，以使周边和中心环彼此固定。中心环62的直径小于周边65的直径，使得环位于周边65内。在一个实施例中，周边65是不连续的并且由多个环段形成，每个环段通过突片66连接到中心环62。每个突片66还可以弯曲，如图4所示。

然后，由中心环62、周边65和突片66形成的组件构成其扭转刚度大于其轴向刚度的弹簧，以使得输出啮合件50和致动器30能够轴向移位，但是限制输出啮合件和致动器围绕轴线A的角位移。优选地，该弹簧(62，65，66)以预加应力的(或预加载的)状态紧固在衬套68上，使得当电磁体22没有被供电时，弹簧在致动器30和输出啮合件50上施加沿着输入啮合件40的方向的回复力。

例如，紧固部件60可以包括挠性板，然后中心环62、突片66和分段式周边65由金属薄片制成。在该示例性实施例中，挠性板可以添加到如上所述的衬套68上并紧固在该衬套上，以使挠性板紧固在轴13上。例如，挠性板可以由厚度为0.5mm的X10 CrNi18-8薄片制成。

在一个实施例中，输出啮合件50紧固在径向部分64上，致动器30还能够紧固在中心环62上或径向部分64上。优选地，当紧固部件60包括弹簧(62，65，66)时，致动器30紧固在径向部分64上，使得致动器30与输入啮合件40一起在没有电流供应到电磁体的情况下朝向输出啮合件50返回。例如，一系列通孔57可以形成在输出啮合件50的冠部52中，以使输出啮合件能够紧固在径向部分64的周边65上。更具体地，输出啮合件50的通孔57被构造成面对形成在周边65中的通孔67，以使紧固杆能够***并固定。在一个实施例中，通孔57可以形成在从环形冠部52突出的突起56中。

在图中示出的示例性实施例中，致动器30还紧固在径向部分64上。

为此，一系列通孔可以例如在环形边缘32中，其形状和尺寸与输出啮合件50的环形冠部52的通孔和径向部分64的周边65的通孔互补，以使这些通孔通过一系列紧固轴线A匹配和相互紧固。

耦合40、50装置20的输入啮合件

输入啮合件40相对于壳体24固定地安装，即安装在嵌入在飞行器上的固定部件上。

为此，在第一示例性实施例中，输入啮合件40可以直接安装在壳体24上。

作为变型，输入啮合件40可以安装在扭矩限制器26上，该扭矩限制器本身安装在壳体24上。扭矩限制器26以本身已知的方式包括入口27、出口29以及连接入口27和出口29的耦合区域28。耦合区域28根据最大允许扭矩来确定尺寸。像保险丝一样，当施加到扭矩限制器26的入口27的扭矩保持低于最大允许扭矩时(出口29固定安装在壳体24上，因此没有扭转偏置)，耦合区域28直接将扭矩从限制器26的入口27传输到出口29。另一方面，当该扭矩超过该最大允许扭矩时，耦合区域28滑动并允许旋转。换句话说，入口27不可能相对于出口29相对运动，因此当低于最大允许扭矩的扭矩施加在扭矩限制器26的入口27上(对应于一定的力施加在手柄1上)时，入口27不可能运动。因此，阻止轴13和手柄1的运动。如将在下文中看到的，通过扭矩限制器26将输入啮合件40紧固在壳体24上，使得在极限扭矩超过卡住情况下的扭矩时能够保护驾驶***。

输入啮合件40的固定器件42和输出啮合件50的固定器件54可以形成爪形离合器。例如，输入啮合件40和输出啮合件50中的一个可以包括至少一个齿，优选地包括多个齿，而输入啮合件40和输出啮合件50中的另一个包括具有互补形状和尺寸的至少同样多的外壳。在示出的示例性实施例中，爪形离合器包括三个齿54和三个互补的外壳42。

然后，将齿54***外壳42中使得能够旋转地固定输入啮合件40和输出啮合件50，并因此通过紧固部件60将壳体24(或者替代地，扭矩限制器26的入口27)与轴13接合。

机械力施加装置20的运行

然后，机械力施加装置20如下运行。

在驾驶***正常运行时，也就是说，在马达中的一个马达没有发生电气或机械故障的情况下或者在用于处理马达控制信号的链中没有发生故障的情况下，电磁体22被供应有电流并产生磁场，该磁场朝向电磁体22施加致动器30的返回力，该返回力大于由紧固部件60施加的预应力。然后致动器30在磁场的作用下移动，直到到达第一平衡位置。典型地，在图中示出的示例性实施例中，致动器30被电磁体22吸引并向上移动。然而，将注意到，在致动器30和电磁体22之间仍然存在间隙，这种接触可在手柄1的运动期间产生摩擦扭矩(致动器30旋转地固定到轴13上，而电磁体22被旋转地固定)。在适当的情况下，装置20可进一步包括支座，致动器30被构造成在电磁体被供电时抵靠该支座而发生接触。

由于紧固部件60，使得输出啮合件50平移地固定到致动器30，致动器30还向上移动，直到到达静止位置。在该静止位置，输出啮合件50和输入啮合件40脱离。

因此，致动器30、紧固部件60和输出啮合件50能够与轴13一起旋转地移动(由于花键68接合在凹槽中，使得通过致动器、紧固部件和输出啮合件与轴13的紧固来实现)。

因此，轴13自由地旋转，因为力施加装置20的任何元件都不阻止其旋转。

在驾驶***发生故障的情况下，尤其是在马达中的一个马达发生电气或机械故障的情况下或者在用于处理马达控制信号的链发生故障的情况下，电磁体22不再被供应有电流，因此不再产生磁场。当致动器30不再被磁场偏置时，致动器在由紧固件60施加的预应力的作用下沿着相反的方向移动，直到致动器到达不同于第一平衡位置的第二平衡位置。典型地，在图中示出的示例性实施例中，致动器30不再被电磁体22吸引并向下移动。

当输出啮合件50由于紧固部件60而平移地固定到致动器30时，该致动器也向下移动，直到该致动器与输入啮合件40发生接触。

然后，紧固部件60使得输入啮合件和输出啮合件中的一个的齿54能够在未对准的情况下***输入啮合件和输出啮合件中的另一个的外壳42中。

然后，输入啮合件40的爪形离合器和输出啮合件50的爪形离合器使得能够耦合壳体24(在适当情况下通过扭矩限制器26来耦合)和马达的轴13。

在该位置，由于输出啮合件50耦合到相对于壳体24固定安装的输入啮合件40，因此输出啮合件50基本成角度地固定。因此，输出啮合件50安装在其上的紧固部件60也旋转地固定。然而，由于花键68和凹槽的匹配，使得该紧固部件60本身固定地安装在轴13上。因此，马达的轴13被旋转地固定。

因此，驾驶***没有主动力反馈装置20，其两个马达的轴13s被固定(驾驶***的故障影响两个马达和两个相关联的力施加装置20s)。

在驾驶***发生故障期间，由于马达的轴13s被固定，因此即使手柄不在中立位置，手柄也被固定在其最终位置。因此，力施加装置20形成机械备用通道，在发生影响相关联的马达的电气故障的情况下，该机械备用通道防止手柄旋转。

此外，手柄不能切换到飞行员可以使手柄自由地枢转而不会感受到阻力的模式。相反，由于力传感器6a、6b，使得手柄以旋转的方式保持固定，飞行器被强制驾驶。更具体地，当手柄被阻挡而不再能够沿着轴线X和Y枢转时，由力传感器6a、6b测量由飞行员施加在手柄上的力。然后，由这些力传感器6a、6b提供的测量结果被传输到控制单元，该控制单元被配置成基于由这些力传感器6a、6b测量的力来确定用于控制飞行器的可移动部分的信号，从而使得能够在降级模式下驾驶飞行器。

在把手的机械链的全部或一部分发生卡住的情况下，轴13施加在耦合装置40、50上的力变得非常重要。

以本身已知的方式，机械接头2由多个部件组成，并被构造成承受具有不同值的多种载荷情况，典型地，第一载荷情况被称为“卡住”载荷，第二载荷情况被称为“邻接”载荷。邻接载荷情况比卡住载荷情况更重要。对于这些载荷情况中的每一种，偏置部件是不同的。换句话说，在机械接头2中，一些部件的尺寸被设计成承受卡住载荷情况，而其他部件的尺寸被设计成用于邻接载荷情况。

然而，当耦合40、50装置20被爪形离合器抓握时，也就是说，输入啮合件40的固定器件和输出啮合件的固定器件54接合，并且手柄2被阻挡在适当的位置上，尺寸被设计成用于卡住情况的部件很可能暴露在邻接载荷情况下。

因此，当耦合40、50装置20直接连接到壳体24时，有必要向上重新设计这些部件的尺寸，使得无论载荷情况如何，这些部件都能够承受力而不被损坏，这可能会更普遍地影响机械接头2和驾驶***的空间要求。

作为变型，当耦合40、50装置20紧固在扭矩限制器26的入口27上并且施加到该入口的扭矩超过该扭矩限制器26允许的最大扭矩(设置成超过与卡住载荷情况相当的扭矩则会产生滑动)时，耦合区域28滑动，然后使轴13能够旋转，这允许移交给尺寸被专门设计成用于邻接载荷情况的部件，从而避免被设计成用于卡住载荷情况的部件的尺寸过大。

Claims (13)

1.一种用于飞行器的驾驶杆的力施加装置（20），其中，所述驾驶杆包括连结到至少一个马达（3a，3b）的控制手柄（1），所述至少一个马达包括驱动轴（13），所述驱动轴能够围绕轴线（A）旋转地移动，所述力施加装置包括：

- 壳体（24），所述壳体被构造成相对于所述飞行器固定，

- 安装在所述壳体（24）上的电磁体（22），

- 安装在所述驱动轴（13）上的致动器（30），所述致动器（30）能够相对于所述驱动轴（13）沿着所述轴线（A）平移移动，所述致动器（30）包括磁性材料，以及

- 耦合装置，所述耦合装置包括输入啮合件（40）和输出啮合件（50），所述输入啮合件相对于所述壳体（24）固定地安装，所述输出啮合件通过紧固部件（60）连结到所述致动器（30），所述紧固部件（60）被构造成使得在所述输出啮合件（50）和所述驱动轴（13）之间存在围绕所述轴线（A）的有限角位移，并使得所述致动器（30）和所述输出啮合件（50）能够沿着所述轴线（A）平移，

其中，在正常运行时，所述电磁体（22）被供应有电流并产生磁场，所述致动器（30）在所述磁场的作用下移动至第一平衡位置，在发生故障的情况下，所述电磁体（22）不再被供应有电流并因此不再产生磁场，所述致动器（30）在所述紧固部件（60）的作用下沿着相反的方向移动到不同于所述第一平衡位置的第二平衡位置。

2.根据权利要求1所述的力施加装置（20），其中，所述紧固部件（60）包括具有扭转刚度和轴向刚度的弹簧，所述扭转刚度大于所述轴向刚度。

3.根据权利要求2所述的力施加装置（20），其中，所述紧固部件（60）包括挠性板。

4.根据权利要求2或3所述的力施加装置（20），其中，所述紧固部件（60）被预加应力并在所述致动器（30）和所述输出啮合件（50）上施加力，使得当所述电磁体（22）没有被供电时，所述紧固部件（60）在所述致动器（30）和所述输出啮合件（50）上施加朝向所述输入啮合件（40）的回复力。

5.根据权利要求2或3所述的力施加装置（20），其中，所述紧固部件（60）进一步包括衬套（68），所述衬套包括接合器件（69），所述驱动轴（13）包括具有相对应的形状和尺寸的接合器件，使得接合器件的相互接合使得所述衬套（68）和所述驱动轴（13）能够围绕所述轴线（A）旋转地固定。

6.根据权利要求5所述的力施加装置（20），其中，所述弹簧包括紧固在所述衬套（68）上的第一部段和紧固在所述输出啮合件（50）上的第二部段。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的力施加装置（20），其中，所述输入啮合件（40）和所述输出啮合件（50）中的一个包括至少一个齿（54），所述输入啮合件和所述输出啮合件中的另一个包括至少一个互补的外壳（42），所述齿（54）被构造成进入所述外壳（42），以在所述致动器（30）使所述输出啮合件（50）朝向所述输入啮合件（40）移动时阻止所述输出啮合件（50）相对于所述输入啮合件（40）旋转。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的力施加装置（20），其中，所述输入啮合件（40）固定地安装在扭矩限制器（26）的入口（27）上，所述扭矩限制器（26）的出口（29）固定地安装在所述壳体（24）上。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的力施加装置（20），所述力施加装置包括两个马达（3a，3b），每个马达包括能够围绕相关联的轴线（A）旋转地移动的驱动轴（13），电磁体（22）、致动器（30）、壳体（24）、耦合装置以及紧固部件（60）与每个驱动轴（13）相关联。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的力施加装置（20），所述力施加装置进一步包括第一力传感器和第二力传感器以及控制单元（8），所述第一力传感器和第二力传感器紧固在所述控制手柄（1）上，所述控制单元被配置成基于由所述第一力传感器和所述第二力传感器测量的力来确定用于控制所述飞行器的可移动部分的信号。

11.根据权利要求2所述的力施加装置（20），其中，所述扭转刚度比所述轴向刚度大至少三倍。

12.一种飞行器的驾驶杆，所述驾驶杆包括连结到至少一个马达（3a，3b）的控制手柄（1）和根据权利要求1至11中任一项所述的力施加装置（20），所述至少一个马达包括能够围绕轴线（A）旋转地移动的驱动轴（13）。

13.根据权利要求12所述的驾驶杆，所述驾驶杆进一步包括至少一个力传感器以及用于将由所述力传感器提供的力传输到控制单元（8）的装置，所述至少一个力传感器安装在所述控制手柄（1）上或所述控制手柄（1）的一体部件上，以检测由飞行员施加在所述控制手柄（1）上的力，所述控制单元被配置成基于由第一力传感器和第二力传感器测量的力来确定用于控制所述飞行器的可移动部分的信号。