DE1008582B - Querrudersteuerung fuer Flugzeuge - Google Patents

Querrudersteuerung fuer Flugzeuge

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Publication number
DE1008582B
DE1008582B DEH25535A DEH0025535A DE1008582B DE 1008582 B DE1008582 B DE 1008582B DE H25535 A DEH25535 A DE H25535A DE H0025535 A DEH0025535 A DE H0025535A DE 1008582 B DE1008582 B DE 1008582B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
control
aileron
lever
aircraft
control lever
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEH25535A
Other languages
English (en)
Inventor
Charles Philip Smith
Bernard James Hulley
Alastair Tarrant Pugh
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HM Hobson Ltd
Original Assignee
HM Hobson Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by HM Hobson Ltd filed Critical HM Hobson Ltd
Publication of DE1008582B publication Critical patent/DE1008582B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/24Transmitting means
    • B64C13/38Transmitting means with power amplification
    • B64C13/40Transmitting means with power amplification using fluid pressure
    • B64C13/46Transmitting means with power amplification using fluid pressure with artificial feel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)

Description

  • Querrudersteuerung für Flugzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Querrudersteuerung für Flugzeuge, die mit durch eine Hilfskraft betätigten Steuerflächen ausgerüstet sind oder deren Steuerflächen durch daran angeordnete Hilfsklappen mitverstellt werden, und insbesondere auf eine Querrudersteuerung, bei der der Flugzeugführer an seinem Steuerhebel bei dessen Bewegung zum Verstellen der Querruder einen Widerstand spürt. Die Erfindung besteht darin, daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, die diesen Widerstand mit zunehmender Geschwindigkeit der Rollbewegung des Flugzeuges progressiv ansteigen läßt. Der auf den Steuerhebel ausgeübte Gegendruck ist also nicht in der üblichen Weise von der Fluggeschwindigkeit, sondern von der Rollgeschwindigkeit des Flugzeuges abhängig, also von der Geschwindigkeit, mit der sich das Flugzeug um seine Längsachse dreht.
  • Hierzu wird das Flugzeug mit zwei Schwinggewichten versehen, die zu beiden Seiten der Rollachse des Flugzeuges so angeordnet sind, daß sie auf den Steuerhebel eine seiner Bewegung zur Betätigung der Querruder entgegenwirkende Kraft ausüben, die sich unmittelbar mit dem Quadrat der Rollgeschwindigkeit ändert. Vorzugsweise wird zwischen die Schwinggewichte und den Steuerhebel ein hydraulischer Übertrager eingeschaltet, der die von den Schwinggewichten aufgebrachte Gegenkraft verstärkt. Diese Anordnung ermöglicht es, kleine Schwinggewichte zu verwenden, die an gegenüberliegenden Seiten des Flugzeugrumpfes bzw. in den Tragflügeln, vorzugsweise an den Flügelspitzen angeordnet werden.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung der Steueranlage und Fig. 2 einen Schnitt durch das hierbei verwendete Zentralgerät.
  • Der Steuerhebel 10, der um die feste Achse 11 schwenkbar aalgeordnet ist, betätigt die Querruder 12, von denen nur eines dargestellt ist unter Vermittlung einer Servosteuerung, die aus einem Geber 13 und zwei davon entfernten Empfängern 14 besteht, von denen jeder mit einem Querruder verbunden ist. Der Steuerhebel steht mit dem Geber über einen Lenker 9 in Verbindung. Die Empfänger werden in herkömmlicher Weise von den Impulsen des Gebers so gesteuert, daß die Querruder in entgegengesetzter Richtung um einen Winkel verstellt werden, der dem jeweiligen Ausschlag des Steuerhebels entspricht.
  • Der Bewegung des Steuerhebels zur Verstellung der Querruder wirkt eine Kraft entgegen, die durch einen hydraulischen Kraftübertrager 15 auf ihn ausgeübt wird, und zwar nimmt, wie noch näher dargelegt wird, die Kraft, die von dem in dem Übertrager herrschenden Druck einer Druckflüssigkeit abhängt, mit der Rollgeschwindigkeit des Flugzeuges zu. Der Übertrager besteht aus einem um ein festes Lager 16' schwenkbaren Zylinder 16 und einen darin beweglichen Kolben 17, dessen Kolbenstange über einen um eine feste Achse 19 schwenkbaren zweiarmigen Hebel 18 und einen Lenker 20 mit dem Steuerhebel 10 verbunden ist. Der Übertrager 15 ist über eine Druckleitung 21 mit einem Steuergerät 22 verbunden, das den in dem Übertrager herrschenden hydraulischen Druck bestimmt.
  • Das Steuergerät 22 weist einen Einlaßstutzen 23 auf, an den eine Druckleitung 24 angeschlossen wird, in die die Druckflüssigkeit mittels einer Pumpe 25 gefördert wird, sowie einen Auslaßstutzen 26, an den eine Rückflußleitung 27 angeschlossen wird, die zu einem Behälter 25' führt, aus dem die Pumpe 25 die Flüssigkeit wieder ansaugt. Wie Fig. 2 zeigt, befindet sich in dem Steuergerät 22 ein als Kolbenschieber ausgebildetes Steuerventil 28, das den in dem Übertrager herrschenden Druck bestimmt und an seinen Enden tragende zylindrische Teile 29 und 30 und dazwischen einen dünneren Teil 31 aufweist. Der dadurch gebildete Ringraum steht mit einer Öffnung 41 in Verbindung, an die sich die zu dem Übertrager führende Leitung 21 anschließt. Die tragenden Teile 29 und 30 schließen oder öffnen wechselweise die Einlaßöffnung 32 für die Druckflüssigkeit bzw. die Auslaßöffnung 33, die über den Auslaßstutzen 26 und die Leitung 27 zu dem Behälter 25' führt. Der in dem Übertrager herrschende Steuerdruck wirkt, wie Fig. 2 erkennen läßt, auf das obere Ende des Steuerkolbens 28, wohin er durch die Bohrung 34 gelangt. Zum Ausgleich wirkt ihm von unten eine Felder 35 entgegen, die den Steuerkolben 28 über eine Membran 36 und einen Stößel 37 beaufschlagt.
  • Die Kraft der Feder 35 wird, wie noch beschrieben werden wird, in Abhängigkeit von der Rollgeschwindigkeit des Flugzeuges verändert. Wenn die Federkraft größer wird, so wird der Steuerkolben 28 angehoben, so daß die Einlaßöffnung 32 mit der Anschlußöffnung 41 für den Übertrager verbunden wird. Ist der Druck so weit angestiegen, daß er die Kraft der Feder ausgleicht, so kehrt der Steuerkolben in die dargestellte neutrale Stellung zurück. Wird die Kraft der Feder 35 vermindert, so wird der Steuerkolben durch die bestehende hydraulische Belastung von oben abwärts bewegt. Dadurch wird die Auslaßöffnung 33 freigegeben. Ist der Druck im Übertrager entsprechend der verminderten Kraft der Feder 35 abgesunken, so sinkt auch der von oben auf den Steuerkolben wirkende Druck, und der Steuerkolben nimmt wieder die neutrale Stellung ein.
  • Zwischen den Stößel 37 und den Steuerkolben 28 ist ein Überströmventil 38 eingeschaltet, das normalerweise durch den Stößel sowie durch eine Feder 39 geschlossen gehalten wird. Der im Übertrager herrschende Steuerdruck wirkt durch Bohrungen 40 ständig auf das Ventil. Dieses öffnet sich nur, wenn der Steuerdruck beispielsweise infolge eines Hängenbleibens des Steuerkolbens 28 unzulässig hoch wird. Dann kann die Druckflüssigkeit über das Überströmventil und eine Bohrung 42 zur Auslaßöffnung 33 gelangen.
  • Die Feder 35 stützt sich mit ihrem unteren Ende gegen eine Platte 43 ab, gegen die sich eine mit Gewinde versehene Stange 44 anlegt. Diese ist in eine mit Gewinde versehene Bohrung eines Hebels 46 eingeschraubt (Fig. 1) und wird durch eine Mutter 45 gehalten. Der Hebel 46 ist fest mit einem in lotrechter Richtung angeordneten doppelarmigen Hebel 47 verbunden, der um einen in der Rollachse des Flugzeuges fest angeordneten Zapfen 48 drehbar ist. Mit den Enden dieses doppelarmigen Hebels sind beiderseits im Flugzeugrumpf 51 angeordnete Schwinggewichte 49 und 50 über Gestänge 52 bzw. 53 verbunden. Fängt das Flugzeug eine Rollbewegung an, so werden die beiden Schwinggewichte durch die Zentrifugalkraft nach außen bewegt und der Hebel 47 infolgedessen im Uhrzeigersinn gedreht. Dadurch wird der Hebel 46 nach oben geschwenkt, so daß die Feder 35 stärker gespannt und damit der von unten, auf den Steuerkolben 28 wirkende Druck erhöht wird. Infolgedessen wird der Steuerdruck in dem Übertrager 15 in der beschriebenen Weise erhöht, und zwar in Abhängigkeit vom Quadrat der Rollgeschwindigkeit des Flugzeuges. Da zwei Gewichte vorgesehen sind, werden Kräfte, die infolge einer Beschleunigung des Flugzeuges bei seitlichem Abgleiten auf die Gewichte kommen, gegenseitig aufgehoben, so daß derartige Kräfte sich nicht auf den Steuerdruck im Übertrager 15 auswirken, also auch nicht in einer Veränderung des Gegendrucks am Steuerhebel 10 zum Ausdruck kommen.
  • Der Hebel 47 kann mit einer Verlängerung 54 versehen und mit einem Dämpfer 55 verbunden sein, um das System zu stabilisieren.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Querrudersteuerung für Flugzeuge mit durch Servoantrieb oder Hilfsklappen betätigten Steuerflächen, dadurch gekennzeichnet, daß die Querrudersteuerung eine Vorrichtung aufweist, die am Steuerhebel des Flugzeugführers bei seiner Bewegung zum Verstellen der Querruder einen mit der Rollgeschwindigkeit des Flugzeuges progressiv zunehmenden Widerstand erzeugt.
  2. 2. Querrudersteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung des mit der Rollgeschwindigkeit zunehmenden Steuerhebelwiderstandes zwei Schwinggewichte (49, 50) aufweist, die zu beiden Seiten der Rollachse des Flugzeuges so angeordnet sind, daß sie auf den Steuerhebel eine die Querruderverstellung erschwerende Gegenkraft ausüben, die sich unmittelbar mit dem Quadrat der Rollgeschwindigkeit ändert.
  3. 3. Querrudersteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Schwingegewichte (49, 50) und den Steuerhebel (10) ein als Kraftverstärker wirkender hydraulischer Übertrager (15) eingeschaltet ist.
  4. 4. Querrudersteuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung des Steuerhebelwiderstandes gegen Querruderverstellung ein Steuerventil (28) aufweist, das den im hydraulischen Übertrager (15) herrschenden, als Gegenkraft auf den Steuerhebel (10) wirkenden Druck bestimmt und aus einer neutralen Stellung in zwei Richtungen verstellt werden kann, um den Übertrager entweder mit einer Druckflüssigkeitspumpe (25) oder mit einer Abflußleitung zu verbinden, wobei das Steuerventil einerseits durch den im Übertrager herrschenden Steuerdruck in seine die Verbindung des Übertragers mit der Abflußleitung herstellende Stellung gedrängt wird und andererseits durch eine Feder (35) belastest ist, deren Spannung unter Einwirkung der Schwinggewichte (49, 50) veränderlich ist.
  5. 5. Querrudersteuerung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinggewichte (49, 50) über Lenker (52, 53) mit den. Enden eines doppelarmigen. Hebels (47) verbunden. sind, der bei seiner Verstellung durch die Schwinggewichte die Einleitung der Gegenkraft in. den Steuerhebel (10) bewirkt.
  6. 6. Ouerruderste:uerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelarmige Hebel (47) mit einer Dämpfungsvorrichtung (55) zur Stabilisierung des Lenkersystems verbunden ist.
DEH25535A 1954-12-07 1955-11-22 Querrudersteuerung fuer Flugzeuge Pending DE1008582B (de)

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GB1008582X 1954-12-07

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ID=10867779

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DE (1) DE1008582B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1146370B (de) * 1960-08-18 1963-03-28 Westland Aircraft Ltd Vorrichtung zur Erzeugung eines kuenstlichen Steuergefuehls bei kraftbetaetigten Steuerungen fuer Flugzeuge, insbesondere solche mit Drehfluegeln

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1146370B (de) * 1960-08-18 1963-03-28 Westland Aircraft Ltd Vorrichtung zur Erzeugung eines kuenstlichen Steuergefuehls bei kraftbetaetigten Steuerungen fuer Flugzeuge, insbesondere solche mit Drehfluegeln

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