DE1029238B - Control device in aircraft for the prevention of buoyancy - Google Patents

Control device in aircraft for the prevention of buoyancy

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DE1029238B
DE1029238B DES46620A DES0046620A DE1029238B DE 1029238 B DE1029238 B DE 1029238B DE S46620 A DES46620 A DE S46620A DE S0046620 A DES0046620 A DE S0046620A DE 1029238 B DE1029238 B DE 1029238B
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aerodynamic
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control device
longitudinal inclination
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DES46620A
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Reuben P Snodgrass
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Sperry Corp
Original Assignee
Sperry Rand Corp
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    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0055Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots with safety arrangements
    • G05D1/0061Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots with safety arrangements for transition from automatic pilot to manual pilot and vice versa

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Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft die Höhensteuerung von Flugzeugen, insbesondere eine Vorrichtung, durch welche ein Flugzeug, das mit Tragfiächenklappen oder anderen aerodynamischen Einrichtungen zur Änderung des Flugzeugauftriebs bei einem gegebenen Anstellwinkel ausgerüstet ist. Diese Vorrichtung soll in Abhängigkeit von der Abweichung von einer Sollängsneigung allein oder, kombiniert mit seiner Vertikalabweichung, von einer gegebenen Flugbahn gesteuert werden können und das Flugzeug vor Auftriebsstößen bewahren, die als Folge der Betätigung einer aerodynamischen Einrichtung und infolge von Änderungen der Fluggeschwindigkeit, die eine solche Betätigung begleiten oder ihr folgen, auftreten.The invention relates to the altitude control of aircraft, in particular to a device through which a Aircraft that has wing flaps or other aerodynamic devices to change the aircraft's lift is equipped at a given angle of attack. This device is intended as a function of the deviation from a nominal longitudinal inclination alone or, combined with its vertical deviation, from one given trajectory can be controlled and the aircraft can be protected from the buoyancy that occurs as a result the operation of an aerodynamic device and as a result of changes in airspeed, the one accompany or follow such activity.

Gewöhnlich wird durch ein Längsneigungsbezugsinstrument im voraus die Abweichung eines Flugzeugs von einer Flugbahn konstanter Höhe oder von einem Leitstrahl, ζ. B. einer Gleitbahn nach dem Blindlandeverfahren, angezeigt. In diesem Zusammenhang kann ein Signal, das die Abweichung des Flugzeugs von einer Sollängsneigung angibt, von einem Bezugsinstrument, z. B. einem Lotkreisel, entnommen und algebraisch mit einem Signal kombiniert werden, das die vertikale Abweichung des Flugzeugs von einer Sollhöhe oder einer Funkgleitbahn angibt. Das Höhenabweichungssignal wird in einem solchen Falle gewöhnlich von einer auf die Höhe ansprechenden Einrichtung, z. B. einem barometrischen oder Funkhöhenmesser, vermittelt, während das Gleitbahnabweichungssignal von einem Funkempfänger entnommen wird, der auf den Gleitbahnsender abgestimmt ist. Die Kombination eines der Höhen- oder Gleitbahnsignale mit dem Längsneigungssignal stellt gewöhnlich eine Kombination eines Abweichungsgliedes mit seiner ersten zeitlichen Ableitung dar. Wird das Flugzeug so gesteuert, daß diese Signalkombination den Wert Null behält, was entweder durch Handsteuerung nach einem von dem kombinierten Signal gesteuerten Nullanzeigegerät oder durch eine automatische Pilotsteuerung geschehen kann, so nähert sich das Flugzeug asymptotisch der Sollhöhe oder -gleitbahn und hält diese danach ein.Usually, a pitch reference instrument is used to predict the deviation of an aircraft from a flight path of constant altitude or from a beacon, ζ. B. a slideway after the blind landing procedure, displayed. In this context, a signal indicating the deviation of the aircraft from a Specifies longitudinal inclination from a reference instrument, e.g. B. a plumb line, taken and algebraically with a signal can be combined, which the vertical deviation of the aircraft from a nominal altitude or a Indicates radio slide. In such a case, the altitude deviation signal is usually switched from one to the other Height appealing facility, e.g. B. a barometric or radio altimeter, mediated while the slideway deviation signal is taken from a radio receiver that is sent to the slideway transmitter is matched. The combination of one of the elevation or slideway signals with the pitch signal represents usually a combination of a deviation term with its first time derivative Aircraft controlled in such a way that this signal combination retains the value zero, either by hand control by a zero indicator controlled by the combined signal or by an automatic pilot control can happen, the aircraft asymptotically approaches the target height or glide path and maintains it after that a.

Während das Flugzeug von Hand oder automatisch in Flughöhe und Längsneigung gesteuert wird, wird seine Sollängsneigung gewöhnlich von Hand eingestellt, so daß sie mit dem Anstellwinkel übereinstimmt, unter dem das Flugzeug fliegen muß, damit sein Auftrieb gleich seinem Gewicht ist. Bei dieser Sollängsneigung wird die Sollhöhe eingehalten. WTenn sich im Laufe der Zeit die Fluggeschwindigkeit ändert und durch Brennstoffverbrauch sich das Gesamtgewicht des Flugzeugs verringert, wird die Sollängsneigung in Übereinstimmung mit einer entsprechenden Änderung des notwendigen Anstellwinkels nachgestellt. Gewöhnlich ist es jedoch bei Änderungen der Fluggeschwindigkeit bei Höhensteuerung (Reisezustand) nicht nötig, daß die Einstellung der SollängsneigungWhile the aircraft is being controlled manually or automatically for altitude and pitch, its desired pitch is usually set manually to match the angle of attack at which the aircraft must fly in order for its lift to be equal to its weight. With this nominal longitudinal inclination, the nominal height is maintained. W T hen over time changes the flight speed and the overall weight of the aircraft reduces fuel consumption, Sollängsneigung in accordance with a corresponding change of the required angle of attack is adjusted. Usually, however, when the airspeed changes during altitude control (travel condition), it is not necessary to adjust the nominal pitch

Steuervorrichtung in Flugzeugen
zur Verhinderung von Auftriebsstößen
Control device in aircraft
to prevent buoyancy surges

Anmelder:Applicant:

Sperry Rand Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)
Sperry Rand Corporation,
New York, NY (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. C. Wallach, Patentanwalt,
München 2, Kaufingerstr. 8
Representative: Dipl.-Ing. C. Wallach, patent attorney,
Munich 2, Kaufingerstr. 8th

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 6.12.1954
Claimed priority:
V. St. v. America from 12/6/1954

Reuben P. Snodgrass, New York, N. Y. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden
Reuben P. Snodgrass, New York, NY (V. St. A.),
has been named as the inventor

geändert wird) da kleine Änderungen der Reisegeschwindigkeit gewöhnlich nur einen geringen Einfluß auf den erforderlichen Anstellwinkel haben.is changed) because of small changes in cruising speed usually have little effect on the required angle of attack.

Unter der Annahme, daß sich die Fluggeschwindigkeit nicht ändert, wenn die Flugzeugsteuerung von Höhen- und Längsneigungssteuerung auf Gleitbahn- und Längsneigungssteuerung umgeschaltet wird, wird die Solllängsneigung im allgemeinen um einen Betrag geändert, der gleich dem Winkel zwischen Gleitweg und Landebahn (gewöhnlich 2,5°) ist. Während das Flugzeug noch einige Kilometer von der Landebahn entfernt ist und seinen Flug für die Annäherung verlangsamt, wird die Solllängsneigung oft wiederum von Hand nachgestellt, so daß auf den Gleitweg ein konstanter Auftrieb aufrechterhalten wird. Diese Nachstellung dient hauptsächlichAssuming that the airspeed does not change when the aircraft controls move from altitude and pitch control is switched to slideway and pitch control, the target pitch becomes generally changed by an amount equal to the angle between the glide slope and the runway (usually 2.5 °). While the plane is still a few kilometers from the runway and his Flight is slowed down for the approach, the nominal pitch is often readjusted again by hand, see above that a constant buoyancy is maintained on the glide slope. This re-enactment is mainly used

zur Korrektur für die Änderung der Fluggeschwindigkeit, da die Verringerung der Fluggeschwindigkeit in diesem Falle so groß ist, daß der Auftrieb des Flugzeugs nachteilig beeinflußt wird. Bei der verringerten oder Anfluggeschwindigkeit beeinflussen selbst kleine Änderungen der Fluggeschwindigkeit den Flugzeugauftrieb wesentlich.to correct for the change in airspeed because the decrease in airspeed in this one Trap is so large that the lift of the aircraft is adversely affected. At the reduced or approach speed Even small changes in airspeed have a significant impact on aircraft lift.

Bei der verringerten Anfluggeschwindigkeit betätigtOperated at reduced approach speed

der Pilot die aerodynamische Einrichtung z. B. durch das Ausfahren der Tragfiächenklappen und verändert dadurch die Auftriebs- und Anstellwinkel-Kennlinie des Flugzeugs. Im ausgefahrenen Zustand kann das Flugzeug mit verhältnismäßig niedrigen Geschwindigkeiten geflogen werden, während noch ein Sicherheitsbereich zwischen dem tatsächlichen Anstellwinkel des Flugzeugs und dem Anstellwinkel bleibt, bei dem das Flugzeug durchsacktthe pilot the aerodynamic device z. B. by extending the wing flaps and changed thereby the lift and angle of attack characteristics of the aircraft. When extended, the aircraft can be flown at relatively low speeds while still maintaining a safe area between remains the actual angle of attack of the aircraft and the angle of attack at which the aircraft sags

809 508/35809 508/35

und unter Umständen nicht mehr auf die Steuerung in einer Weise geändert werden kann, daß sich dieand under certain circumstances the control can no longer be changed in such a way that the

reagiert. Auftriebs- oder AnsteUwinkel-Kennlinie in Abhängigkeitreacted. Lift or approach angle characteristic depending on

Bei anderen aerodynamischen Einrichtungen können von dem Ausmaß der Verstellung der aerodynamischenWith other aerodynamic devices, the extent of the adjustment of the aerodynamic

zu diesem Zweck die Rückneigung der Tragflächen Einrichtung ändert. Für die Verstellung der aerodynagegenüber der Rumpflängsrichtung verringert oder die 5 mischen Einrichtung weist die Steuervorrichtung einefor this purpose the back inclination of the wing device changes. For adjusting the aerodynamics the fuselage longitudinal direction reduced or the 5 mixing device, the control device has a

Tragflächen um die Querachsen gedreht oder sogar die Einrichtung zur Messung der LängsneigungsabweichungWing rotated around the transverse axes or even the device for measuring the pitch deviation

Tragflächen aus dem Rumpf ausgefahren werden. auf, die eine Meßgröße für die Abweichung des FlugzeugsWings are extended from the fuselage. on, which is a measured variable for the deviation of the aircraft

Derartige Einrichtungen können darüber hinaus zusammen von der Sollängsneigung liefert und die so ausgebildetSuch devices can moreover deliver together from the nominal longitudinal inclination and are designed in this way

mit den Klappen verwendet werden, so daß sich beide ist, daß die Sollängsneigung gleichzeitig mit einer Einwirkungen ergänzen. Unabhängig von der Form der io stellung der aerodynamischen Einrichtung gegenüberbe used with the flaps so that both is that the nominal longitudinal inclination simultaneously with one actions add to. Regardless of the shape of the io position of the aerodynamic device opposite

Einrichtung wird durch ihre Betätigung der aerodyna- einer vorbestimmten Stellung eingestellt wird und daßDevice is set by their actuation of the aerodynamic a predetermined position and that

mische Zustand des Flugzeugs geändert und der Auftrieb das Flugzeug, wenn es so gesteuert wird, daß die Meß-mixed condition of the aircraft changed and the lift the aircraft, if it is controlled in such a way that the measurement

an den Tragflächen vergrößert. Durch die Verwendung größe für die Längsneigungsabweichung Null bleibt, vorenlarged on the wings. By using size for the pitch deviation remains zero before

solcher Einrichtungen tritt daher bei einem geringeren Auftriebsstößen infolge der Betätigung der aerodyna-Anstellwinkel ein größerer Auftrieb auf. *5 mischen Einrichtung bewahrt wird.Such devices therefore occur at a lower level of buoyancy as a result of the actuation of the aerodynamic angle of attack a greater lift on. * 5 mix facility is preserved.

Durch diese Auftriebserhöhung muß der Pilot die Weitere Einzelheiten und Vorteile der ErfindungWith this increase in lift, the pilot must have the Further details and advantages of the invention

Sollängsneigung wiederum nachstellen, damit unter dem ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungs-Readjust the desired longitudinal inclination, so that under the result from the description of the execution

Einfluß der kombinierten Längsneigungs- und Gleitweg- beispielen an Hand der Zeichnung. In dieser zeigtInfluence of the combined pitch and glide slope examples on the basis of the drawing. In this shows

signale eine dem Gleitweg entsprechende Flugbahn mit Fig. 1 im Blockschaltbild ein Flugzeugsteuersystem, konstantem Auftrieb erzielt wird. 20 auf das die Erfindung angewendet werden kann,signals a flight path corresponding to the glide path with Fig. 1 in the block diagram of an aircraft control system, constant buoyancy is achieved. 20 to which the invention can be applied,

Die Wahl des Zeitpunktes, zu dem die Längsneigung Fig. 2 eine Kennlinie, welche die Änderung des Anstellnachgestellt wird, verglichen mit dem Zeitpunkt der winkeis für den Auftrieb Null eines bestimmten Flugzeug-Längsneigungsänderung wird nun jedoch äußerst bedeu- typs infolge Ausschwenkens der Tragflächenklappen tungsvoll. Weit außerhalb des Flugplatzes auf dem darstellt,The choice of the point in time at which the longitudinal inclination Fig. 2 has a characteristic curve which readjusts the change in the pitch is compared with the time of winkeis for lift zero of a given aircraft pitch change However, it is now extremely significant as a result of the wing flaps pivoting out energetic. Far outside the airfield on which represents

Gleitweg und vor Erreichen des Gleitweges kann bei 25 Fig. 3 schematisch eine Anordnung zur ErzeugungGlide path and before reaching the glide path can at 25 Fig. 3 schematically an arrangement for generating

Höhensteuerung im allgemeinen die Sollängsneigung nach einer Auftriebskorrektur nach der Erfindung,Altitude control in general the nominal longitudinal inclination after a lift correction according to the invention,

der Auftriebsänderung eingestellt werden. Bei dem in der Fig. 4 eine Kurve, die für ein anderes Flugzeug einethe change in lift. In the case of the one in FIG. 4, which is a curve for another aircraft

Nähe der Landebahn liegenden Teil des Gleitweges, wo bestimmte Änderung des gegen Klappenstellung undNear the runway, part of the glide path, where certain changes in the flap position and against

die Flughöhe gering ist und eine genaue Steuerung aus Zeit aufgetragenen Auftriebssteuersignals darstellt, undthe altitude is low and is an accurate control of the time plotted lift control signal, and

Sicherheitsgründen notwendig ist, ist es jedoch wichtig, 30 Fig. 5 und 6 schematisch andere AusführungsformenFor safety reasons, however, it is important to schematically show other embodiments in FIGS. 5 and 6

daß die Änderung der Sollängsneigung im wesentlichen zur Erzeugung einer Auftriebskorrektur nach der Erfin-that the change in the nominal longitudinal inclination essentially to generate a lift correction according to the invention

zum gleichen Zeitpunkt wie die Auftriebsänderung dung.at the same time as the change in lift.

durchgeführt wird. Sonst würde die normalerweise Es sollen zunächst die mathematischen Grundlagenis carried out. Otherwise it would normally start with the mathematical basics

schnelle Betätigung der aerodynamischen Einrichtung für die Erfindung gegeben und die Größen, durch dierapid actuation of the aerodynamic device given for the invention and the sizes by which

eine Auftriebserhöhung und damit einen starken Auf- 35 das Ausmaß der für die obengenannten Zwecke erforder-an increase in buoyancy and thus a strong lift - the extent of the

triebsstoß hervorrufen. Ein solcher Auftriebsstoß, der liehen Einstellung der Sollängsneigung bestimmt wird,cause impulses. Such a lift impulse, which is determined by the setting of the nominal longitudinal inclination,

das Flugzeug aus der Sollflugbahn in die Höhe reißt, abgeleitet werden.the aircraft pulls up out of the nominal flight path, can be derived.

kann nur durch eine sofortige Änderung der Längs- Für die Zwecke dieser Erklärung soll angenommen neigung durch eine weitere Verringerung der Flug- werden, daß das Flugzeug auf einem durch Funk bestimmgeschwindigkeit durch Herabsetzung der Motorleistung 40 ten Gleitweg gesteuert wird. Die Steuerung kann vom oder durch den Luftwiderstand ausgeschwenkter Klappen Piloten dadurch erzielt werden, daß er die Höhensteuebehoben werden. Im Hinblick auf die geringe und stetig rung des Flugzeugs so betätigt, daß ein auf die algebraabnehmende Höhe, bei der diese Vorgänge normalerweise ische Summe von Signalen für die Abweichung vom stattfinden, bleibt nur ein kleiner Zeitraum für die Beur- Gleitweg und die Abweichung von der Längsneigung teilung der Lage durch den Piloten übrig, wenn er 45 ansprechendes Anzeigegerät angibt, ob diese Summe Null versuchen müßte, gleichzeitig durch Änderung der Soll- ist. Eine solche Anordnung ist bekannt,
längsneigung um einen geschätzten Betrag den Auftriebs- Andererseits kann die Steuerung durch andere bekannte stoß zu verhindern. automatische Steuerungen ausgeführt werden, durch die Eine ähnliche Situation, bei der durch sofortiges das Flugzeug so gesteuert wird, daß die genannte algebra-Eingreifen ein gefährlicher Auftriebsstoß verhindert 50 ische Summe auf dem Wert Null gehalten wird. In diesem werden muß, tritt auf, wenn der Pilot einen Rundflug Falle lautet die Gleichung für die Höhensteuerung wie einleitet. In diesem Falle wird die aerodynamische Ein- folgt:
For the purposes of this explanation it should be assumed that the aircraft is steered on a glide slope determined by radio by reducing the engine power. The control can be achieved by or by the air resistance of the flaps swung out by the pilot by removing the altitude controls. In view of the low and steady tion of the aircraft so operated that an on the algebra-decreasing altitude at which these processes normally take place ische sum of signals for the deviation from, only a small period of time remains for the Beur glide path and the deviation from the Longitudinal slope division of the position by the pilot left when he 45 responsive display device indicates whether this sum should try zero, at the same time by changing the target is. Such an arrangement is known
longitudinal inclination by an estimated amount can prevent the lift on the other hand, the control by other known shock. automatic controls are carried out, by means of which a similar situation in which the aircraft is immediately controlled in such a way that the said algebraic intervention prevents a dangerous surge of lift, the sum of 50 is kept at the value zero. This must be occurs when the pilot initiates a scenic flight trap reads the equation for altitude control as is. In this case the aerodynamic entry becomes:

richtung so betätigt, daß der Auftrieb sinkt, und es kann ρ ρ _ £> mdirection operated so that the buoyancy decreases, and it can ρ ρ _ £> m

eine Steuerung für konstante Höhe eingeschaltet werden, R- a control for constant altitude can be switched on, R-

bis eine ausreichende Fluggeschwindigkeit für einen 55 wobei P = Längsneigung,until a sufficient airspeed for a 55 where P = pitch,

Aufstieg erreicht ist. Wenn jedoch die Sollängsneigung pR _ Sollängsneigung,Ascent is achieved. However, if the nominal longitudinal inclination p R _ nominal longitudinal inclination,

nicht im wesentlichen gleichzeitig mit einer solchen £> — Abweichung von der Gleitbahn.
Betätigung (Zurückschwenken der Klappen) geändert
not substantially simultaneously with such a £> - deviation from the slide.
Actuation (swiveling back the flaps) changed

und damit ein entsprechender Verlust an Auftrieb Gleichung (1) zeigt, daß bei einer vertikalen Versetzungand thus a corresponding loss of lift Equation (1) shows that with a vertical displacement

kompensiert wird, kann ein starker Stoß, nämlich ein 60 des Flugzeugs gegenüber dem Gleitweg die Längsneigungis compensated, a strong impact, namely a 60 of the aircraft against the glide slope, can reduce the pitch

Durchsacken, auftreten, bei dem das Flugzeug mindestens des Flugzeugs gegenüber ihrem Sollwert durch dieSagging, occurring in which the aircraft is at least the aircraft against its setpoint by the

so lange in Richtung auf die Landebahn fällt, bis ein Höhensteuerung geändert wird, bis ein Signal, das diefalling in the direction of the runway until an altitude control is changed, until a signal that the

Höhenabweichungssignal erzeugt ist, das ein Steigen auf Differenz zwischen der neuen Längsneigung und derAltitude deviation signal is generated indicating an increase in the difference between the new pitch and the

die Sollhöhe hervorruft. Auch hier steht dem Piloten nur Sollängsneigung angibt, gleich einem Signal ist, das diethe target height causes. Here, too, the pilot is only given the nominal longitudinal inclination, which is equal to a signal that the

ein gefährlich kleiner Zeitraum für die Änderung der 65 Versetzung gegenüber dem Gleitweg darstellt.is a dangerously small amount of time for the displacement to change from the glide slope.

Sollängsneigung um einen geschätzten Betrag zur Solange die Sollängsneigung die Richtung darstellt,Nominal longitudinal inclination by an estimated amount as long as the nominal longitudinal inclination represents the direction

Verfügung, um den Auftriebsstoß zu verhindern. in der sich ein Flugzeug befinden muß, um geradeaus,Available to prevent the uplift. in which an airplane must be in order to go straight,

Gemäß der Erfindung ist eine Steuervorrichtung an parallel zum Gleitweg zu fliegen, wenn kein FunksignalAccording to the invention, a control device is to fly parallel to the glide slope when there is no radio signal

Flugzeugen vorgesehen, die mit einer aerodynamischen zur Verfügung steht, wird das entsprechend der Glei-Aircraft provided, which is available with an aerodynamic, is according to the track

Einrichtung gekoppelt ist, durch welche der Flugzustand 70 chung (1) gesteuerte Flugzeug asymptotisch auf denDevice is coupled through which the flight condition 70 chung (1) controlled aircraft asymptotically on the

5 65 6

Gleitweg zurückgeführt, wo dann die Abweichung vom Unter der Annahme, daß die aerodynamische Einrich-Glide path, where the deviation from the assumption that the aerodynamic device

Gleitweg Null ist: tung zur Änderung des Auftriebs des Flugzeugs bei einemGlide path zero is: direction to change the lift of the aircraft at one

ρ _ ρ __ Q /21 gegebenen Anstellwinkel aus Tragflächenklappen besteht,ρ _ ρ __ Q / 21 given angle of attack consists of wing flaps,

R ' bleiben die Neigung mla und die Fläche S der Tragfläche R ' remains the inclination mla and the area S of the wing

wobei P = Pr. 5 konstant. Natürlich bleibt auch das Gewicht W imwhere P = Pr. 5 constant. Of course, the weight W also remains im

wesentlichen konstant. Daher kann in diesem Falle dieessentially constant. Therefore, in this case, the

Die Grundgröße, welche die vertikale Flugrichtung Gleichung (8) wie folgt vereinfacht werden:
bestimmt, ist jedoch der Flugbahnwinkel und nicht die .
The basic quantity that simplifies the vertical flight direction equation (8) as follows:
but it is the flight path angle and not the.

Längsneigung. Der Flugbahnwinkel ist die Differenz pR — qr _|_ / L _j_ ALo) . (9)Pitch. The flight path angle is the difference p R - q r _ | _ / L _j_ A L o). (9)

zwischen der Längsneigung und dem Anstellwinkel eines to \ 1 I between the longitudinal inclination and the angle of attack of a to \ 1 I.

Flugzeugs: w Aircraft: w

η t> λ ii\ wobei K1= =-. η t> λ ii \ where K 1 = = -.

G=P-A, (3) τ mLA · S G = PA, (3) τ mLA · S

wobei G = Flugbahnwinkel, Bei der Anwendung der Erfindung auf ein Flugzeugwhere G = flight path angle, when applying the invention to an aircraft

P — Längsneigung, 1O m^ Tragflächenklappen wird daher für Auftrieb Null P - pitch, 1 O ^ m wing flaps is therefore zero buoyancy

A = Anstellwinkel. em dem Anstellwinkel A lo proportionales Signal von A = angle of attack. em signal proportional to the angle of attack A lo

einer Einrichtung erzeugt, die auf die Stellung der Trag-generated by a device that focuses on the position of the

Aus Gleichung (3) ergibt sich, daß, wenn der Anstell- flächenklappen anspricht, da Änderungen von A Lo in winkel nicht konstant ist, die Längsneigung geändert erster Linie durch Änderungen der Klappenstellung herwerden muß, damit der Flugbahnwinkel G konstant und 20 vorgerufen werden. Demnach kann der Ausdruck für damit das Flugzeug auf einer geraden Bahn gehalten wird. den Anstellwinkel beim Auftrieb Null wie folgt geschriebenFrom equation (3) it follows that if the pitch flap responds, since changes in A L o in angle are not constant, the pitch must be changed primarily by changing the flap position so that the trajectory angle G is constant and 20 is produced . Thus, the expression can mean that the aircraft is kept on a straight path. the angle of attack at zero lift is written as follows

Bei einem konstanten Flugbahnwinkel muß der Auf- werden:With a constant flight path angle, the opening must be:

trieb des Flugzeugs gleich seinem Gewicht sein (unter der alq propulsion of the aircraft must be equal to its weight (under the a lq

Annahme, daß bei Flugzeugen gewöhnlich kleine Flug- ^-lo = = 0° + f (F), (10)Assumption that with airplanes usually small flights- ^ -lo = = 0 ° + f (F), (10)

bahnwinkel und ein Belastungsfaktor 1 auftreten). Daher 25path angle and a load factor 1 occur). Hence 25

gilt wobeiapplies where

W = L = q-CL-S, (4) ^L = 0° = Anstellwinkel beim Auftrieb NuU W = L = qC L -S, (4) ^ L = 0 ° = angle of attack during lift NuU

wobei W = Gewicht, bei Klappenauslenkung,where W = weight, with flap deflection,

L = Auftrieb, 30 Null = constans = K2, L = buoyancy, 30 zero = constans = K 2 ,

q = Staudruck, f (F) = Änderung des Anstellwinkels beim Auftrieb q = dynamic pressure, f (F) = change in the angle of attack during lift

Cl = Auftriebskoeffizient, Null für eine Klappenstellung F. S = Fläche der Tragflächen. Cl = lift coefficient, zero for a flap position F. S = area of the wings.

Setzt man Gleichung (10) in Gleichung (9) ein, soSubstituting equation (10) into equation (9), so

Der Auftriebskoeffizient Cl kann auch durch den 35 erhält man den folgenden Ausdruck für die Sollängs-The lift coefficient Cl can also be obtained from 35 the following expression for the nominal longitudinal

Anstellwinkel wie folgt ausgedrückt werden: neigung Pr :The angle of attack can be expressed as follows: Inclination Pr :

Cl = MLa-(A-Al0), (5) Pr = Qr + (K± + f {F)\ + ^ _ (U) Cl = MLa- (A-Al 0 ), (5) Pr = Qr + (K ± + f {F) \ + ^ _ (U)

wobei mla = Neigung der Auftriebskoeffizient- oderwhere mla = slope of the lift coefficient or

Anstellwinkel-Kurve des Flugzeugs, 40 Es folgt daher aus Gleichung (11), daß ein Signal,Angle of attack curve of the aircraft, 40 It therefore follows from equation (11) that a signal,

A = Anstellwinkel, welches eine Funktion der Klappenstellung F ist, für A = angle of attack, which is a function of the flap position F , for

A lo = Anstellwinkel bei Auftrieb Null. einen Anstellwinkel ALo beim Auftrieb Null verwendet A lo = angle of attack with zero lift. an angle of attack A L o is used with zero lift

werden kann.
Setzt man Gleichung (S) in Gleichung (4) ein, so erhält Bei der Anwendung der Erfindung auf ein Flugzeug
can be.
Inserting equation (S) into equation (4), when the invention is applied to an aircraft

man den folgenden Ausdruck für den Anstellwinkel: 45 .. Tr1 . , ■, A , , K1 n, . , /n,the following expression for the angle of attack: 45 .. Tr1 . , ■, A ,, K 1 n,. , / n ,

0 mit Klappen wird der Ausdruck —- aus Gleichung (y) 0 with flaps becomes the expression --- from equation (y)

ww yy

A = — + Alo. (6) und (11) je nach den Umständen nach einer von drei A = - + Alo. (6) and (11) one of three, depending on the circumstances

q · mLA · j grundsätzlichen Methoden behandelt: q mLA j basic methods:

c , , /-Ί · t. /λ\ · 01 · -u ιί\ a) Wenn die Betriebsfluggeschwindigkeit des ge- c ,, / -Ί · t. / λ \ 01 -u ιί \ a ) If the operational airspeed of the

Setzt man Gleichung (6) _m Gleichung (3) ern, so 5o ste4rten Fiugzeuges sich £°rch mehr oder wenigerSubstituting equation (6) _m equation (3) s, so 5o ste 4 rten F i aircra to £ ° rch mor e or less

erhalt man für den Flugbahnwmkel Gfolgenden Ausdruck: wdtes Ausschwenken der Klappen um kleine Beträgethe following expression is obtained for the flight path angle G: wdte pivoting of the flaps by small amounts

/ W \ α /7\ ändert oder wenn sich gleichzeitig mit einer Klappen-/ W \ α / 7 \ changes or if at the same time with a valve

k = ~ \q~^mLA · S ) ° ' "' betätigung die Betriebsfluggeschwindigkeit grundsätzlichk = ~ \ q ~ ^ m LA · S ) ° '"' actuation of the operational airspeed in principle

„ ,, , ™ . . j j o „, . , /o> ändert, so wird der Ausdruck—L als Konstante behandelt.",,, ™. . jj o ",. , / o > changes, the expression - L is treated as a constant.

Soll das Flugzeug so gesteuert werden, daß Gleichung (2) 55 ?Should the aircraft be controlled so that equation (2) 55?

erfüllt ist und soll der Flugbahnwinkel G konstant Daher erzielt man in diesem Fall durch eine feste Einbleiben, so ist es zweckmäßig, Gleichung (7) wie folgt zu stellung der Signalstärke für den Ausdruck ALo oder f (F) schreiben: die erforderliche Erkenntnis des Einflusses der Flugis satisfied, and to the flight path angle G constant Therefore is achieved in this case by a fixed Einbleiben, so it is convenient to equation (7) as follows to position the signal strength for the expression A L o or f (F) write, the required knowledge the influence of flight

geschwindigkeit auf die für konstanten Auftrieb not-' ' 60 wendige Einstellung der Sollängsneigung.speed to the level necessary for constant buoyancy '' 60 manoeuvrable setting of the nominal longitudinal inclination.

b) Treten bei einem gesteuerten Flugzeug wesentliche wobei Gr — konstanter Sollflugbahnwinkel. bekannte Änderungen der gegebenen Betriebsfluggeb) Stepping on a controlled aircraft, where Gr - constant target flight path angle. known changes in the given operational flight

schwindigkeit nach einer Klappenbetätigung auf, so wirdspeed after a flap has been actuated, so will

Aus Gleichung (8) folgt, daß eine Änderung des Klam- , A ■, ·, K1 ... , , , -ρ. , ^1 From equation (8) it follows that a change in Klam-, A ■, ·, K 1 ...,,, -ρ. , ^ 1

, , . ' ·.· V j c 11» · π , der Ausdruck—- wahrend der kurzen Dauer der Klappen- ,,. '·. · V jc 11 »· π, the expression --- during the short duration of the flaps-

merausdrucks eine Änderung der Sollängsneigung Pr 65 ?More expressly a change in the nominal longitudinal inclination Pr 65?

erfordert, wenn der gegebene Flugbahnwinkel G^ ein- betätigung als Konstante behandelt und danach als Vergehalten werden soll. Nach der Erfindung werden daher änderliche mit bekannter Änderung hinsichtlich der Zeit. Änderungen der Sollängsneigung in Abhängigkeit von Demgemäß wird in diesem Falle eine Zeitvorrichtung Änderungen des Klammerausdrucks der Gleichung (8) verwendet, die dazu dient, eine gegebene stetige Änderung ausgeführt. 70 der Signalstärke des Ausdruckes ALo oder f(F) währendrequired if the given trajectory angle G ^ a actuation is treated as a constant and is then to be behaved as a behavior. According to the invention, therefore, changes are made with known change with respect to time. Changes in the target pitch depending on Accordingly, in this case, a time device is used, changes in the parenthesized expression of the equation (8), which is used to carry out a given continuous change. 70 the signal strength of the expression A L o or f (F) during

einer gegebenen Zeitdauer nach Betätigung der Klappen hervorzurufen.a given period of time after actuation of the flaps.

c) Im allgemeinen Fall schließlich, der alle Steuerzustände, auch den obengenannten, einschließt, bei demc) Finally, in the general case, which includes all control states, including those mentioned above, in which

TJ"TJ "

der Ausdruck —- an Hand der Bedienungsvorgängethe printout - based on the operations

abgeschätzt wird, wird dieser Ausdruck als unabhängiges Signal von einer auf die Fluggeschwindigkeit ansprechenden Einrichtung geliefert und zusammen mit dem Signal für ALo oder f(F) zur Änderung der Sollängsneigung verwendet.is estimated, this expression is supplied as an independent signal from a device responsive to the airspeed and is used together with the signal for A L o or f (F) to change the nominal pitch.

In einem Flugzeug mit Klappen wird daher die SoIllängsneigung als geschätzte oder gemessene Funktion der Klappenstellung und der Fluggeschwindigkeit geändert.In an airplane with flaps, the target longitudinal inclination is therefore changed as an estimated or measured function of flap position and airspeed.

Neigung entspricht, die das Flugzeug einhalten muß, damit es ohne Vorhandensein eines Abweichungssignals parallel zur Flugbahn liegt. Corresponds to the inclination that the aircraft must maintain in order to be parallel to the flight path in the absence of a deviation signal.

Neben der Handsteuerung, die in Übereinstimmung mit der algebraischen Summe des Flugbahn- und des Längsneigungsabweichungssignals wirkt, ist eine automatische Steuerung vorgesehen, die auch das Ausgangssignal des Additionsverstärkers 5 zur Steuerung einerIn addition to the hand control, which in accordance with the algebraic sum of the trajectory and des Pitch deviation signal acts, an automatic control is provided, which also the output signal of the addition amplifier 5 for controlling a

stellung allein, während der Ausdruck —- der Gleichungposition alone, while the expression - the equation

Wechselstromsignal um, das gleichartig ist wie das Ausgangssignal der Höhensteuereinrichtung 8.An alternating current signal which is similar to the output signal of the height control device 8.

Das Ausgangssignal des Additionsverstärkers 5, das die algebraische Summe des Längsneigungsabweichungssignals und des einen der Flugbahnabweichungssignale ist, wird über einen Gleichrichter 11 der Spule 12 eines Nullanzeigegerätes 13 zugeführt, welches vorzugsweise einen waagerechten Zeiger 14 aufweist, der durch die Spule 12 gegenüber seiner Nullstellung verschoben wird, ίο Steuert der Pilot das Höhenruder 15 des Flugzeugs mit der Handsteuerung 16 und hält dabei den Zeiger 14 in Nullstellung und damit auch die algebraische Summe des Flugbahn- und des Längsneigungsabweichungssignals auf dem Wert Null, so wird sich das Flugzeug asymptotischThe output of the addition amplifier 5, which is the algebraic sum of the pitch error signal and is one of the trajectory deviation signals, via a rectifier 11 of the coil 12 is one Zero display device 13 supplied, which preferably has a horizontal pointer 14, which is through the Coil 12 is moved relative to its zero position, ίο the pilot controls the elevator 15 of the aircraft of the hand control 16 and holds the pointer 14 in the zero position and thus also the algebraic sum of the If the flight path and pitch deviation signal are zero, the aircraft becomes asymptotic

Weist das Flugzeug jedoch außer den Klappen eine Ein- 15 der betreffenden Flugbahn nähern und diese danach einrichtung zur Schwenkung der Tragflächen um eine Quer- halten, vorausgesetzt, daß die Sollängsneigung derjenigen achse auf und ist der die Längsneigung angegebene Lotkreisel im Rumpf angeordnet, so wird der Ausdruck A10
aus Gleichung (9) durch ein Signal dargestellt, das sowohl
von der Klappenstellung als auch von der Neigung der 20
Tragflächen gegenüber dem Rumpf abhängt, da eine
Änderung der Tragflächenneigung eine Änderung in Ατο
hervorruft. Hat das Flugzeug Klappen und außerdem eine
Einrichtung zur Änderung der Tragflächenausdehnung,
so wird in gleicher Weise der Ausdruck Αχ,ο von einem 25 elektrischen Servovorrichtung 17 verwendet und über Signal geliefert, das sowohl von der Klappenstellung als eine elektrisch betätigte Kupplung 18 das Höhenruder 15 auch von der Tragflächenausdehnung abhängt, da eine einstellt. Durch Schließen eines einpoligen Schalters 19 Änderung dieser Ausdehnung eine Änderung von Ακ> wird die Kupplung 18 aus einer Stromquelle gespeist, hervorruft. wodurch das Höhenruder 15 durch die Servovorrichtung
However, if the aircraft has, in addition to the flaps, an infeed 15 of the flight path in question and then this device for swiveling the wings about a transverse hold, provided that the nominal longitudinal inclination of that axis and the plumb line indicated for the longitudinal inclination is arranged in the fuselage, then the expression A10
from equation (9) represented by a signal that both
the position of the flaps and the inclination of the 20th
Wing depends on the fuselage, as one
Change in wing inclination a change in Α τ ο
evokes. Does the airplane have flaps and also one
Device for changing the wing extension,
the expression Αχ, ο is used in the same way by an electrical servo device 17 and is supplied via a signal that depends on the flap position and an electrically operated clutch 18, the elevator 15 as well as on the wing extension, since one is set. Closing a single-pole switch 19 changes this expansion , causing a change in Ακ> the clutch 18 is fed from a power source. whereby the elevator 15 by the servo device

Hat das Flugzeug dagegen außer den Klappen eine 3° automatisch so gesteuert wird, daß das Flugzeug die Einrichtung zur Änderung der Tragflächenrückneigung, gewünschte Flugbahn einhält.If, on the other hand, the aircraft has, in addition to the flaps, a 3 ° is automatically controlled so that the aircraft the Device for changing the wing inclination, adheres to the desired trajectory.

so wird der Ausdruck A^o eine Funktion der Klappen- Die erfinderischen Merkmale liegen demnach in derso the expression A ^ o becomes a function of the valve. The inventive features are therefore in the

Auftriebssteuervorrichtung 1 vereint, die in eine Leitung 20 ein Ausgangssignal liefert, durch welches die (11) nicht nur eine Funktion des geschätzten oder ge- 35 Sollängsneigung des Systems so eingestellt wird, daß das messenen Staudruckes q ist, sondern außerdem eine Flugzeug vor Auftriebsstoßvorgängen bewahrt wird, die Funktion des gemessenen Rückneigungswinkels, da der auf die Betätigung der auftriebändernden aerodyna-Anteil Mla von K1 sich als Funktion dieses Winkels mischen Einrichtung und auf Änderungen der Flugändert, geschwindigkeit folgen, wobei sich die Fluggeschwindig-Die prinzipielle Anordnung der Teile nach Fig. 1 mit 40 keit während oder nach der Betätigung dieser Einrichtung Ausnahme der Auftriebssteuerung 1 bildet ein bekanntes ändert.Buoyancy control device 1, which supplies an output signal in a line 20, by means of which the (11) is set not only as a function of the estimated or desired longitudinal inclination of the system so that the measured dynamic pressure is q , but also protects an aircraft from buoyancy is, the function of the measured angle of inclination back, since the on the actuation of the lift-changing aerodynamic component Mla of K 1 mix device and changes in flight as a function of this angle, follow speed, with the flight speed 1 with 40 speed during or after the actuation of this device with the exception of the buoyancy control 1 forms a known changes.

System, durch welches die Längsneigung eines Flugzeuges Aus Gleichung (9) wurde hergeleitet, daß die notin Abhängigkeit sowohl von seiner vertikalen Abweichung wendige Einstellung der Sollängsneigung eine Funktion gegenüber einer gewählten Flugbahn als auch von seiner des Anstellwinkels für den Auftrieb Null und des unter Abweichung gegenüber einer Sollängsneigung gesteuert 45 dem Einfluß der Fluggeschwindigkeit entstehenden Stauwird, druckes ist.System by which the pitch of an aircraft was derived from equation (9) that the notin Depending on both its vertical deviation, agile setting of the nominal longitudinal inclination is a function towards a chosen trajectory as well as from its angle of attack for the lift zero and the under Deviation from a nominal longitudinal inclination is controlled 45 congestion resulting from the influence of the airspeed, pressure is.

Ein Längsneigungsabweichungssignal wird einer Lei- Für ein mit Klappen ausgerüstetes Flugzeug werdenA pitch deviation signal will be used for a flap-equipped aircraft

tung 2 von einem Signalgeber 3 zugeführt, der auf der Änderungen des Anstellwinkels für den Auftrieb Null Querachse eines Lotkreisels 4 angeordnet ist. Dieses durch Änderungen der Klappenstellung hervorgerufen, Signal kann in einem Additionsverstärker 5 mit einem 50 so daß ein Signal, welches eine Funktion der Klappendurch die Leitung 6 zugeführten Flugbahnabweichungs- stellung ist, zur Darstellung des Anstellwinkels für Aufsignal algebraisch kombiniert werden. Dieses Abwei- trieb Null verwendet werden kann [vgl. Gleichung (11)]. chungssignal wird wahlweise entweder von einem Gleit- In Fig. 2 ist für ein bestimmtes Flugzeug die Änderungdevice 2 supplied by a signal generator 3, which is based on the changes in the angle of attack for the lift zero Transverse axis of a gyro 4 is arranged. This caused by changes in the flap position, Signal can be in an addition amplifier 5 with a 50 so that a signal which is a function of the flaps through the line 6 is supplied trajectory deviation position, can be combined algebraically to represent the angle of attack for the open signal. This zero drift can be used [cf. Equation (11)]. In Fig. 2, the change is for a specific aircraft

wegempfänger 7 oder von einer Höhensteuereinrichtung 8 f{F) des Anstellwinkels für den Auftrieb Null gegen die geliefert, je nach Einstellung des Schalters 9, der drei 55 Stellung der Flugzeugklappen dargestellt. Aus der resulmögliche Stellungen aufweist. tierenden Kurve erkennt man, daß sich bei ausge-Wegempfänger 7 or from a height control device 8 f {F) of the angle of attack for the lift zero against the supplied, depending on the setting of the switch 9, the three 55 positions of the aircraft flaps shown. From the result possible positions. one can see that when the

Ist die gewünschte Flugbahn durch einen Gleitwegsender angegeben, so wird Schalter 9 in seine abgebildete Stellung »G« gebracht. Soll dagegen die gewünschte Flugbahn eine konstante Höhe haben, so wird Schalter 9 auf »Hi. eingestellt. Außerdem ist eine Stellung »Aus& vorgesehen. Hierdurch kann das System vollständig vom Leitstrahl oder der auf die Höhe ansprechenden Einrichtung abgeschaltet werden, wenn der Pilot es vorzieht,If the desired trajectory is indicated by a glideslope transmitter, switch 9 is brought into its illustrated position "G" . If, on the other hand, the desired flight path is to have a constant altitude, switch 9 is set to »Hi. set. A position »Off & is also provided. This allows the system to be completely switched off from the beacon or the altitude-sensitive device if the pilot prefers to

die Additionstätigkeit des Verstärkers 5 selbst auszu- 65 dient die Wicklung 21 eines Potentiometers, die an einer führen. Wechselstromquelle 22 liegt und deren eine Seite geerdetThe addition activity of the amplifier 5 itself is used by the winding 21 of a potentiometer, which is connected to a to lead. AC power source 22 is and one side is grounded

Ein Modulator 10 liegt im Ausgang des Gleitweg- ist.A modulator 10 is located at the output of the glide path.

empfängers 7 vor dem Schalter 9 und formt das normaler- Der Schleifarm 23 des Potentiometers ist mechanischreceiver 7 in front of the switch 9 and forms the normal- The sliding arm 23 of the potentiometer is mechanical

weise aus Gleichstrom bestehende Ausgangssignal des über eine nichtlineare Übertragungsvorrichtung 24 mit der Empfängers in ein proportionales phasenumkehrendes 70 Welle eines umkehrbaren Elektromotors 25 verbunden,wise consisting of direct current output signal via a non-linear transmission device 24 with the Receiver connected into a proportional phase reversing 70 shaft of a reversible electric motor 25,

schwenkten Klappen der Anstellwinkel für den Auftrieb Null nichtlinear in negativer Richtung ändert, d.h. mit dem Ausschwenken der Klappen abnimmt.swiveled flaps the angle of attack for the lift zero changes nonlinearly in the negative direction, i.e. with the pivoting of the flaps decreases.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform der Auftriebssteuerung 1 (Fig. 1) nach der Erfindung, bei der ein Ausgangssignal erzeugt wird, das sich mit der Klappenstellung ändert, wenn eine Änderung des Anstellwinkels für den Auftrieb Null eintritt. Zur Erzeugung des SignalsFig. 3 shows an embodiment of the buoyancy control 1 (Fig. 1) according to the invention, in which an output signal which changes with the flap position when there is a change in the angle of attack for lift zero occurs. To generate the signal

der außerdem zur Betätigung der Klappen 26 und eines die Klappenstellung anzeigenden Gerätes 27 dient.which is also used to actuate the flaps 26 and a device 27 indicating the flap position.

Ein Polwendeschalter 28, der zwischen Motor 25 und Batterie 29 eingeschaltet ist, steuert das Aus- oder Zurückschwenken der Klappen 26, je nachdem, welche Stellung der Pilot eingeschaltet hat. Die nichtlineare Übertragung 24 weist z.B. eine geeignete Kuryenführung auf, durch die in Übereinstimmung mit der in Fig. 2 dargestellten Kurve der Schleifarm 23 gegenüber der Stellung der Klappen 26 nichtlinear geführt wird. Unter der Annahme, daß das Potentiometer selbst nichtlinear ist, wird daher zwischen Schleifarm 23 und Erde ein Signal erzeugt, das sich mit der Klappenstellung ändert, wenn eine Änderung f(F) des Anstellwinkels gegenüber Auftrieb Null eintritt.A pole reversing switch 28, which is switched on between the motor 25 and the battery 29, controls the swinging out or swinging back of the flaps 26, depending on which position the pilot has switched on. The non-linear transmission 24 has, for example, a suitable curve guide through which the grinding arm 23 is guided non-linearly with respect to the position of the flaps 26 in accordance with the curve shown in FIG. Assuming that the potentiometer itself is non-linear, a signal is therefore generated between the grinding arm 23 and earth which changes with the flap position when there is a change f (F) in the angle of attack with respect to zero lift.

Das Signal des Schliefarmes 23 wird über eine Leitung 20 dem Anschluß 31 einer Wicklung 32 des veränderbaren Transformatorgebers zugeführt, dessen andere Wicklung 33, welche aus einer Wechselstrcmquelle gespeist wird, drehbar mit der Querachse des Lotkreisels 4 verbunden ist. Zur Handeinstellung der Sollängsneigung ist ein Knopf 35 vorgesehen, durch den die Wicklung 32 geschwenkt werden kann. Der andere Anschluß 36 der Wicklung 32 ist über die Leitung 2 mit dem Additionsverstärker 5 (Fig. 1) verbunden. Hierdurch werden die am Verstärkereingang auftretenden Potentiometer- und Gebersignale einander überlagert.The signal of the sleeping arm 23 is via a line 20 to the terminal 31 of a winding 32 of the changeable Transformer supplied, the other winding 33, which from an AC source is fed, is rotatably connected to the transverse axis of the plumb line 4. For manual adjustment of the nominal longitudinal inclination a button 35 is provided through which the winding 32 can be pivoted. The other terminal 36 of the Winding 32 is connected to addition amplifier 5 (FIG. 1) via line 2. This will make the Potentiometer and encoder signals occurring at the amplifier input are superimposed on one another.

Zwischen dem aus der Klappenstellung hergeleiteten Potentiometersignal und dem Gebersignal besteht eine solche Phasenbeziehung, daß das letztgenannte immer um einen dem erstgenannten gleichen Betrag verringert wird. Dadurch tritt beim Ausschwenken der Klappen 26, während das Flugzeug mit seiner Sollängsneigung fliegt und das Längsneigungssignal daher Null ist, trotzdem ein Nettosignal zwischen Leitung 2 und Erde auf. Es hat also den Anschein, als wäre die Sollängsneigung verringert worden. Die Sollängsneigung wird somit elektrisch als Funktion der Klappenstellung eingestellt, und das Nettosignal in Leitung 2 wird auf Null verringert, wenn das Flugzeug in die eingestellte Sollängsneigung gebracht wird.Between the potentiometer signal derived from the flap position and the transmitter signal there is a such a phase relationship that the latter always decreases by an amount equal to the former will. As a result, when the flaps 26 are pivoted out, the aircraft is flying with its nominal longitudinal inclination and the pitch signal is therefore zero, despite having a net signal between line 2 and ground. It has so it appears as if the nominal longitudinal inclination has been reduced. The nominal longitudinal inclination is thus electrical is set as a function of the damper position, and the net signal in line 2 is reduced to zero when the The aircraft is brought into the set pitch.

Die in Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebene Auftriebssteuerung 1 ist besonders geeignet für ein Flugzeug, dessen Fluggeschwindigkeit beim Ausschwenken der Klappen bereits aus Bedienungsvorgängen bekannt ist und sich entweder beim oder nach dem Ausschwenken der Klappen wenig ändert oder sich während des Ausschwenkens der Klappen grundsätzlich ändert. Wie obenThe lift control 1 described in connection with FIG. 3 is particularly suitable for an aircraft, whose flight speed is already known from operating procedures when the flaps are swiveled out and changes little either during or after the flaps are pivoted out or changes during the pivoting out the flaps fundamentally changes. As above

erwähnt, kann die Größe —- der Gleichungen (9) und (11)mentioned, the size --- of equations (9) and (11)

in einem solchen Falle als Konstante behandelt werden, wobei dann keine besondere Einrichtung erforderlich ist, durch die eine weitere Sollängsneigungseinstellung fürin such a case are treated as a constant, in which case no special facility is required, through which a further nominal longitudinal inclination setting for

—'-■ geliefert wird, außer derjenigen, die vom Potentiometer 21 für f(F) oder Aw hervorgebracht wird.—'- ■ is supplied, except that produced by potentiometer 21 for f (F) or A w .

Es gibt jedoch Flugzeuge, bei denen die Fluggeschwindigkeit sich von einem bekannten Betriebswert auf einen anderen bekannten Wert während einer bestimmten Zeitdauer wesentlich ändert, nachdem die Klappen in ihre gewünschte Einstellung gebracht sind. Ein zur Einstellung der Sollängsneigung eines solchen Flugzeuges geeignetes Auftriebssteuersignal würde die Form des in Fig. 4 als Funktionen der Klappenstellung und der Zeit auftragenden Signals haben. Hierbei ist angenommen, daß die einzustellende Sollängsneigung die Neigung ist, bei der ein konstanter Auftrieb bei auf 20° ausgeschwenkten Klappen erzeugt wird. Diese Klappenstellung wird gewöhnlich für den Anflugzustand verwendet im Gegensatz zur voll ausgelenkten Klappenstellung bei der Landung.However, there are aircraft in which the airspeed has changed from a known operating value to one another known value changes significantly during a certain period of time after the flaps are in their desired setting are brought. One for setting the nominal pitch of such an aircraft a suitable lift control signal would take the form of FIG. 4 as functions of flap position and time signal. It is assumed here that the nominal longitudinal inclination to be set is the inclination in which a constant lift is generated with flaps swung out to 20 °. This flap position is usually used for the approach condition as opposed to the fully deflected flap position in the Landing.

Ih Fig. 5 ist eine Ausführungsform der Auftriebssteuerung der Fig. 1 dargestellt, die ein Ausgangssignal zur Einstellung der Sollängsneigung in Übereinstimmung mit der Signalkurve der Fig. 4 darstellt.
In Fig. 5 sowie in Fig. 3 ist ein Signalgeber zur Einstellung der Sollängsneigung des Systems in Reihe mit der Wicklung 32 des Längsneigungsgebers geschaltet. An Stelle einer nichtlinearen Übertragungsvorrichtung in der kraftschlüssigen Verbindung zu einem linearen Potentiometer kann jedoch vorzugsweise ein sonst gleichwertiges nichtlineares Potentiometer 37 verwendet werden, welches so gewickelt ist, daß das gewünschte Signal in Übereinstimmung mit der Stellung des Schleifarmes 38 erzeugt wird.
FIG. 5 shows an embodiment of the lift control of FIG. 1, which represents an output signal for setting the nominal longitudinal inclination in accordance with the signal curve of FIG.
In FIG. 5 and in FIG. 3, a signal transmitter for setting the nominal longitudinal inclination of the system is connected in series with the winding 32 of the longitudinal inclination transmitter. Instead of a non-linear transmission device in the positive connection to a linear potentiometer, however, an otherwise equivalent non-linear potentiometer 37 can preferably be used, which is wound so that the desired signal is generated in accordance with the position of the grinding arm 38.

Bei Klappenstellungen von 0 bis 20° bleibt der Schleifarm 38 in seiner Nullstellung, in der er kein Ausgangssignal liefert. Sobald jedoch die Klappen über 20° ausgeschwenkt sind, schließt eine vom Klappenmotor 25 angetriebene Nockenscheibe 39 im gleichen AugenblickWith flap positions of 0 to 20 °, the grinding arm 38 remains in its zero position, in which it has no output signal supplies. However, as soon as the flaps are swiveled out over 20 °, one of the flap motor 25 closes driven cam 39 at the same instant

so einen normalerweise offenen Schalter 40, dessen einer Anschluß mit der positiven Seite einer Batterie 41 verbunden ist und dessen anderer Anschluß über die Wicklung eines Relais 42 und einen normalerweise geschlossenen Schalter 43 mit der negativen Seite der Batterie 41 und Erde verbunden ist. Auf diese Weise wird also Relais 42 erregt und sein Haltekontakt am Schalter 43 geschlossen, wodurch der von der Nockenscheibe betätigte Schalter 40 überbrückt und dadurch das Relais erregt gehalten wird.such a normally open switch 40, one of which Terminal is connected to the positive side of a battery 41 and the other terminal via the winding a relay 42 and a normally closed switch 43 to the negative side of the battery 41 and earth is connected. In this way, relay 42 is excited and its holding contact on switch 43 closed, whereby the switch 40 actuated by the cam disc bypasses and thereby energizes the relay is held.

In diesem Zustand ist auch der Schalter 44 geschlossen, der die positive Seite der Batterie 41 mit einem der Wicklungsanschlüsse einer elektromagnetischen Kupplung 45 verbindet, deren andere Klemme geerdet ist. Ist die Kupplung 45 auf diese Weise bei 20° Klappenstellung erregt, so verbindet sie die Welle des Klappenmotors 25 mechanisch mit der einen Eingangsseite 46 eines mechanischen Differentialbetätigers 47, dessen andere Eingangsseite 48 in diesem Zeitpunkt durch Reibung von Rädern an der Drehung gehindert wird. Die Ausgangsseite des Differentialbetätigers 47 ist mechanisch mit dem Schleifarm 38 des Potentiometers 37 verbunden. Auf diese Weise wird der Schleifarm 38 vom Klappenmotor erst dann in Bewegung gesetzt, wenn die Klappen über ihre 20°-Stellung hinausgeschwenkt sind.In this state, the switch 44 is also closed, which connects the positive side of the battery 41 to one of the Connects winding terminals of an electromagnetic clutch 45, the other terminal of which is grounded. is the coupling 45 is excited in this way at a flap position of 20 °, so it connects the shaft of the flap motor 25 mechanically with one input side 46 of a mechanical differential actuator 47, the other input side 48 is prevented from rotating at this time by friction from wheels. The starting page of the differential actuator 47 is mechanically connected to the wiper arm 38 of the potentiometer 37. on in this way, the grinding arm 38 is only set in motion by the flap motor when the flaps are over their 20 ° position are pivoted out.

Weiterhin wird der Schleifarm 38 nur in Übereinstimmung mit der Klappenstellung gedreht, bis die Klappen ihre volle Auslenkung von z.B. 52° erreichen. In der Zwischenzeit, in der die Klappen aus ihrer Anflugstellung in ihre Landestellung gebracht werden, wird also ein Potentiometersignal erzeugt, das sich nichtlinear mit der Klappenstellung ändert. Das Potentiometer 37 ist so gewickelt, daß es das in Fig. 4 gegen die Klappenstellung aufgetragene, sich nichtlinear ändernde Auftriebssteuersignal erzeugt. Bei voller KlappenauslenkungFurthermore, the grinding arm 38 is rotated only in accordance with the flap position until the Flaps reach their full deflection of e.g. 52 °. In the meantime, in which the flaps are out of their approach position are brought into their landing position, so a potentiometer signal is generated, which is non-linear changes with the flap position. The potentiometer 37 is wound so that it is in Fig. 4 against the flap position applied, non-linearly changing lift control signal generated. With full flap deflection

schließt eine in der Übertragung zwischen dem Differentialbetätiger 47 und dem Schleifarm 38 liegende Nockenscheibe 50 momentan einen normalerweise offenen Schalter 51, dessen einer Anschluß mit der positiven Seite der Batterie 41 verbunden ist und dessen anderer An-includes one in the transmission between the differential actuator 47 and the grinding arm 38 lying cam 50 is currently a normally open Switch 51, one terminal of which is connected to the positive side of the battery 41 and the other terminal of which is connected

bo Schluß über die Wicklung eines Relais 52 und einen normalerweise geschlossenen Schalter 53 geerdet ist. Das Relais 52 wird auf diese Weise erregt, sein Haltekontakt am Schalter 54 geschlossen, wodurch der von der Nockenscheibe betätigte Schalter 53 überbrückt wird und dadurch das Relais 52 erregt gehalten wird.bo conclusion about the winding of a relay 52 and a normally closed switch 53 is grounded. The relay 52 is energized in this way, its holding contact closed at switch 54, whereby the switch 53 actuated by the cam disk is bridged and thereby the relay 52 is kept energized.

Durch Erregung des Relais 52 wird auch der Kontakt am Schalter 55 geschlossen, durch den die positive Seite der Batterie 41 mit einem der Anschlüsse eines Zeitmotors 56 verbunden wird, dessen anderer Anschluß über einen zur Geschwindigkeitsregelung dienendenBy energizing the relay 52, the contact on the switch 55 is also closed, through which the positive side of the battery 41 is connected to one of the terminals of a time motor 56, the other terminal of which via a speed control

809 508/35809 508/35

Widerstand 57 mit der Erde verbunden ist. Die Welle des Motors 56 treibt über Zahnräder die andere Eingangsseite 48 des Differentials 47 an. In dem Augenblick, in dem die Klappen ihre volle Auslenkung erreichen, treibt der Motor 56 über den Differentialbetätiger 47 den Schleifarm 38 in seine Nullstellung mit einer Geschwindigkeit zurück, die proportional der durch Einstellung des Widerstandes 57 bestimmten Motorgeschwindigkeit ist.Resistor 57 is connected to earth. The shaft of the motor 56 drives the other input side 48 of the differential 47 via gears. At the moment in which the flaps reach their full deflection, the motor 56 drives the differential actuator 47 Grinder arm 38 returns to its neutral position at a speed proportional to that by setting of the resistor 57 is a certain motor speed.

Den in diesen Gleichungen auftretenden Ausdrücken1 Am und f(F) wird gemäß Fig. 6 durch ein nichtlineares >: Potentiometer 37 (vgl. auch Fig. 5) entsprochen, das in · diesem Falle unmittelbar vom Klappenmotor 25 betätigt' wird. Die Wicklungsenden des Potentiometers 37 sindi ; wiederum mit einer Wechselstromquelle zur Speisung·: verbunden. Das eine Ende ist jedoch nicht geerdet,! sondern über eine Leitung 65 mit einem Läufer 66 verbunden, der mit einem festen Kontaktsektor 67 im Ein The terms occurring in these equations, m is 1 A and f (F) as shown in FIG 6 by a nonlinear>:. Potentiometer 37 (see also Fig. 5.) Complied with the "is operated in · this case, directly by the flap motor 25. The winding ends of the potentiometer 37 are i; in turn connected to an alternating current source for supply ·:. However, one end is not grounded! but connected via a line 65 to a rotor 66 which is connected to a fixed contact sector 67 in a

Wenn der Motor 56 den Schleifarm 38 um ein vorbe- i° griff steht. Dieser Sektor ist mittels einer Leitung 68When the motor 56 stops the grinding arm 38 by a distance. This sector is by means of a line 68

K1 K 1

mit dem Schleifarm 61 des —L-Potentiometers 60 ver-with the sliding arm 61 of the - L -potentiometer 60

bunden. Der Läufer 66 wird vom Klappenmotor 25 von einem isolierenden Sektor 69 auf den Kontaktsektor 67bound. The rotor 66 is moved by the flap motor 25 from an insulating sector 69 to the contact sector 67

stimmtes Stück verstellt hat, öffnet die Nockenscheibe 50
momentan den Schalter 53, wodurch das Relais 52 stromlos wird und infolgedessen der Motor 56 angehalten wird.
Die Nockenscheibe 50 ist so ausgebildet und der zur Geschwindigkeitsregelung dienende Widerstand 57 so ein- 15 gedreht, sobald die Klappen 26 aus ihrer Nullstellung gestellt, daß das vom Potentiometer 37 gelieferte Auf- herausgeschwenkt werden. Auf diese Weise sind die
has adjusted the correct amount, the cam disk 50 opens
momentarily the switch 53, whereby the relay 52 is de-energized and as a result the motor 56 is stopped.
The cam disk 50 is designed in such a way and the resistor 57 used for speed control is turned in as soon as the flaps 26 are moved from their zero position, so that the potentiometer 37 supplied by the potentiometer 37 is swiveled open. In this way they are

Ausgangsseiten des Potentiometers 60, des Potentiometers 37 und der Wicklung 32 des Lotkreises 4 miteinander in Reihe geschaltet, wodurch die SoUängsneigung in Übereinstimmung mit den Funktionen des Staudrucks und der Klappenstellung eingestellt wird, die beide durchOutput sides of the potentiometer 60, the potentiometer 37 and the winding 32 of the solder circuit 4 with one another connected in series, whereby the longitudinal inclination in accordance with the functions of the dynamic pressure and the flap position is adjusted, both by

triebssteuersignal innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer um einen gegebenen Wert verringert wird, wodurch das Signal die in Fig. 4 gegen die Zeit aufgetragene Form erhält.drive control signal is reduced by a given value within a predetermined period of time, whereby the signal is given the form plotted against time in FIG. 4.

Zur Rückstellung des Gerätes nach Fig. 5 betätigt der Pilot den Umpolschalter 28 von Hand, wodurch die Klappen 26 zurückgeschwenkt werden. Bei einer Klappenstellung von weniger als 20°, z. B. 15°, öffnet die Nockenscheibe 39 momentan den Schalter 43, woraufhin das Relais 42 abfällt und die elektromagnetische Kupplung45 auskuppelt. Während der Rückschwenkung der Klappen wird das Potentiometer 37 selbsttätig in seine Nullstellung zurückgebracht.To reset the device according to FIG. 5, the pilot actuates the polarity reversal switch 28 by hand, whereby the Flaps 26 are pivoted back. With a flap position of less than 20 °, z. B. 15 °, the cam opens 39 momentarily the switch 43, whereupon the relay 42 drops out and the electromagnetic clutch 45 disengages. During the pivoting back of the flaps, the potentiometer 37 is automatically in its zero position brought back.

Potentiometersignale dargestellt werden. Die Potentiometersignale haben solche gegenseitigen Phasenbe-Potentiometer signals are shown. The potentiometer signals have such mutual phase relationships

Ziehungen, daß das—- -Signal von dem A w oder f(F)- Draws that the --- signal from the A w or f (F) -

Signal abgezogen wird.Signal is withdrawn.

Die in Fig. 3 und 6 dargestellten Anordnungen sind nicht nur zur Änderung der SoUängsneigung beim Ausschwenken der Klappen, z. B. während des Anflugs an Daß die Anordnungen nach Fig. 3 und 5 die best- 30 eine Landebahn, geeignet, sondern sind auch dannThe arrangements shown in FIGS. 3 and 6 are not only for changing the longitudinal inclination when pivoting out the flaps, e.g. B. during the approach that the arrangements according to FIGS. 3 and 5 are the best runway, but are also suitable then

mögliche Einstellung der SoUängsneigung hervorbringen wirksam, wenn die Klappen zurückgeschwenkt werden,possible adjustment of the longitudinal inclination bring about effective when the flaps are swiveled back,

z. B. bei verfehlter Landung oder einem Kurvenflug. In jedem Falle wird die SoUängsneigung richtig eingestellt, so daß auf dasFlugzeug keine Auftriebsstöße ausgeübt werden,z. B. missed landing or turning. In any case, the slope is set correctly, see above that no lift jolts are exerted on the aircraft,

geschwindigkeit hervorgerufen werden können, hängt 35 also weder ein Springen noch ein Absacken eintritt.speed, so there is neither jumping nor sagging.

davon ab, ob der Pilot bestimmte Bedienungsvorgänge Die in Fig. 5 abgebildete Anordnung ist jedoch derThe arrangement shown in FIG. 5 is, however, the

Einfachheit halber als nicht umkehrbares System lediglich zur Einstellung der SoUängsneigung während eines Anflugs an eine Landebahn dargestellt. Nichtsdestoweniger kann man offensichtlich durch Austausch des Zeitmotors 56 (Fig. 5) gegen einen umkehrbaren Zeitmotor und durchFor simplicity as a non-reversible system only for setting the slope during an approach to a runway. Nonetheless, it can obviously by replacing the time motor 56 (Fig. 5) with a reversible time motor and by

und dadurch Auftriebsstöße verhindern, die sowohl durch die Klappenbetätigung als auch durch während oder nach dieser Betätigung erfolgende Änderungen der Flugeinhält. Zur Erzielung der besten Ergebnisse sollte der Pilot daher die Klappen bei den Geschwindigkeiten ausschwenken, welche die Grundlagen für die geschätzten A',and thereby prevent buoyancy surges caused by both the flap actuation and during or changes in flight compliance after this activation. For best results, the Pilot therefore swing out the flaps at the speeds which are the basis for the estimated A ',

Werte - ' bilden, die bei der Einstellung dieser Anordnungen auf die SoUängsneigung verwendet werden. entsprechende Änderung der zugehörigen Schalter die Bei der Anordnung nach Fig. 6 braucht der Pilot SoUängsneigung als Funktion der Klappenstellung und dagegen nicht bestimmte Bedienungsvorgänge zur Er- der Zeit sowohl beim Ausschwenken als auch beim Rückzielung der besten Ergebnisse einzuhalten, da der Aus- 45 schwenken der Klappen einstellen.Values - 'form when setting these arrangements can be used on the slope. corresponding change of the associated switch the In the arrangement according to FIG. 6, the pilot needs longitudinal inclination as a function of the flap position and on the other hand, there are no specific operating procedures at the time both when swinging out and when aiming back to achieve the best results, as the flaps will stop swiveling out.

j ι ΑΙ . , , , , ... , „ , Während bei den soweit beschriebenen Ausführungsdruck —- nicht vorher abgeschätzt werden muß, sondern , ·.■ , , . ,. . , , . , A° j ι ΑΙ. ,,,, ..., "While the extent described exemplary pressure - - does not have to be estimated in advance, but, · ■,.. ,. . ,,. , A °

q ° formen zur Änderung des Auftriebs bei gegebenem An- q ° shapes to change the lift with a given propulsion

durch eine auf die Fluggeschwindigkeit ansprechende Stellwinkel Klappen verwendet werden, können jedoch Einrichtung gemessen wird. Demgemäß ist nach Fig. 6 selbstverständlich andere aerodynamische Einrichtungen ein nichtlineares Potentiometer 60 mit einem Schleifarm 50 allein oder zusammen mit Klappen zur Erzielung eines im 61 vorgesehen, der durch das bewegliche Ende einer wesentlichen gleichen Ergebnisses verwendet werden. Druckdose 62 eingestellt werden kann. Das Kapselinnere Werden derartige anderen aerodynamischen Einrichtungen steht unter dem mittels eines Pilotschen Rohres 63 über- allein verwendet, so können sie ohne weiteres in jeder der tragenen Staudruck. Das Potentiometer 60 und die Fig. 3, 4 und 6 an Stelle der abgebildeten Klappen gesetzt Druckdose 62 sind in einem Behälter 64 untergebracht 55 werden. Der Motor 25 würde dann also an Stelle der und befestigt, dessen Inneres durch ein Rohr 65 dem Klappen 26 entweder die Rückneigung der Tragflächenhowever, flaps can be used by means of an adjusting angle that is responsive to the airspeed Facility is measured. Accordingly, other aerodynamic devices are of course shown in FIG a non-linear potentiometer 60 with a sliding arm 50 alone or together with flaps to achieve an im 61 provided, which can be used by the movable end of a substantially equal result. Pressure cell 62 can be adjusted. The interior of the capsule becomes such other aerodynamic devices is used above by means of a Pilot's tube 63, so they can easily be used in any of the sustained dynamic pressure. The potentiometer 60 and FIGS. 3, 4 and 6 are set in place of the flaps shown Pressurized can 62 can be accommodated 55 in a container 64. The motor 25 would then be in place of the and attached, the interior of which by a pipe 65 to the flaps 26 either the back inclination of the wings

oder den Neigungswinkel der Tragflächen bei Schwenkung um eine Querachse oder die seitliche Ausdehnung der Tragflächen gegenüber dem Rumpf ändern. Wird der 60 Motor zur Ausführung einer dieser Änderungen verwendet, so braucht z. B. das Potentiometer 37 nach Fig. 6 nur so gewickelt zu sein, daß es ein Signal liefert, welches proportional der durch die verwendete aerodynamische Vorrichtung hervorgerufenen Änderung des Schleifarmes abhängt. Wird das Potentiometer 60 so 65 Klammerausdrucks der Gleichung (8) ist.
gewickelt, daß sein Ausgangssignal der Stellung seines Weist andererseits die Einrichtung sowohl Klappen als
or change the angle of inclination of the wings when pivoting about a transverse axis or the lateral extent of the wings relative to the fuselage. If the 60 engine is used to make one of these changes, e.g. B. the potentiometer 37 according to FIG. 6 only to be wound so that it supplies a signal which is proportional to the change in the grinding arm caused by the aerodynamic device used. If the potentiometer is 60 so 65 is the bracket expression of equation (8).
wound that its output signal of the position of its knows on the other hand the device both flaps as

Schleifarmes umgekehrt proportional ist, so ist das Aus- auch eine Einrichtung zur Ausführung einer der obengenannten Änderungen auf, so ist ein besonderer Betätigungsmotor vorzuziehen. In diesem Falle wird ein (11) direkt proportional. 70 besonderer Signalerzeuger nach Art eines PotentiometersGrinding arm is inversely proportional, the off is also a device for performing one of the above If there are changes, a special actuating motor is preferable. In this case a (11) directly proportional. 70 special signal generators in the manner of a potentiometer

statischen Druck ausgesetzt ist. Durch diese Anordnung wird der Schleifarm 61 in Abhängigkeit vom Staudruck q eingestellt und damit in Übereinstimmung mit dem Quadrat der Fluggeschwindigkeit.static pressure. With this arrangement, the grinding arm 61 is adjusted as a function of the dynamic pressure q and thus in accordance with the square of the airspeed.

Die Wicklung des Potentiometers 60 ist an eine Wechselstromquelle angeschlossen, deren eine Seite geerdet ist, so daß ein Ausgangssignal zwischen dem Schleif arm 61 und der Erdung auftritt, dessen Größe von der Stellung desThe winding of the potentiometer 60 is connected to an AC power source, one side of which is grounded, so that an output signal occurs between the grinding arm 61 and the ground, the size of which depends on the position of the

gangssignal dem Ausdruck —- der Gleichungen (9) undoutput signal corresponds to the expression - - of equations (9) and

von diesem Motor angetrieben und liegt elektrisch in Reihe mit dem Klappenpotentiometer und der Geberwicklung 32 des Lotkreisels 4, so daß die Änderungen der Auftriebs- oder Anstellwinkel-Kennlinie, die durch Betätigungen dieser Einrichtung und der Klappen hervorgerufen werden, von einer entsprechenden Änderung des dem Additionsverstärker 5 zugeführten Längsneigungssignals begleitet werden.driven by this motor and is electrically in series with the flap potentiometer and the encoder winding 32 of the gyro 4, so that the changes in the lift or angle of attack characteristic curve caused by actuations this device and the flaps are caused by a corresponding change in the the pitch signal fed to the addition amplifier 5 are accompanied.

Claims (18)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Steuervorrichtung zur Verhinderung vonAuftriebsstößen, in Flugzeugen, die mit einer aerodynamischen Einrichtung ausgerüstet sind, welche gegenüber *5 dem übrigen Flugzeug verstellt werden kann, damit der Zustand des Flugzeuges in der Weise geändert wird, daß die Auftriebs- oder Anstellwinkel-Kennlinie in Abhängigkeit von der Verstellung der aerodynamischen Einrichtung geändert wird, die ferner mit einer Vorrichtung ausgerüstet sind, durch welche die aerodynamische Einrichtung nach Wunsch verstellt werden kann, wobei die Steuervorrichtung ein Bezugsinstrument aufweist, welches die Abweichung des Flugzeugs von einer Sollängsneigung bestimmt, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, durch die selbsttätig die Sollängsneigung eingestellt und gleichzeitig die aerodynamische Einrichtung gegenüber einer vorbestimmten Lage verstellt wird, wobei das Flugzeug durch Betätigen der aerodynamischen Einrichtung vor Auftriebsstößen bewahrt wird, wenn es so gesteuert wird, daß die Meßgröße für die Längsneigungsabweichung Null bleibt.1. control device to prevent uplift, in aircraft that are equipped with an aerodynamic device which is opposite * 5 the rest of the aircraft can be adjusted so that the state of the aircraft is changed in that way is that the lift or angle of attack characteristic curve as a function of the adjustment of the aerodynamic Device is changed, which are also equipped with a device through which the aerodynamic Device can be adjusted as desired, wherein the control device has a reference instrument, which the deviation of the Aircraft determined by a nominal longitudinal inclination, characterized by a device through which automatically the nominal longitudinal inclination set and at the same time the aerodynamic device compared to a predetermined one Position is adjusted, the aircraft by actuating the aerodynamic device in front Buoyancy is preserved when it is controlled so that the measure of pitch deviation Remains zero. 2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anordnung, durch die gewährleistet wird, daß die eingestellte Sollängsneigung eine vorbestimmte Funktion der bei einem gegebenen Anstellwinkel durch Betätigung der aerodynamischen Einrichtung erzeugten Auftriebsänderung ist.2. Control device according to claim 1, characterized by an arrangement which ensures that the set nominal longitudinal inclination is a predetermined function of the at a given angle of attack change in lift generated by actuation of the aerodynamic device. 3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Anordnung, durch die gewährleistet wird, daß die eingestellte Sollängsneigung eine vorbestimmte Funktion zur Verstellung der aerodynamischen Einrichtung ist.3. Control device according to claim 1, characterized by an arrangement through which ensures that the set nominal longitudinal inclination has a predetermined function for adjusting the aerodynamic Establishment is. 4. Steuervorrichtung nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Bezugsinstrument, welches die Abweichung von der Längsneigung mißt und das einen Geber aufweist, der ein Längsneigungsabweichungssignal liefert, das ein Maß für die Abweichung des Flugzeugs von der Sollängsneigung ist, und durch ein Anzeigegerät oder einen Servoverstärker für das Höhenruder, dem das Längsneigungsabweichungssignal zugeführt wird, und durch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Vorspannungssignals, dessen Größe eine vorbestimmte Beziehung zur Verstellung der aerodynamischen Einrichtung hat, und dadurch, daß die Sollängsneigung eingestellt wird, indem das Vorspannungssignal dem Anzeigegerät oder Servoverstärker gegensinnig zum Längsneigungsabweichungssignal zugeführt wird.4. Control device according to any one of the preceding claims, characterized by a reference instrument, which the deviation from the longitudinal slope measures and which has an encoder which provides a pitch deviation signal which is a measure for the deviation of the aircraft from the nominal pitch, and by a display device or a Servo amplifier for the elevator, to which the pitch deviation signal is fed, and through means for generating a bias signal the magnitude of which has a predetermined relationship has to adjust the aerodynamic device, and in that the nominal longitudinal inclination is set by sending the bias signal to the display device or servo amplifier in the opposite direction to the pitch deviation signal is fed. 5. Steuervorrichtung nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine nach Wunsch zu betätigende und die aerodynamische Einrichtung verstellende Antriebsvorrichtung und dadurch, daß die Sollängsneigung durch eine Vorrichtung eingestellt wird, die von der Antriebsvorrichtung betätigt wird, während diese die aerodynamische Einrichtung verstellt.5. Control device according to any one of the preceding claims, characterized by one according to Drive device to be actuated and to adjust the aerodynamic device and thereby, that the nominal longitudinal inclination is set by a device that is operated by the drive device is operated while this is adjusting the aerodynamic device. 6. Steuervorrichtung nach jadem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß da? 70 Vorspannungssignal als Ausgangsgröße eines Potentiometers erzeugt wird, dessen Schleifarm mittels einer nichtlinearen Ubetragungsvorrichtung gleichzeitig mit der Verstellung der aerodynamischen Einrichtung eingestellt wird.6. Control device according to each of the preceding Claims, characterized in that there? 70 Bias signal as output of a potentiometer is generated, the grinding arm of which by means of a non-linear measuring device simultaneously with the adjustment of the aerodynamic device is set. 7. Steuervorrichtung nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorspannungssignal durch ein nichtlineares Potentiometer erzeugt wird, dessen Schleifarm gleichzeitig mit der Verstellung der aerodynamischen Einrichtung eingestellt wird.7. Control device according to any one of the preceding claims, characterized in that the Bias signal is generated by a non-linear potentiometer, the sliding arm of which is simultaneously with the adjustment of the aerodynamic device is set. 8. Steuervorrichtung nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Solllängsneigung eingestellt wird, wenn die aerodynamische Einrichtung aus ihrer Nullstellung, in der sie keinen Einfluß auf den Auftrieb des Flugzeugs hat, herausbewegt wird.8. Control device according to any one of the preceding claims, characterized in that the nominal longitudinal inclination is adjusted when the aerodynamic device from its zero position in which it does not Has an influence on the lift of the aircraft, is moved out. 9. Steuervorrichtung nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Solllängsneigung außerdem in Abhängigkeit von der Fluggeschwindigkeit eingestellt wird.9. Control device according to any one of the preceding claims, characterized in that the nominal longitudinal inclination is also set as a function of the airspeed. 10. Steuervorrichtung nach jedem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollängsneigung auch umgekehrt proportional dem Quadrat der Fluggeschwindigkeit eingestellt wird.10. Control device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the nominal longitudinal inclination is also set inversely proportional to the square of the airspeed. 11. Steuervorrichtung nach jedem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollängsneigung in Abhängigkeit von der Verstellung der aerodynamischen Einrichtung, unabhängig von der Fluggeschwindigkeit eingestellt wird und daß nach Verstellung der aerodynamischen Einrichtung um mehr als einen vorbestimmten Betrag Fluggeschwindigkeitsänderungen durch eine nachfolgende, eine bestimmte Zeit lang dauernde Änderung dieser Einstellung der Sollängsneigung berücksichtigt werden.11. Control device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the nominal longitudinal inclination depending on the adjustment of the aerodynamic device, regardless of the Airspeed is set and that after adjusting the aerodynamic device more than a predetermined amount of airspeed changes by a subsequent, one Change of this setting of the nominal longitudinal inclination which lasts for a certain time must be taken into account. 12. Steuervorrichtung nach jedem der Ansprüche 4 bis 8 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die nachfolgende Änderung durch ein Signal hervorgerufen wird, dessen Größe sich mit der Zeit in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Funktion ändert, und daß dieses Signal in Gegenrichtung zum Mischsignal zugeführt wird.12. Control device according to any one of claims 4 to 8 and 11, characterized in that the following Change is caused by a signal, the magnitude of which changes over time with a predetermined function changes, and that this signal in the opposite direction to the mixed signal is fed. 13. Steuervorrichtung nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die aerodynamische Einrichtung Tragflächenklappen aufweist, die von den Hinterkanten der Tragflächen vorstehen können.13. Control device according to any of the preceding Claims, characterized in that the aerodynamic device has wing flaps, which can protrude from the trailing edges of the wings. 14. Steuervorrichtung nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, welche ein Signal hervorbringt, das ein Maß für die Vertikalabweichung des Flugzeugs von einer vorbestimmten Flugbahn ist, z. B. einem Funkgleitweg, durch eine Vorrichtung zur Einstellung der Solllängsneigung in Übereinstimmung mit dem Vertikalabweichungssignal und durch ein Anzeigegerät oder einen Servoverstärker für das Höhenruder, das vom Längsneigungsabweichungssignal betätigt wird, wodurch das Flugzeug unter Hand- oder automatischer Steuerung dem vorbestimmten Gleitweg folgt.14. Control device according to any one of the preceding claims, characterized by a device which produces a signal that is a measure of the vertical deviation of the aircraft from a predetermined trajectory, e.g. B. a radio glide path, by a device for setting the nominal longitudinal inclination in accordance with the vertical deviation signal and by a display device or a servo amplifier for the elevator operated by the pitch deviation signal, whereby the aircraft follows the predetermined glide path under manual or automatic control. 15. Steuervorrichtung nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Messung der Abweichung von der Längsneigung ein Lotkreisel ist.15. Control device according to any one of the preceding claims, characterized in that the device to measure the deviation from the longitudinal slope is a plumb line. 16. Steuervorrichtung für Flugzeuge, die mit einer aerodynamischen Einrichtung, z. B. Tragflächenklappen, ausgerüstet sind, welche gegenüber dem übrigen Flugzeug verstellt werden können, wodurch der Zustand des Flugzeugs in der Weise geändert wird, daß die Auftrieb- oder Anstellwinkel-Kennlinie in Abhängigkeit von der Verstellung der aerodynami-16. Control device for aircraft that is equipped with an aerodynamic device, e.g. B. wing flaps, are equipped, which can be adjusted with respect to the rest of the aircraft, whereby the condition of the aircraft is changed in such a way that the lift or angle of attack characteristic depending on the adjustment of the aerodynamic sehen Einrichtung geändert wird, und die mit einer Antriebsvorrichtung ausgerüstet sind, durch die nach Wunsch die aerodynamische Einrichtung in dieser Weise verstellt werden kann, wobei das Navigationsgerät eine Kreiselbezugseinrichtung, z. B. Lotkreisel, aufweist, an der ein Geber angeordnet ist, der ein Signal erzeugt, das ein Maß für die Abweichung des Flugzeugs von einer Sollängsneigung ist, gekennzeichnet durch eine von der Antriebsvorrichtung betätigte Einrichtung, die ein erstes Vorspannungssignal gleichzeitig mit der Einstellung der aerodynamischen Einrichtung erzeugt, wobei das Signal eine vorbestimmte funktioneile Beziehung zur Einstellung der aerodynamischen Einrichtung hat, und durch ein Anzeigegerät oder einen Servoverstärker für das Höhenruder und durch eine Vorrichtung, welche das Längsneigungsabweichungssignal und das Vorspannungssignal dem Anzeigegerät oder dem Servoverstärker gegensinnig zuführt.see device is changed, and which are equipped with a drive device through which after If desired, the aerodynamic device can be adjusted in this way, with the navigation device a gyroscope reference device, e.g. B. soldering gyro, on which a transducer is arranged, the one Signal generated that is a measure of the deviation of the aircraft from a nominal pitch, characterized by means actuated by the drive device, issuing a first bias signal generated simultaneously with the setting of the aerodynamic device, the signal being a predetermined has functional relationship to the setting of the aerodynamic device, and by a Display device or a servo amplifier for the elevator and by a device that the Pitch deviation signal and the bias signal to the indicator or servo amplifier feeds in opposite directions. 17. Steuervorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die ein zweites Vorspannungssignal erzeugt, das eine vorbestimmte funktionelle Beziehung zur Fluggeschwindigkeit hat, und durch eine Vorrichtung, die dieses zweite Vorspannungssignal dem Anzeigegerät oder dem Servoverstärker, gegenüber dem ersten Vorspannungssignal gegensinnig, zuführt.17. Control device according to claim 16, characterized by a device which generates a second bias signal generated that has a predetermined functional relationship to airspeed, and by a device that sends this second bias signal to the display device or the servo amplifier, opposite to the first bias signal, supplies. 18. Steuervorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, welche die Größe des ersten Vorspannüngssignals in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Funktion während einer vorbestimmten Zeitdauer verringert, nachdem die aerodynamische Einrichtung eine vorbestimmte Stellung erreicht hat.18. Control device according to claim 16, characterized by a device which the size of the first bias signal in accordance with a predetermined function during a Reduced predetermined period of time after the aerodynamic device has a predetermined Position. In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 690 985;
USA.-Patentschrift Nr. 2 613 050.
Considered publications:
British Patent No. 690,985;
U.S. Patent No. 2,613,050.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 809 508/35 4.58© 809 508/35 4.58
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