DE1174619B - Vorrichtung zum Steuern und Regeln der Fluglage und Schubkraft von lotrecht startenden und landenden Flugzeugen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Steuern und Regeln der Fluglage und Schubkraft von lotrecht startenden und landenden Flugzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Steuern und Regeln der Fluglage und der Schubkraft von lotrecht startenden und landenden Flugzeugen unter Verwendung einer Getriebeanordnung im Steuerwerk sowie eines elektrischen Flugreglers.
• Es ist bekannt, in das Steuerwerk von Flugzeugen eine zusätzliche Getriebeanordnung (Funktionskinematik) einzuschalten, mit der die normale Funktion des Steuerwerks, z. B. der Ausschlag des Steuerknüppels in bezug auf den Ruderausschlag bei Änderung der Fluggeschwindigkeit verändert werden kann.
• Bei lotrecht startenden und landenden- Flugzeugen, die das Triebwerk zum Flugzeugrumpf oder die Lage der Luftschraubenachse oder die Schubrichtung ändern können, dienen die zusätzlichen Getriebeanordnungen zur Anpassung der Steuerung an veränderte Fluggeschwindigkeiten oder Wirkungsrichtungen des Schubes oder zur Erzielung von Steuerkreuzungen, z. B. beim übergang von Rollauf Giersteuerung oder umgekehrt von Gier- auf Rollsteuerung.
• Bei derartigen zusätzlichen Getriebeanordnungen kann der dem Steuergestänge zugeordnete Stellmotor vor oder hinter der Funktionskinematik angeordnet werden. Die Anordnung des Steilmotors vor der Funktionskinematik wirkt sich insofern nachteilig aus, als bei einer äußeren Störung, z. B. beim Ausfall eines Triebwerks, die Stellmotorkapazität durch die nachgeschaltete Funktionskinematik eingeengt werden könnte. Diese Einengung wäre zwar zu vermeiden, wenn der Stellmotor hinter der Funktionskinematik angeordnet würde, jedoch würde in diesem Falle das kommandierte Steuersignal (z. B. durch Verstellung des Steuerknüppels) nicht direkt als Eingangssignal des Flugreglers verwendet werden können, da ja das tatsächliche Kommandosignal erst hinter der Funktionskinematik in Erscheinung tritt. Auch wäre ein elektrischer Signalabgriff an dieser Stelle zwecklos, da sich bei nichtbetätigtem Steuerwerk trotz Verstellung der Funktionskinematik keine Funktionsänderung im Regelkreis ergeben würde.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einengung der Kapazität des Stellmotors durch die Funktionskinematik zu verhindern sowie zu ermöglichen, daß der Stellmotor Funktionssignale empfängt und abgibt, die einer Anordnung vor der Funktionskinematik entsprechen.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Getriebeanordnung vor eine an -sich bekannte Differentialeinrichtung geschaltet ist, die mit dem Steuergestänge zusammenwirkt und unter dem Einfluß eines Stellmotors steht, und daß der elektrische Flugregler das zwischen einem Sollwertgeber und einem Istwertgeber gebildete elektrische Differenzsignal im gleichen Sinne wie die Getriebeanordnung verändert und einem elektrischen Analogoll zuleitet sowie auf ein Steuerventil des Stellmotors einwirken läßt, wobei die Wirkung des elektrischen Analogons ganz oder teilweise ausgeschaltet werden kann.
• Vor oder hinter der elektrischen Analogieeinrichtung, die das elektrische Signal im gleichen Sinne wie die Getriebeanordnung verändert, kann ein elektrischer Verstärker eingeschaltet sein.
• Um das Fortlaufen des Stellmotors unter Einwirkung eines elektrischen Signals zu verhindern, wird vorzugsweise ein elektrischer Rückmelder zwischen dem Gestänge des Stellmotors und dem elektrischen Verstärker eingeschaltet.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen F i g. 1 und 2 Anordnungen des Stellmotors in einem Steuergestänge mit Funktionskinematik und F i g. 3 das Schaltungsprinzip der Steuer- und Regelvorrichtung.
• Das Steuergestänge 11 (F i g. 1) verläuft von einem Steuerknüppel zu einem Differentialhebel 10 mit drei Gelenkpunkten. An dem einen Gelenkpunkt ist das Steuergestänge 11, an dem zweiten das Gestänge eines hydraulischen Stellmotors 6 und am dritten das Gestänge einer Kulisse 8 allgelenkt. Der Ausschlag der Kulisse 8 ist durch Verstellung des Angriffspunktes des Steuergestängeausgangs 12 veränderbar, wobei die Lageänderung des Angriffspunktes durch eine Stange 8' einer Getriebeanordnung (Funktionskinematik) betätigt wird. In F i g. 2 ist die Funktionskinematik vor dem Differentialhebel in das Steuergestänge eingeschaltet.
• Zur Ausschaltung der bei den Steuergestängen von F i g. 1 und 2 auftretenden Mängeln führt das Steuergestänge 11 (F i g. 3) zur Funktionskinematik 8 und von dort zum Differentialhebel 10. An den Differentialhebel 10 ist der zu einem Ruder führende Steuergestängeausgang 12 und das Gestänge des hydraulischen Stellmotors 6 angelenkt. Mit dieser Anlage 6, 8, 10, 11 und 12 ist ein elektrischer Flugregler kombiniert, der einen Sollwertgeber 1 aufweist. Durch den Sollwertgeber 1 werden die mechanischen Eingangssignale am Steuergestänge in elektrische Signale verwandelt, die mit den elektrischen Signalen eines Istwertgebers 2 (Kreisel) an einem Summierungspunkt 13 verglichen werden. Das hierbei erzeugte Differenzsignal wird einem elektrischen Analogon 3 zugeleitet, das dieses Signal entsprechend der gewünschten Wirkungsweise der Funktionskinematik 8 verändert, und es nach Verstärkung in dem einen phasenempfindlichen Demodulator aufweisenden elektrischen Verstärker 4 dem elektromagnetischen Steuerventil 5 des hydraulischen Stellmotors 6 zuführt. Außerdem ist eine Verstelleinrichtung 9 für die Funktionskinematik und das elektrische Analogon vorgesehen. Das Fortlaufen des Stellmotors 6 wird durch einen elektrischen Rückmelder 7 verhindert. Ein überbrückungskreis 14 mit einem Schalter 15 kann die Wirkung des elektrischen Analogons 3 ganz oder teilweise ausschalten.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Steuern und Regeln der Fluglage und Schubkraft von lotrecht startenden und landenden Flugzeugen unter Verwendung einer Getriebeanordnung (Funktionskinematik) im Steuerwerk sowie eines elektrischen Flugreglers, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeanordnung (8) vor eine an sich bekannte Differentialeinrichtung (10) geschaltet ist, die mit dem Steuergestänge zusammenwirkt und unter dem Einffuß eines Stellmotors (6) steht, und daß der elektrische Flugregler das zwischen einem Sollwertgeber (1) und einem Istwertgeber (2) gebildete elektrische Differenzsignal im gleichen Sinne wie die Getriebeanordnung (8) verändert und einem elektrischen Analogon (3) zuleitet sowie auf ein Steuerventil (5) des Stellmotors (6) einwirken läßt, wobei die Wirkung des elektrischen Analogons (3) ganz oder teilweise ausgeschaltet werden kann.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen elektronischen Verstärker(4), der vor oder hinter der elektrischen Analogie-Einrichtung (3), die das elektrische Signal im gleichen Sinne wie die Getriebeanordnung verändert, eingeschaltet ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung des Fortlaufens des Stellmotors ein elektrischer Rückmelder (7) zwischen dem Gestänge des Stellmotors (6) und dem elektronischen Verstärker (4) eingeschaltet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 1029 238, 1075 440, 1101968, 1111025, 1111026; »The Artificial Feel-System«, Bureau of Aeronautics Report AE-61-4 V, Section 4, Kap. (e), S.11-40 und 1I-41. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1123 919.