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Flugregler für lotrecht startende und landende Luftfahrzeuge Die Erfindung
betrifft einen Flugregler zur Regelung des Schwebefluges während des Start- und
Landevorganges von lotrecht startenden und landenden Flugzeugen mit Hubtriebwerken
zum Erzeugen einer das Fluggewicht übersteigenden Hubkraft.
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Die Erfindung ermöglicht die Herstellung einer Flugregeleinrichtung,
die das Steuern des Flugzeuges insbesondere unter vertikalen Lande- und Startbedingungen
und während des Schwebefluges erleichtert.
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Während sich heutzutage die Beschleunigung mit Beschleunigungsmeßgeräten
relativ genau messen läßt, war es bis jetzt bei der Verwendung bekannter Flugregler
nicht möglich, die Geschwindigkeit hinreichend genau zu messen.
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Die Erfindung gestattet, solche Geschwindigkeitsmessungen genau durchzuführen
und die Regelung der Vertikalgeschwindigkeiten selbst bei gegebenenfalls plötzlichen
Gewichtsändertingen des Luftfahrzeuges, wenn z. B. im Schwebeflug plötzlich schwere
Lasten abgeworfen werden, automatisch herbeizuführen.
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Die Erfindun- ist -ekennzeichnet durch einen Vertikalbeschleunigungsmesser
sowie einen Wähler, mit dem die gewünschte Vertikalbeschleunigung eingestellt wird,
ferner durch eine Additionseinrichtung, die die Ausgangssignale vom Wähler und dem
Beschleunigungsmesser zusammenfaßt und an ein Stellglied weiterleitet, das ein Drosselventil
zur Änderung des Hubtriebwerkschubes betätigt.
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Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung sind in den Unteransprücheli
gekennzeichnet.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
Es zeigt F! g. 1 ein Schema einer Flugregeleinrichtung, F i
g. 2 ein Schaltschema der Steuerung nach F ig. 1,
F i g. 3 ein
Schaltschema einer abgeänderten Anordnung, F i g. 4 ein Schaltscheina einer
weiteren abgewandelten F i g. Anordnung' 5 eine schematische Darstellung
eines Geschwindigkeitsmessers, F i g. 6 eine schematische Darstellung eines
Beschleunigungsmessers und F i g. 7 eine schematische Darstellung einer Drosselsteuerung.
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In den F i g. 2, 3 und 4 sind die Teile in Crebräuchlicher
Weise veranschaulicht; die Verstärkerkreise erscheinen dabei als Dreiecke.
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Die Flugregeleinrichtung soll an Hand eines Flugzeuges mit einer Anzahl
von Düsenhubtriebwerken erläutert werden, die eine Hubkraft auf das Flugzeug ausüben,
das außerdem mit einer oder mehreren Marschtriebwerken für den Vortrieb ausgerüstet
ist.
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Die Düsenhubtriebwerke werden vor dem Start anaelassen und ihre Schubkraft
zum Starten gestei-C ,gert, bis sie das Gewicht des Flugzeuges überwindet, damit
dieses senkrecht aufsteigt. Wenn sich das Flugzeug in der Luft befindet, wird das
Marschtriebwerk eingeschaltet, das auch schon vor dem Start angelassen werden kann,
aber dann zunächst im Leerlauf läuft und auf diese Weise während des Startes nur
eine geringe Schubwirkung hervorruft. Die Achsen der Düsenhubtriebwerke können nach
dem Start auch zur Vertikalen geneigt werden, um eine Vortriebskomponente zu erzeugen.
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Vor dem Beginn der Landung werden die Düsenhubtriebwerke anaelassen,
wobei sie um einen Winkel zur Vertikalen geneigt werden können, um eine Bremskomponente
beim Annähern an das Rollfeld zu erzeugen. Vor dem Landen werden die Maschinen in
die vertikale Stellung bewegt; die Marschtriebwerke sind dabei entweder außer Betrieb
oder laufen im Leerlauf, so daß sie während des Landungsmanövers nur eine geringe
Schubwirkung haben.
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Die automatische Flugregeleinrichtung erleichtert die Steuerung des
Flugzeuges während des Startens und der Landung sowie im Schwebeflug.
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Der Anteil des Brennstoffverbrauchs der Düsenhubtriebwerke ist sehr
hoch, weil sie einen Schub erzeugen müssen, der im wesentlichen gleich dem Flugzeuggewicht
ist; die Bauart derartiger Maschinen
ist dabei infolge des erwünschten
geringen Gewichts in der Regel einfach, zumal sie während des Reisefluges nicht
eingesetzt werden. Es ist daher besonders wünschenswert, eine Flugregeleinrichtung
zu haben, mit der das Flugzeug beim Starten und Landen in bezug auf den Boden in
genauer Stellung gehalten werden kann, damit die Düsenhubtriebwerke nur möglichst
kurz im Betrieb sind.
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Die Flugregeleinrichtung gemäß F i g. 1 und 2 enthält einen
vom Flugzeugführer gesteuerten Vertikalgeschwindigkeitswähl#er 9 zum Erzeugen
eines Signals in Gestalt einer elektrischen Spannung, die direkt proportional der
gewählten Vertikalgeschwindigkeit ist. Der Wähler kann so angeordnet sein, daß die
Größe (bzw. Amplitude) dieses Signals entsprechend der zulässigen Vertikalgeschwindigkeit
begrenzt wird.
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Die Flugregeleinrichtung besitzt außerdem ein in F i g. 5 genauer
wiedergegebenes Vertikalgeschwindigkeitsmeßinstrument 15 zum Erzeugen einer
elektrischen Spannung, die der Vertikalgeschwindigkeit des Flugzeuges direkt proportional
ist.
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Der Ausgang des Vertikalgeschwindigkeitsmeßgerätes 15 ist an
den Widerstand R 15 des Koeffizientenverstärkers 15A herangeführt,
der außerdem einen Widerstand R 16 enthält, der wiederum an den Widerstand
R 17 eines ebenfalls einen Widerstand R 20 enthaltenden Additionsgerätes
18 angeschlossen ist.
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Die Regeleinrichtung enthält ferner einen in F i g. 6 detailliert
wiedergegebenen elektrischen Beschleunigungsmesser 16 zum Messen der Vertikalbeschleunigung
des Flugzeuges und zum Erzeugen einer der Vertikalbeschleunigung direkt proportionalen
elektrischen Spannung. Es soll vorzugsweise ein selbständiger Beschleunigungsmesser
verwendet werden; das Beschleunigungssignal kann statt dessen aber auch durch das
Differenzieren des vertikalen Geschwindigkeitssignals erhalten werden.
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Das Ausgangssignal vom Beschleunigungsmesser 16 wird einem
Widerstände R 23 und R 24 enthaltenden Verstärker 17 zugeführt; das
verstärkte Signal a -
gelangt zu dem Widerstand R 18 des Additions
gerätes 18. Der Ausgang vom Beschleunigungsmesser 16 wird außerdem
über einen Kondensator C2 einem außer diesem Kondensator einen Widerstand
R 25 enthaltenden Differenzierungsgerät 19 zugeführt, in dem das Signal
nach der Zeit differenziert wird; von dort wird das Signal üb#er den mit Widerständen
R 26 und R 27 ausgestatteten Koeffizientenverstärker 20 und einen
Widerstände R 28
und R 29 aufweisenden Phasenschieber-(bzw. Frequenzwandler-)Verstärker
20 A dem Widerstand R 19
des Additionsgerätes 18 zugeführt.
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In dem Additionsgerät 18 werden die Ausgänge vom Vertikalgeschwindigkeitsmesser
15 und dem Beschleunigungsmesser 16 sowie vom Differenzierungskreis
19 algebraisch addiert, d. h., was das Vorzeichen anbetrifft, daß
die Aufwärtsrichtung gewöhnlich als positiv berücksichtigt wird.
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Der Ausgang vom Additionsgerät 18 wird über einen Widerstände
R 21 und R 22 enthaltenden Phasenschieber-Verstärker 18 A dem Widerstand
R 2 eines Additionsverstärkers 21 zugeführt, der außerdem einen Widerstand R
3 besitzt. Das die erforderliche Vertikalgeschwindigkeit darstellende Signal
wird vom Geschwindigkeitswähler 9 dem Widerstand R 1 des Additionsgerätes
21 zugeleitet. Der Ausgang vom Additionsgerät 21 kann somit in Form von Vi
- (Vo + Kiao + K 2 Da.)
ausgedrückt
werden, worin Vi die ausgewählte Vertikalgeschwindigkeit, Vo die vom Vertikalgeschwindigkeitsmesser
15 gemessene wirkliche Vertikalgeschwindigkeit, a. die durch den Beschleunigungsmesser
16 gemessene Vertikalbeschleunigung und Da. das im Differenzierungskreis
19 erhaltene Differential der Vertikalbeschleunigung ist. Dieses Ausgangssignal
wird dem Widerstand R5 eines außerdem einen WiderstandR7 enthaltenden Additionsgerätes
21A zugeführt, dessen Ausgangssignal einem Widerstände R8 und R9 enthaltenden
Verstärker 22 zugeleitet wird. Das Ausgangssignal vom Verstärker 22 wird der Magnetspule
einer Betätigungsvorrichtung 23 zugeführt, die mit dem Drosselventil 24 eines
Triebwerkes 25 verbunden ist.
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Die Betätigungsvorrichtung 23 enthält ein nachstehend erläutertes
Potentiometer, dessen Ausgangsspannung über den Widerstand R10 eines Rückkopplungsverstärkers
23A an den Widerstand R4 des Additionsgerätes 21A herangeführt wird,
um zu bewirken, daß die Bewegung des Ausgangsgliedes der Betätigungsvorrichtung
in an sich bekannter Weise proportional dem Eingangssignal wird.
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Die Regeleinrichtung enthält außerdem einen einen WiderstandR12 und
einen KondensatorC1 enthaltenden RC-Integrator 26, der an die Ausgangsseite
des Additionsgerätes 21 angeschlossen ist und das von dem zuletztgenannten Gerät
empfangene Signal nach der Zeit integriert. Das integrierte Signal wird dem Widerstand
R 13 des außerdem einen weiteren Widerstand R 14 enthaltenden Phasenschieberverstärkers
27 und dann dem Widerstand R 6 des Additionsgerätes 21A zugeführt.
Auf diese Weise kann das der Betätigungsvorrichtung 23 aufgedrückte Potential
dargestellt werden durch einen Wert, der eine Funktion der erforderlichen Vertikalgeschwindigkeit
ist, die durch die wirkliche Geschwindigkeit, die Beschleunigung und die Beschleunigungsänderung
modifiziert ist, plus einem zweiten Wert, der eine Funktion des Integrals des ersten
Wertes nach der Zeit ist. Der Integrator 26 dient zum Hervorrufen einer langzeitlichen
Rückstellwirkung, um in der Geschwindigkeit Fehler zu eliminieren, die von den Veränderungen
in dem Flugzeuggewicht, beispielsweise infolge vom Brennstoffverbrauch, herrühren
und die eine Änderung in dem Drosselstellung-Beharrungszustand erforderlich machen.
Der Integrator 26 sorgt dafür, daß der Geschwindigkeitsfehlerdauerzustand
stets Null ist. Um den Aufbau eines Integratorausganges zu verhindern, wenn das
Flugzeug am Boden ist, ist an dem Integrator 26 ein Schalter Sl zum Kurzschließen
des Kondensators Cl vorgesehen.
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Als eine Alternative zum Verwenden eines getrennten Beschleunigungsmessers
16 kann das Beschleunigungssignal durch Differenzieren des Vertikalgeschwindigkeitssignals
vom Vertikalgeschwindigkeitsmesser 1-5 erhalten werden.
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Der Steiggeschwindigkeitsmesser kann dadurch ersetzt werden, daß ein
Vertikalgeschwindigkeitssignal durch eine differenzierende Schaltung hervorgerufen
wird, die an einen in der Anlage gegebenenfalls bereits vorhandenen Funk-Höhenmesser
od. dgl. angeschlossen ist.
F i g. 3 zeigt eine Abart der
Geschwindigkeitssteuerung, bei der ein selbständiger Geschwindigkeitsmesser entfällt
und das Geschwindigkeitssignal durch Integration des vom Beschleunigungsmesser
16
empfangenen Signals erhalten wird. Die in beiden F i g. 2 und
3 gemeinsamen Teile sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
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Das vom Beschleunigungsmesser 16 kommende Beschleunigungssignal
wird vom Widerstand R 30
eines noch einen Kondensator C3 enthaltenden
(RC-)Integrators 28 aufgenommen, dessen Ausgang zu dem Widerstand
R 31 des außerdem einen weiteren Widerstand R32 besitzenden Phasenschieber-(bzw.
Frequenzwandler-)Verstärkers 29 führt. Der Ausgang dieses Verstärkers ist
an den Phasenschieber-Koeffizientenverstärker 15A herangeführt. Der übrige
Teil der Schaltung gemäß F i g. 3 ist derselbe wie bei der Schaltung nach
F i g. 2.
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Wenn die Vertikalbeschleunigung des Flugzeuges gewählt und gesteuert
werden soll, kann die aus F i g. 2 ersichtliche Apparatur unter Wegglassung
des Vertikalgeschwindigkeitsmessers 15, des Phasenschieber-Koeffizientenverstärkers
15A und des Widerstandes R 17 des Additionsgerätes
18 verwendet werden.
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In F i g. 4 ist eine weitere Abwandlung der Regeleinrichtung
veranschaulicht, bei der die Versorgung für die Beschleunigung nicht direkt vom
Wähler 9
sondern vom Wähler über einen Differentiator erfolgt. Diese Anordnung
ist grundsätzlich dieselbe wie gemäß F i g. 2, jedoch mit der Abweichung,
daß der Vertikalgeschwindigkeitsmesser 15 und der Phasenschieber-Koeffizientenverstärker
15A (wie für die oben erläuterte Beschleunigungssteuerung) entfallen
und der den Widerstand R 33 und den Kondensator C4 enthaltende (RC-)Differentiator
30 das Signal vom Wähler 9 empfängt und mit seinem Ausgang an den
Widerstand R 1 des Additionsgerätes 21 heranführt. Bei dieser Anordnung gibt
es ein Eingangssignal am Additionsgerät 21 vom Differentiator 30
nur dann,
wenn die Stellung des Wählers (mit der obenerwähnten Ausnahme) geändert wird. Die
erhaltene Beschleunigung wird daher auf die Geschwindigkeit (bzw. das Verhältnis)
der Stellenveränderung des Wählers 9 bezogen. Da die Vertikalgeschwindigkeit
des Flugzeuges ein Integral der Vertikalbeschleunigung ist, so folgt hieraus, daß
die Geschwindigkeit auf das Integral des Betrages der Veränderung der Stellung des
Wählers 9, d. h. direkt auf die Stellung, bezogen ist.
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Der Beschleunigungsmesser 16 wird höchstwahrscheinlich einen
Null-Fehler haben, was bedeutet, daß ein geringes Beschleunigungssignal vorhanden
sein wird, wenn der Wähler 9 stillsteht. Dieses würde eine fortdauernd sich
ändernde Geschwindigkeit verursachen, die durch eine ständige Bewegung des Wählers
korrigiert werden muß. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, ist eine Widerstände
R 35 und R 36 enthaltende Dämpfungseinrichtung
31 mit dem Wähler 9 verbunden, wobei der stark gedämpfte Ausgang an
den Widerstand R 37 des noch einen Widerstand R 38 enthaltenden Phasenschieberverstärkers
32 herangeführt ist, um dann zu dem Widerstand R 34 des Additionsgerätes
21 zu gelangen. Auf diese Weise wird der Beschleunigungsfehler in jeder Wähler-Zwischenstellung
aufgehoben.
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In F i g. 5 ist ein Vertikalgeschwindigkeitsmesser
15 schematisch veranschaulicht. Dieses Meßgerät enthält eine die Strömung
verzögernde Kammer 41) und eine kleine Kammer 40 A, die an jedem Ende
eine verengte Öffnung 41 aufweist. Jede Höhenänderung ruft eine Luftströmung durch
die Öffnungen 41 und die Kammer 40 A in die oder aus der Kammer 40
hervor, um den Druck im Innern der Kammer 40 dem Druck der umgebenden Atmosphäre
anzugleichen. Auf diese Weise strömt die Luft beim, Höhenanstieg aus der Kammer
40 heraus und bei jeder Höhenabnahme in die Kammer hinein. In der Kammer 40 A sind
Heizdrähte 42 und 43 in unmittelbarer Nähe je einer der Öffnungen 41 untergebracht.
In einem Vergleichswiderstand 45 und eine Spannungsquelle 44 enthaltenden Verg gleichsstromkreis
i sind Widerstände 42 und 43 vorgesehen. Der Ausgang vom Vergleichskreis zum Phasenschieber-Koeffizientenverstärker
15 A gemäß der F i g. 2 wird durch eine Leitung 15B gebildet.
Der Ausgang des Vergleichskreises ist ein Maß für die durch die Luftströmung an
den Widerständen 42 und 43 hervorgerufene Temperaturdifferenz zwischen diesen Widerständen
und somit ein Maß für die Vertikalgeschwindigkeit; die Richtung und damit das Vorzeichen
des Ausganges hängt von der Richtung der Luftströmung durch die Kammer 40A ab; bei
einer Zunahme in der Höhe ist der Widerstand 43 heißer als der Widerstand 42, und
umgekehrt.
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Der Vertikalbeschleunigungsmesser 16 ist in F i g. 6
schematisch wiedergegeben. Er besteht aus einem Gewicht 50, das von einem
elastischen freitragenden Arm 5X in einem Gehäuse 52 getragen wird. Das Ende
des Armes 51 enthält einen Kontakt 53,
der einem Potentiometer 54 zugeordnet
ist. Der Potentiometerkreis enthält außer dem Widerstand 54 eine Spannungsquelle
55 und Netzwerkwiderstände 56. Der mit 16B bezeichnete Ausgang ist
ein Maß für Beschleunigung in vertikaler Richtung. Unter der Annahme, daß das Gerät
im Flugzeug, wie dargestellt, horizontal montiert ist, ruft eine Beschleunigung
in vertikaler Richtung einen Ausschlag des Auslegerarmes 51 hervor, der von
der Größe der Vertikalbeschleunigung abhängt. Die Bewegung des Gewichts
50 in der Kammer 52 wird vorzugsweise durch Flüssigkeit oder gebenenfalls
durch eine an sich bekannte Wirbelstrombremse gedämpft.
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Die in F i g. 7 veranschaulichte Betätigungsvorrichtung
23 besitzt ein Drehspulrelais 60, dem die vom Verstärker 22 abgezweigte
Spannung zugeführt wird und das mit einem Kolbenventil 61 funktionsmäßig
verbunden ist. Das Ventil enthält eine Stange 61 a mit zwei Kolben
62, die mit den Bohrungen eines Zylinders 62a derart zusammenarbeiten, daß
die Kolben in der Gleichgewichtsstellung die in dem Zylinder ausgebildeten Auslaßbohrungen
63 verdecken. Vermittels eines in dem Zylinder 62a mittig zwischen den beiden
Auslaßöffnungen 63 angeordneten Einlaßkanals 64 wird dem Zylinderinnern
Öl oder eine andere Flüssigkeit unter Druck zugeführt; an jeder vom Einlaßkanal
abgewandten Seite des Zylinders ist ein Ablaßstutzen 65 vorgesehen. Auf diese
Weise wird bei der Bewegung des kolbenfönnigen Ventils in einer Richtung der eine
Auslaßkanal über den Einlaßkanal mit der Druckquelle und der andere mit einem Ablaßkanal
verbunden; beim Bewegen in entgegengesetzter Richtung wird der zweite Auslaßkanal
mit dem Druckkanal und der erste Auslaßkanal mit dem Ablaßkanal in Verbindung gebracht.
Jeder der Auslaßkanäle ist an einen Druckraum 66 eines hy-
draulischen
Motors angeschlossen, der eine halbe Drehung ausführen kann und der so angeordnet
ist, daß er beim Auftreten eines Druckes in einem Raum in einer Richtung und beim
Auftreten eines Druckes im anderen Raum in entgegengesetzter Richtung gedreht wird.
Der Drehteil 67 des Motors ist mit dem Drosselventil 24 verbunden, das die
Brennstoffzufuhr zur Brennkammer der Hubtriebwerke steuert.
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Der Drehteil 67 trägt einen Potentiometerkontakt
68, der mit einem Potentiometer 69 zusammenarbeitet, das in einem
Stromkreis mit einer Spannungsquelle 70 und mit Netzwerkwiderständen
71 geschaltet ist. Der mit 23B bezeichnete Ausgang des Potentiometerkreises
ist mit dem Additionsgerät 21 A ge-mäß F i g. 2,
3 und 4 über eine Rückkopplung verbunden.
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Zusätzlich zu der erläuterten Einrichtung kann für die Betätigung
des Drosselventils von Hand ein Hebel vorgesehen werden, der mit dem Drosselventil
derart verbunden ist, daß er sich über die automatische Steuerung hinwegzusetzen
vermag; so kann die Betätigungsvorrichtung, sobald die Handsteuerung betätigt wird,
ausgekuppelt werden.
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Die automatische Flugregeleinrichtung arbeitet wie folgt: Es sei angenommen,
daß die mittels der Vorrichtung 9 gewählte vertikale Geschwindigkeit bei
der Zeit Null plötzlich um 3,05 m/Sek. erhöht wurde. Ferner sei angenommen,
daß das Flugzeug bei der gewählten Vertikalgeschwindigkeit vorerst weiterfliegt,
daß die Differenz zwischen der gewählten Vertikalgeschwindigkeit und der wirklichen
Vertikalgeschwindigkeit 3,05 ra/Sek. beträgt und daß eine elektrische Spannung
proportional dieser Differenz durch die Additionseinrichtung 21 einem mit ihm zusammenwirkenden
Verstärker 22 zugeführt wird, in welchem das Signal in einem vorbestimmten Verhältnis
verstärkt wird. Dieses Signal gelangt zu der Betätigungsvorrichtung 23, wodurch
das Drosselventil 24 sich öffnet, so daß die Triebwerksdrehzahl zunimmt und eine
große Hubkraft auf das Flugzeug einwirkt. Sobald sich das Flugzeug der gewählten
Vertikalgeschwindigkeit nähert, klingt das der Differenz zwischen der gewählten
und der wirklichen Vertikalgeschwindigkeit proportionale Signal ab.
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Wenn das Flugzeug aufsteigt, wird durch den Vertikalbeschleunigungsmesser
16 ein der Vertikalbeschleunigung des Flugzeuges proportionales Signal hervorgerufen,
das zwar auch der Betätigungsvorrichtung 23 zugeführt wird, jedoch im Sinn
einer Herabsetzung des Schubes wirkt. Bevor die gewählte Vertikalgeschwindigkeit
erreicht wird, ist das Signal vom Vertikalbeschleunigungsmesser 16 gleich
dem die Differenz zwischen der erforderlichen Vertikalgeschwindigkeit und der wirklichen
Vertikalgeschwindigkeit darstellenden Si 'anal, so daß die Betätigungsvorrichtung
das Drosselventil 24 in seine Gleichgewichtslage bewegt. Sobald das die Vertikalbeschleu-,ung
darstellende Signal das die Differenz zwischen nig der erforderlichen Vertikalgeschwindigkeit
und der wirklichen Vertikalgeschwindigkeit darstellende Signal überschreitet, wird
der Schub und somit die Aufwärtsbeschleunigung verringert, bis die gewählte Vertikalgeschwindigkeit
erreicht ist.
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Eine weitere vom Differenzierungskreis 19 erhaltene und den
Betrag der Änderung der Vertikalbeschleunigung des Flugzeuges darstellende Spannung
ist der die wirklichen Beschleunigungen darstellenden Spannung überlagert; ähnlich
ist das die Vertikalbeschleunigung darstellende Signal auch zu dem die Differenz
zwischen der erforderlichen Vertikalgeschwindigkeit und der wirklichen Vertikalgeschwindigkeit
darstellenden Signal um 180' phasenverschoben. Um so größer die Änderung
der Aufwärtsbeschleunigung des Flugzeuges bei einer gegebenen Aufwärtsbeschleunigung
ist, desto eher wird das zusammengesetzte Signal gleich dem Signal, das der Differenz
zwischen der erforderlichen und der wirklichen Vertikalgeschwindigkeit entspricht,
und um so eher wird die Betätigungsvorrichtung 23 das Drosselventil 24 betätigen,
um den Schub zu verringern. Das durch den Differenzierungskreis erzeugte Signal
kann daher am besten als ein zu erwartendes Maß der Beschleunigung angesehen werden.
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Der durch das Triebwerk 25 hervorgerufene Schub bleibt hinter
der Bewegung des Drosselventils 24 zurück; setzt man die Flugzeugmasse als konstant
voraus, so stellt eine Veränderung des Schubes von dem zum überwinden der Gravitationsbeschleunigung
am Flugzeug erforderlichen Wert eine direkt proportionale Aufwärts- oder Abwärtsbeschleunigung
des Flugzeuges dar. Der Schub vergrößert sich daher bei diesem Beispiel zunächst
und vermindert sich dann bis etwas unter seinen Gleichgewichtswert, wodurch eine
entsprechende Aufwärtsbeschleunigung des Flugzeuges erreicht wird, auf die eine
Verminderung der Aufwärtsbeschleunigung und eine geringe Abwärtsbeschleunigung folgt,
da das Flugzeug das Bestreben hat, die gewählte Vertikalgeschwindigkeit zu erreichen.
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Bei der Abart, bei der ein Vertikalgeschwindigkeitsmesser
15 wegfällt und der Wähler 9 zum Wählen eines gewünschten Wertes bei
der Vertikalbeschleunigung dient, ist die Wirkung ähnlich derjenigen zur direkten
Wahl des Schubes; der Vorteil besteht jedoch darin, daß bei einer selbsttätigen
Regelung das Signal, das z. B. eine erhöhte Aufwärtsbeschleunigung hervorruft, durch
das Signal vom Beschleunigungsmesser 16 aufgehoben wird, wenn die gewünschte
erhöhte Aufwärtsbeschleunigung - unabhängig von äußeren aerodynamischen Einflüssen
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erreicht wird. Außerdem gewährt der Differenzierungskreis 19 bei
dieser Ausführungsform eine vorausgehende Messung des wirklichen Beschleunigungswertes.
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Bei den oben erläuterten Systemen wird die Gleichgewichtslage des
Drosselventils stets direkt auf die Differenz zwischen dem gewählten Wert der
Ge-
schwindigkeit oder Beschleunigung und dem wirklichen Wert der jeweiligen
Größe bezogen; wenn das Flugzeug somit schwebt und z. B. schwere Last abgeladen
wird, hat das Flugzeug das Bestreben zu steigen, weil die Schubwirkung nun größer
als das Gewicht ist, wobei das Drosselventil - sobald keine Änderung des
Wertes der Vertikalgeschwindigkeit (oder der -beschleunigung) erfolgt
- in derselben Stellung bleibt. Wie oben erläutert, ist ein Integrator zwischengeschaltet,
der so angeordnet ist, daß zusätzlich zu dem Signal, das eine Funktion der erforderlichen
Vertikalgeschwindigkeit ist, durch die Beschleunigung des Flugzeuges noch ein Signal
hervorgerufen wird, das proportional dem Integral dieses Signals nach der Zeit ist.
Die Summe des ursprünglichen Signals und seines Integrals wird der Betätigungsvorrichtung
zugeführt. Wenn das Flugzeug das Bestreben hat zu steigen oder nach einer Gewichtsänderung
herabzusinken, wird die Differenz zwischen
dem gewählten Wert der
Geschwindigkeit (oder Beschleunigung) und dem wirklichen Wert nicht mehr gleich
Null sein, und das vom Integral herrührende Signal nimmt vom Augenblick der Änderung
des Gewichts zu. Der Betätigungsvorrichtung wird daher das Gesamtsignal in dem Sinne
zugefühM daß der Schub des Triebwerks herabgesetzt wird. Bei dem angegebenen Beispiel
wird die Größe der Differenz zwischen dem gewählten Wert und dem wirklichen Wert,
der zum Zuführen des notwendigen Schubverringerungssignals zum Drosselventil erforderlich
ist, fortdauernd reduziert bis die Differenz Null ist.
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Der Betrag der Beschleunigungsänderung kann auch an Stelle von Differenzieren
des durch den Beschleunigungsmesser 16 erzeugten Signals, durch ein entsprechendes
Instrument direkt gemessen werden.