DE1256077B

DE1256077B - Servomotor for actuating the rudder surfaces of aircraft

Info

Publication number: DE1256077B
Application number: DEG22790A
Authority: DE
Inventors: Horace Hugh Christensen
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1956-08-30
Filing date: 1957-08-22
Publication date: 1967-12-07

Description

Stellmotor für die Betätigung der Ruderflächen von Flugzeugen Die Erfindung betrifft einen Stellmotor für die Betätigung der Ruderflächen von Flugzeugen, der wahlweise von einer Handsteuerung, einer automatischen Dämpfungseinrichtung und einem Autopiloten gesteuert wird.Servomotor for the actuation of the control surfaces of aircraft Die The invention relates to a servomotor for actuating the control surfaces of aircraft, either from a manual control or an automatic damping device and an autopilot is controlled.

Insbesondere bei Flugzeugsteuerungen ist es bekannt, für die Höhen- oder Flugrichtungssteuerung eine Handsteuerung mit Kraftverstärkung vorzusehen. Bei einer derartigen bekannten Steuerung ist eine nicht umkehrbare hydraulische Anlage, die auf eine automatische Steuerung oder auf eine Handsteuerung ansprechen kann, zur Einstellung der Steuerflächen eines Flugzeuges vorgesehen. Mit derartigen bekannten Steuerungen können aber nicht alle Steuerungsbetriebsarten in beliebiger und einfacher Weise durchgeführt werden.In particular in aircraft controls, it is known for the altitude or flight direction control to provide a manual control with force amplification. One such known control is a non-reversible hydraulic one Systems that respond to an automatic control or to a manual control can be provided for adjusting the control surfaces of an aircraft. With such known controls can not all control modes in any and easy to do.

Beim Fliegen mit modernen Flugzeugen, die hohe Geschwindigkeiten, beispielsweise Schallgeschwindigkeit und Überschallgeschwindigkeit, erreichen, treten die folgenden Probleme auf: Die Kräfte, die zur Steuerung erforderlich sind, übersteigen sehr häufig die Kräfte des Flugzeugführers, so daß dieser sehr schnell ermüden kann, und deshalb ist es erforderlich, eine Kraftsteuerung vorzusehen, welche die vom Flugzeugführer ausgeübten Steuerkräfte verstärkt. Weiterhin treten bei derartigen Flugzeugen Stabilisierungsprobleme auf, und es ist zweckmäßig, eine Einrichtung vorzusehen, welche automatisch Dämpfungssteuersignale erzeugt, die mit den manuellen Steuerbewegungen gemischt werden, um eine stabilisierte manuelle Steuerung des Flugzeuges zu ermöglichen. Bei derartigen Flugzeugen kann der Flugzeugführer auch durch andere Arbeiten stark belastet sein, so daß ein Autopilot unbedingt erforderlich ist. Wenn nun in dieser Steuerung ein Fehler auftritt, so muß dafür Sorge getragen werden, daß der Flugzeugführer unmittelbar und ohne besondere Schaltvorgänge eine Steuerung von Hand aus durchführen kann.When flying modern aircraft that run at high speeds, for example the speed of sound and supersonic speed, reach, kick have the following problems: The forces required for control exceed very often the forces of the pilot, so that he can tire very quickly, and therefore it is necessary to provide a force control which the from Pilot exerted control forces reinforced. Continue to occur in such Aircraft stabilization problems arise, and it is convenient to have a facility to provide which automatically generates attenuation control signals with the manual Control movements are mixed to provide a stabilized manual control of the aircraft to enable. In the case of such aircraft, the pilot can also use others Work can be very stressful, so that an autopilot is absolutely necessary. if now an error occurs in this control, care must be taken to ensure that that the pilot directly and without special switching operations a control can perform by hand.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung zu schaffen, welche sowohl als Handsteuerung, Handsteuerung mit Kraftverstärkung, Handsteuerung mit Kraftverstärkung und automatischer Stabilisierung und als Autopilot betreibbar ist. Weiterhin soll durch die Erfindung eine derartige Steuerung geschaffen werden, die einfach ist, mit niedrigen Fertigungskosten hergestellt werden kann und die gegen ein Versagen völlig gesichert ist.The present invention is therefore based on the object of a To create control, which can be used as hand control, hand control with power amplification, Hand control with power amplification and automatic stabilization and as an autopilot is operable. Furthermore, the invention is intended to provide such a control that is simple, can be manufactured at a low manufacturing cost and which is completely secured against failure.

Erfindungsgemäß ist die Ruderfläche mit einem beweglichen Gehäuse eines Stellgliedes verbunden, und an diesem Gehäuse ist eine Steuereinrichtung für das Stellglied und ein zweistufiger Kraftverstärker befestigt, und ein beweglicher Teil der Steuereinrichtung ist mit dem beweglichen Ausgangsglied des Kraftverstärkers verbunden, und ein zweiter beweglicher Teil des Kraftverstärkers ist mit der Handsteuerung verbunden, und der zweite bewegliche Teil und das bewegliche Ausgangsglied des Kraftverstärkers sind durch eine lösbare Sperreinrichtung miteinander verriegelt, und das bewegliche Ausgangsglied ist wahlweise von einem Autopiloten und/oder einer Dämpfungseinrichtung steuerbar, und die Handsteuerung und der zweite bewegliche Teil des Kraftverstärkers sind durch eine zweite lösbare Sperreinrichtung mit dem beweglichen Gehäuse des Stellgliedes verriegelbar.According to the invention, the rudder surface is provided with a movable housing an actuator connected, and on this housing is a control device for the actuator and a two-stage booster attached, and a movable one Part of the control device is with the movable output element of the power amplifier connected, and a second movable part of the booster is with the hand control connected, and the second movable part and the movable output member of the booster are locked together by a releasable locking device, and the movable The output element is optionally from an autopilot and / or a damping device controllable, and the hand control and the second movable part of the booster are by a second releasable locking device with the movable housing of the Lockable actuator.

Durch die Erfindung ist es möglich, gewisse Teile des Stellmotors schnell und zwangläufig zu zentrieren, so daß im Handbetrieb mit Kraftsteuerung eine Präzisionssteuerung in Abhängigkeit von der Stellung des Handsteuergliedes gewährleistet ist und beim automatischen Betrieb die Stellung des Handsteuergliedes genau die Lage der gesteuerten Ruderfläche wiedergibt. Weiterhin können alle im vorstehenden aufgeführten Betriebsarten durchgeführt werden, wobei der übergang von einer Betriebsart zur anderen schnell und sicher unter einer Verwendung von Einrichtungen erreicht wird, die sich durch mechanische Einfachheit und höchste Zuverlässigkeit im Betrieb auszeichnen. Eine volle Sicherheit gegen ein Versagen wird durch Einrichtungen gewährleistet, welche auf einen teilweisen Ausfall der Kraftversorgung ansprechen, um die Betriebsweise der Steuerung auf Handbetrieb mit Kraftverstärkung umzuschalten, und die auf einen vollständigen Ausfall der Kraftversorgung ansprechen, um die Steuerung auf unmittelbaren Handbetrieb umzustellen.The invention makes it possible to modify certain parts of the servomotor to center quickly and compulsorily, so that in manual mode with force control a precision control depending on the position of the hand control member is guaranteed and the position of the manual control element in automatic operation exactly reproduces the position of the controlled rudder surface. Furthermore, all in The operating modes listed above are carried out, with the transition from one operating mode to another quickly and safely using It is achieved through mechanical simplicity and supreme facilities Distinguish reliability in operation. A full security against failure will guaranteed by facilities, which on a partial failure of the power supply address to change the operating mode of the control to manual mode with power amplification to switch, and which respond to a complete failure of the power supply, to switch the control to direct manual operation.

In vorteilhafter Weise ist eine Stellungsrückkopplungseinrichtung vorgesehen, die eine Verschiebung zwischen dem beweglichen Ausgangsglied und dem zweiten beweglichen Teil des Kraftverstärkers abtastet und an einen Verstärker ein Rückkopplungssignal liefert.A position feedback device is advantageous provided that a displacement between the movable output member and the second movable part of the power amplifier scanned and sent to an amplifier Provides feedback signal.

In vorteilhafter Weise kann ferner die Sperreinrichtung durch die Handsteuerung übersteuerbar sein. Bei Handsteuerung sind mit Vorteil der zweite bewegliche Teil und das Ausgangsglied des Kraftverstärkers verriegelbar, um die Steuereinrichtung für das Stellglied unmittelbar durch die Handsteuerung zu betätigen, oder sie sind entriegelbar, um den Handsteuerungssignalen automatische Steuersignale zu überlagern.Advantageously, the locking device by the Manual control can be overridden. In the case of manual control, the second is advantageous movable part and the output member of the booster lockable to the To operate the control device for the actuator directly via the manual control, or they can be unlocked to automatically control the manual control signals to overlay.

Die Sperreinrichtung für die beweglichen Teile des Kraftverstärkers kann in vorteilhafter Weise mit einer Kraftquelle verbunden sein und in Tätigkeit treten, sobald sie von der Kraftquelle getrennt ist. Bei einem Versagen der Kraftversorgung des Systems wird die Sperreinrichtung verriegelt.The locking device for the moving parts of the booster can advantageously be connected to a power source and in action kick as soon as it is disconnected from the source of power. If the power supply fails of the system, the locking device is locked.

Die Sperreinrichtung kann von der elektrischen Stromversorgung des Steuersystems abhängen.The locking device can be from the electrical power supply of the Depend on the tax system.

Mit Vorteil kann die Sperreinrichtung einen hydraulisch betätigbaren, federbeaufschlagten Sperrkolben aufweisen, durch den beim Versagen des hydraulischen Druckes das Ausgangsglied verriegelt wird.The locking device can advantageously be a hydraulically actuated, Have spring-loaded locking piston, through the failure of the hydraulic Pressure the output link is locked.

Das Stellglied kann in vorteilhafter Weise hydraulisch betätigt werden, und seine Steuereinrichtung kann einen Kolbenschieber besitzen, wobei das Kolbenschiebergehäuse mit dem Gehäuse des Stellgliedes fest verbunden ist.The actuator can be operated hydraulically in an advantageous manner, and its control device may have a piston valve, the piston valve housing is firmly connected to the housing of the actuator.

Es kann vorteilhaft sein, daß die Sperreinrichtung sowohl von der elektrischen Stromversorgung als auch von der hydraulischen Kraftversorgung des Systems abhängig ist, so daß beim Versagen einer der beiden Energiequellen das Ausgangsglied verriegelt wird.It can be advantageous that the locking device of both the electrical power supply as well as from the hydraulic power supply of the System is dependent, so that if one of the two energy sources fails, the output link is locked.

Das bewegliche Ausgangsglied des zweistufigen Kraftverstärkers kann in vorteilhafter Weise einen Steuerkolben besitzen, der in einem axial verschiebbar, im Kraftverstärkergehäuse angeordneten Teil verläuft, wobei das erste Glied des Kraftverstärkers ; durch einen Steuerkolben gesteuert wird.The movable output member of the two-stage force amplifier can advantageously have a control piston which is axially displaceable in an arranged in the booster housing part, the first member of the Power amplifier; is controlled by a control piston.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren der Zeichnung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Schemadarstellung des Stellmotors, F i g. 2 eine Schnittansicht des Kraftverstärkers des ; in F i g. 1 dargestellten Stellmotors, F i g. 3 eine Schnittansicht, längs der Linie 3-3 der F i g. 2, F i g. 4 eine Schnittansicht, längs der Linie 4-4 der F i g. 2 und i F i g. 5 eine Schnittansicht, längs der Linie 5-5 der F i g. 2.An embodiment of the invention is shown in the figures of the drawing shown. It shows F i g. 1 shows a schematic representation of the servomotor, FIG. 2 a sectional view of the booster of the; in Fig. 1 shown servomotor, F i g. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 2, fig. 4 is a sectional view, along line 4-4 of FIG. 2 and i F i g. 5 is a sectional view taken along the line 5-5 of FIG. 2.

In F i g. 1 ist die Ruderfläche 10 schematisch als Höhenruder eines Flugzeuges dargestellt. Das Höhenruder 10 ist über ein Gestänge 12 mit dem Stell- E motor 14 verbunden. Dieser Stellmotor 14 weist ein Stellglied 16 mit einem hydraulischen Kolbensystem auf, dessen bewegliches Gehäuse 18 direkt mit dem Höhenrudergestänge 12 verbunden ist und dessen feststehender Kolben 20 z. B. über eine Konsole 22 an einem festen Teil des Flugzeugrumpfes befestigt ist. Der Betrieb des Stellgliedes 16 zur Einstellung des Höhenruders 10 kann entweder von einer Handsteuerung 24 oder von der Handsteuerung und mit automatischer Stabilisierung durch überlagerte Fluglagesteuersignale von einer Dämpfungseinrichtung 26 oder auch von einem Autopiloten 28, der entweder allein oder mit der Dämpfungseinrichtung 26 zusammenarbeitet, gesteuert werden.In Fig. 1 is the rudder surface 10 schematically as an elevator Aircraft shown. The elevator 10 is via a linkage 12 with the adjusting E motor 14 connected. This servomotor 14 has an actuator 16 with a hydraulic one Piston system, the movable housing 18 directly with the elevator linkage 12 is connected and its fixed piston 20 z. B. via a console 22 is attached to a fixed part of the aircraft fuselage. The operation of the actuator 16 to adjust the elevator 10 can either by a hand control 24 or from the hand control and with automatic stabilization through superimposed flight attitude control signals from a damping device 26 or from an autopilot 28, which either alone or cooperating with the damping device 26, are controlled.

An den Enden aller Anschlüsse, die mit einer Druckquelle für eine hydraulische Flüssigkeit verbunden sind, ist der Buchstabe »P« mit einem nach innen weisenden Pfeil angebracht. In ähnlicher Weise sind die zu dem üblichen Sumpf führenden Auslaßanschlüsse mit dem Buchstaben »S« zusammen mit einem nach außen weisenden Pfeil bezeichnet.At the ends of all connections that are connected to a pressure source for a Hydraulic fluid is connected, the letter "P" is with an inside pointing arrow attached. Similarly, those leading to the usual swamp are Outlet ports with the letter "S" together with an outward facing Marked arrow.

Das Stellglied 16 wird von einer Steuereinrichtung 30 gesteuert, die einen mit drei Steuerflächen versehenen Kolbenschieber 32 aufweist, der in einem am beweglichen Gehäuse 18 des Stellgliedes befestigten Gehäuse 34 angeordnet ist. Der Kolbenschieber 32 ist im Gehäuse 34 verschiebbar gelagert, so daß je nach der Stellung des Kolbenschiebers relativ zu der in der Zeichnung dargestellten mittleren Null-Stellung Hydraulikflüssigkeit unter Druck aus dem Einlaßanschluß 36 zu einer der Steuerleitungen 38 oder 40 gelangt, die zu gegenüberliegenden Seiten des Kolbens 20 führen, während gleichzeitig die andere dieser Steuerleitungen mit einem der Auslaßanschlüsse 37 verbunden wird. Die Betätigung der Steuerung 30 erfolgt über ein Gestänge 41, das mit dem Ausgangsglied 44 eines zweistufigen Kraftverstärkers 42 gekoppelt ist. Der Kraftverstärker 42 ist mittels Bolzen 46 fest mit dem beweglichen Gehäuse 18 des Stellgliedes 16 verbunden. Der innere Aufbau und der Betrieb des Kraftverstärkers 42 geht am besten aus den F i g. 2 bis 5 hervor, auf welche im folgenden Bezug genommen werden soll.The actuator 16 is controlled by a control device 30 which has a piston valve 32 provided with three control surfaces, which is arranged in a housing 34 fastened to the movable housing 18 of the actuator. The piston valve 32 is slidably mounted in the housing 34 so that, depending on the position of the piston valve relative to the central zero position shown in the drawing, hydraulic fluid under pressure from the inlet connection 36 to one of the control lines 38 or 40 , the on opposite sides of the Guide piston 20, while at the same time the other of these control lines is connected to one of the outlet ports 37. The control 30 is actuated via a linkage 41 which is coupled to the output member 44 of a two-stage force amplifier 42. The force amplifier 42 is firmly connected to the movable housing 18 of the actuator 16 by means of bolts 46. The internal structure and operation of the booster 42 is best illustrated in FIGS. 2 to 5, to which reference should be made below.

Der in F i g. 2 dargestellte Kraftverstärker 42 ist als zweistufiger hydraulischer Verstärker ausgebildet. Die zweite Stufe oder Ausgangsstufe des Kraftverstärkers weist einen direkt mit dem Ausgangsglied 44 verbundenen Kolben 48 auf, der in axialer Richtung gleitbar in einem beweglichen Teil 50 des Kraftverstärkers 42 gelagert ist. Der Teil 50 ist seinerseits in axialer Richtung gleitbar im Kraftverstärkergehäuse 52 angeordnet. Der Betrieb erfolgt unter der Steuerung eines Steuerkolbens 54. Der Steuerkolben 54 ist im Gehäuse 52 befestigt, und es wird mit der unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit über eine im Gehäuse gebildete Leitung 56 versorgt. Der Steuerkolben 54 kann von zwei entgegengesetzt wirkenden Elektromagneten 58 und 59 in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden. Die Elektromagneten 58 und 59 sind so angeschlossen, daß sie durch die Steuersignale eines mit zwei Ausgängen versehenen Verstärkers 53 (F i g. 1) differentiell erregt werden, wobei der Verstärker 53 von der Dämpfungseinrichtung 26, entweder allein oder zusammen mit dem Autopiloten 28, gesteuert wird. Die Elektromagneten 58 und 59 weisen nicht gezeigte Einrichtungen auf, um normalerweise den Steuerkolben 54 in der Mittelstellung zu halten.The in F i g. The force booster 42 shown in FIG. 2 is designed as a two-stage hydraulic booster. The second stage or output stage of the power booster has a piston 48 which is directly connected to the output member 44 and which is mounted in a movable part 50 of the power booster 42 so as to be slidable in the axial direction. The part 50 is in turn arranged in the power booster housing 52 so as to be slidable in the axial direction. The operation takes place under the control of a control piston 54. The control piston 54 is fixed in the housing 52, and it is supplied with the pressurized hydraulic fluid via a line 56 formed in the housing. The control piston 54 can be moved in opposite directions by two oppositely acting electromagnets 58 and 59. The electromagnets 58 and 59 are connected in such a way that they are differentially excited by the control signals of a two-output amplifier 53 (FIG. 1), the amplifier 53 being controlled by the attenuator 26, either alone or together with the autopilot 28, is controlled. The electromagnets 58 and 59 have devices (not shown) to normally hold the control piston 54 in the central position.

Die Speiseleitung 56 für den Steuerkolben 54 ist an eine Quelle für unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit über einen Relaisschieber 61 angeschlossen, der von einem Elektromagneten 63 gesteuert wird, wie F i g. 3 zeigt. Der Schieber 61 läßt dann, wenn der Elektromagnet 63 erregt ist, Druckflüssigkeit aus einem Einlaßanschluß 65 in die Speiseleitung 56 eintreten, während dieser bei abgefallenem Elektromagneten 63 die Speiseleitung 56 mit einem Auslaßanschluß 67 verbindet. Die Betätigung des Elektromagneten 63 geschieht unter der Steuerung eines handbetätigten Wählschalters 69 (F i g. 1).The feed line 56 for the control piston 54 is to a source for hydraulic fluid under pressure connected via a relay slide 61, the controlled by an electromagnet 63, as shown in FIG. 3 shows. The slider 61 then releases pressurized fluid from an inlet port when the solenoid 63 is energized 65 enter the feed line 56, during this when the electromagnet has fallen 63 connects the feed line 56 to an outlet connection 67. The actuation of the Electromagnet 63 happens under the control of a manually operated selector switch 69 (Fig. 1).

Eine Erregung des Elektromagneten 63 bewirkt, daß Druckflüssigkeit über den Relaisschieber 61 und die Speiseleitung 56 zum Steuerkolben 54 gelangt. Je nach der Stellung des Steuerkolbens 54 in Abhängigkeit von den jeweiligen Erregungszuständen der Elektromagneten 58 oder 59 blockiert der Steuerkolben entweder die Speiseleitung 56, oder er verbindet diese mit der einen oder der anderen von zwei Leitungen 70 u und 70 b, die zu entgegengesetzten Seiten des Kolbens 48 führen, wobei die andere dieser beiden Leitungen gleichzeitig über eine dritte Leitung 70c mit dem Sumpf in Verbindung steht. Die Bewegung des Kolbens 48 in Abhängigkeit von der Druckdifferenz an seinen entgegengesetzten Seiten ruft eine entsprechende Bewegung der Steuereinrichtung 30 und eine dementsprechende Betätigung des Stellgliedes 16 in einer Richtung hervor, die von der Verschiebungsrichtung des Steuerkolbens 54 unter der Wirkung der zugehörigen Elektromagneten 58 und 59 abhängt, so daß das Höhenruder 10 entsprechend den den Elektromagneten zugeführten Eingangssignalen eingestellt wird.An excitation of the electromagnet 63 causes pressure fluid to reach the control piston 54 via the relay slide 61 and the feed line 56. Depending on the position of the control piston 54 as a function of the respective excitation states of the electromagnet 58 or 59, the control piston either blocks the feed line 56, or it connects it to one or the other of two lines 70 u and 70 b, which are on opposite sides of the Guide piston 48, the other of these two lines simultaneously being in communication with the sump via a third line 70c. The movement of the piston 48 as a function of the pressure difference on its opposite sides causes a corresponding movement of the control device 30 and a corresponding actuation of the actuator 16 in a direction which depends on the direction of displacement of the control piston 54 under the action of the associated electromagnets 58 and 59 so that the elevator 10 is adjusted in accordance with the input signals supplied to the electromagnets.

Die Achsen des Steuerkolbens 54 und der Elektromagneten 58 und 59 sind im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des Stellgliedes 16 angeordnet. Dies ist sehr wichtig, weil die Bewegung des Stellgliedes 16 auf das Gehäuse 52 des Kraftverstärkers 42 über die direkte mechanische Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Stellglied übertragen wird.The axes of the control piston 54 and the electromagnets 58 and 59 are arranged at right angles to the direction of movement of the actuator 16 . This is very important because the movement of the actuator 16 is transmitted to the housing 52 of the booster 42 via the direct mechanical connection between the housing and the actuator.

Wenn die Achsen des Steuerkolbens und seiner Magneten in der Richtung dieser Bewegung lägen, würden vom Stellglied 16 hervorgerufene Beschleunigungen des Gehäuses 52 des Kraftverstärkers auf die Eingangsstufe des Kraftverstärkers 42 rückgekoppelt werden, wodurch der Kraftverstärker 42 instabil würde, insbesondere dann, wenn das Stellglied zur Einstellung einer trägen Last dient. Diese Schwierigkeit wird auf einfache und wirksame Weise dadurch vermieden, daß die Achsen des Steuerkolbens und der Elektromagneten im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des Gehäuses 52 des Kraftverstärkers angeordnet werden.If the axes of the control piston and its magnets were in the direction of this movement, accelerations of the housing 52 of the power amplifier caused by the actuator 16 would be fed back to the input stage of the power amplifier 42, which would make the power amplifier 42 unstable, especially when the actuator is being adjusted serves an inert load. This difficulty is avoided in a simple and effective manner in that the axes of the control piston and the electromagnets are arranged at right angles to the direction of movement of the housing 52 of the booster.

Es wird ein Stellungsrückkopplungssignal erzeugt, welches die Stellung des Kolbens 48 relativ zum Teil 50 anzeigt. Dies kann durch ein Potentiometer oder einen ähnlichen Wandler 71 geschehen, der beim dargestellten Beispiel am Teil 50 mittels eines gegabelten Kopplungsgliedes 73 angeordnet ist. Wenn der Wandler 71, wie dargestellt, durch Drehung betätigt wird, kann die Betätigungsachse 75 mit dem Ausgangsglied 44 über eine Übersetzung verbunden sein, welche eine translatorische Bewegung in eine Drehbewegung umwandelt. Die dargestellte übersetzung weist einen Arm 77 auf, der an einem Ende der Wandlerachse 75 angebracht ist und der an seinem anderen Ende geschlitzt ist und mit einem am Ausgangsglied 44 befestigten Stift 79 in Eingriff gelangt. Wenn sich nun der Kolben 48 relativ zum Teil 50 bewegt, so wird die Achse 75 des Wandlers 71 gedreht, und der Wandler erzeugt ein elektrisches Rückkopplungssignal, welches die Stellung des Kolbens 48 im Innern des Teiles 50 anzeigt. Dieses Rückkopplungssignal wird dem Verstärker 53 zugeführt, wo es mit den Eingangssignalen von der Dämpfungseinrichtung 26 und vom Autopiloten 28 subtraktiv kombiniert wird. Die so erzielte Stellungrückkopplung schließt die innere Regelschleife, in welcher die beiden Stufen des Kraftverstärkers 42 sowie die Dämpfungseinrichtung oder der Autopilot oder beide zur Stabilisierung liegen.A position feedback signal is generated which is indicative of the position of piston 48 relative to part 50. This can be done by means of a potentiometer or a similar converter 71 which, in the example shown , is arranged on part 50 by means of a forked coupling member 73. When the transducer 71 is actuated by rotation, as shown, the actuation axis 75 can be connected to the output member 44 via a transmission which converts a translational movement into a rotary movement. The transmission shown has an arm 77 which is attached to one end of the transducer shaft 75 and which is slotted at its other end and which engages with a pin 79 attached to the output link 44. When the piston 48 now moves relative to the part 50, the axis 75 of the transducer 71 is rotated, and the transducer generates an electrical feedback signal which indicates the position of the piston 48 inside the part 50. This feedback signal is fed to the amplifier 53, where it is subtractively combined with the input signals from the attenuator 26 and from the autopilot 28. The position feedback thus achieved closes the inner control loop in which the two stages of the power amplifier 42 and the damping device or the autopilot or both are located for stabilization.

Wie am besten in F i g. 1, 2 und 4 zu erkennen ist, weist die Handsteuerung 24 ein Gestänge 82 auf, das durch Verschraubung mit dem gegabelten Kopplungsglied 73 des Teils 50 verbunden ist, so daß eine Einstellverbindung zwischen der Handsteuerung und der Ausgangsstufe des Kraftverstärkers geschaffen wird. Ferner ist eine Sperreinrichtung 83 vorgesehen. Diese Sperreinrichtung 83 dient dazu, die Handsteuerung und den Teil 50 in zentrierter Lage mit dem Kolben 48 und dem Ausgangsglied 44 zu verriegeln, wodurch die Ausgangsstufe des Kraftverstärkers beim Handbetrieb mit Kraftverstärkung oder beim direkten Handbetrieb außer Tätigkeit gesetzt wird.As best shown in FIG. 1, 2 and 4, the hand control 24 has a linkage 82 which is connected by screwing to the forked coupling member 73 of the part 50 , so that an adjustment connection is created between the hand control and the output stage of the power amplifier. A locking device 83 is also provided. This locking device 83 is used to lock the manual control and the part 50 in a centered position with the piston 48 and the output member 44 , whereby the output stage of the power amplifier is disabled in manual operation with power amplification or in direct manual operation.

Die Sperreinrichtung 83 weist einen Sperrkolben 85 auf, der gleitbar in einem Gehäuse 87 gelagert ist. Das Gehäuse ist am einen Ende des Teiles 50 befestigt, und das Ausgangsglied 44 ist durch das Gehäuse hindurchgeführt. Der Sperrkolben 85 ist durch eine Feder 89 nach oben belastet, und wenn er von dieser Feder nach oben gedrückt wird, greift der Kopfteil 93 derart in einen Schlitz 91 im Ausgangsglied 44 ein, daß das Ausgangsglied 44 relativ zum Teil 50 zentriert und mit diesem verriegelt wird.The locking device 83 has a locking piston 85 which is slidably mounted in a housing 87. The housing is attached to one end of the part 50 and the output member 44 is passed through the housing. The locking piston 85 is loaded upwards by a spring 89, and when it is pressed upwards by this spring, the head part 93 engages in a slot 91 in the output member 44 so that the output member 44 is centered relative to the part 50 and locked therewith will.

Die miteinander zum Eingriff kommenden Flächen am Kopfteil 93 des Kolbens und im Schlitz 91 sind vorzugsweise so geformt, daß sie, wie dargestellt, sowohl gerade als auch abgeschrägte Abschnitte aufweisen. Wenn dann die Feder 89 den Sperrkolben 85 nach oben bewegt, kommen zunächst die abgeschrägten Flächen am Kopfteil 93 mit den entsprechend abgeschrägten Flächen des Schlitzes 91 zum Eingriff, wodurch das Ausgangsglied 44 und der Kolben 48 relativ zum Teil 50 zentriert werden. Dann kommen die geraden Abschnitte am Sperrkolben und am Schlitz miteinander zum Eingriff, um eine kraftschlüssige Verriegelung herzustellen, welche große Kräfte ohne toten Gang übertragen kann.The interengaging surfaces on the head portion 93 of the piston and in the slot 91 are preferably shaped to have both straight and beveled portions as shown. When the spring 89 then moves the locking piston 85 upwards, the beveled surfaces on the head part 93 first come into engagement with the correspondingly beveled surfaces of the slot 91, as a result of which the output member 44 and the piston 48 are centered relative to the part 50. Then the straight sections on the locking piston and on the slot come into engagement with one another in order to produce a force-fit locking which can transmit large forces without losing a dead gear.

Der Sperrkolben 85 kann gegen die Wirkung der Feder 89 durch einen hydraulischen Druck nach unten bewegt werden, welcher dem oberen Ende des Kolbengehäuses 87 über eine Leitung 95 (s. F i g. 1 und 2) zugeführt wird. Diese Leitung ist an die Speiseleitung 56 zwischen dem Steuerkolben 54 und dem Relaisschieber 61 angeschlossen. Wenn also der Relaisschieber 61 durch Erregung des Elektromagneten 63 betätigt wird und Druckflüssigkeit in die Speiseleitung 56 eintreten läßt, wird die Druckflüssigkeit über die Leitung 55 auch auf die Sperreinrichtung 83 übertragen. Dort preßt das Druckmittel den Kolben 85 nach unten außer Eingriff mit dem Ausgangsglied 44, so daß eine Relativbewegung zwischen diesen Teilen ermöglicht wird.The locking piston 85 can be moved downward against the action of the spring 89 by hydraulic pressure which is supplied to the upper end of the piston housing 87 via a line 95 (see FIGS. 1 and 2). This line is connected to the feed line 56 between the control piston 54 and the relay slide 61 . When the relay slide 61 is actuated by the excitation of the electromagnet 63 and allows pressure fluid to enter the feed line 56, the pressure fluid is also transmitted to the blocking device 83 via the line 55. There the pressure medium presses the piston 85 downwards out of engagement with the output member 44, so that a relative movement between these parts is made possible.

Beim Versagen des elektrischen Systems fällt der Elektromagnet 63 ab, wodurch die Zuführung von Druckmittel über den Relaisschieber 61 und die Leitung 95 zur Sperreinrichtung 83 unterbrochen wird. Das Fehlen des hydraulischen Druckes an der Sperreinrichtung 83 entweder infolge eines Ausfalls des elektrischen Systems oder infolge eines Ausfalls des hydraulischen Systems bewirkt augenblicklich, daß die Sperreinrichtung den Kolben 48 der Ausgangsstufe relativ zum Teil 50 zentriert und verriegelt. Einstellsignale von der Handsteuerung 24 werden dann kraftschlüssig direkt über die so verriegelte Ausgangsstufe des Kraftverstärkers auf die Steuereinrichtung 30 des Stellgliedes 16 übertragen, so daß automatisch auf Handbetrieb mit Kraftverstärkung übergegangen wird.If the electrical system fails, the electromagnet 63 drops out, whereby the supply of pressure medium via the relay slide 61 and the line 95 to the blocking device 83 is interrupted. The lack of hydraulic pressure at the locking device 83, either as a result of a failure of the electrical system or as a result of a failure of the hydraulic system, instantly causes the locking device to center and lock the piston 48 of the output stage relative to the part 50. Setting signals from the manual control 24 are then transmitted in a non-positive manner directly via the output stage of the force amplifier locked in this way to the control device 30 of the actuator 16, so that there is an automatic transition to manual operation with force amplification.

Eine zweite Sperreinrichtung 97 (F i g. 3 und 4) dient dazu, den Teil 50 mit dem Gehäuse 52 des Kraftverstärkers beim vollautomatischen Betrieb zu koppeln. Wie am besten aus F i g. 4 zu ersehen ist, ist die Sperreinrichtung 97 am Gehäuse 52 befestigt. Sie enthält ein Paar entgegengesetzt wirkende Kolben 99 und 101 mit Kolbenstangen 103, die mit entgegengesetzten Flächen einer Nase 105 in Eingriff' gelangen, die entweder mit dem Teil 50 aus einem Stück gefertigt oder an diesem befestigt ist. Eine hydraulische Druckflüssigkeit wird beiden Kolben 99 und 101 in ihren jeweiligen Zylindern über eine Leitung 107 zugeführt, die je nach der Stellung eines von einem Elektromagneten 111 betätigten Schiebers 109 entweder mit einem Einlaßanschluß 113 für die Druckflüssigkeit oder mit einem Auslaßanschluß 115 verbunden wird.A second locking device 97 (FIGS. 3 and 4) is used to couple the part 50 to the housing 52 of the force amplifier during fully automatic operation. As best seen in Fig. 4, the locking device 97 is attached to the housing 52. It includes a pair of oppositely acting pistons 99 and 101 with piston rods 103 which engage opposite surfaces of a nose 105 which is either integral with part 50 or attached thereto. A hydraulic pressure fluid is supplied to both pistons 99 and 101 in their respective cylinders via a line 107 which, depending on the position of a slide 109 actuated by an electromagnet 111 , is connected either to an inlet connection 113 for the pressure fluid or to an outlet connection 115 .

Die Sperreinrichtung 97 verbindet die Handsteuerung 24 und den Teil 50 kraftschlüssig direkt mit dem Gehäuse 52 des Kraftverstärkers und über das Gehäuse 18 und das Stellglied 16 mit dem Ruder 10. Dadurch wird eine unbeabsichtigte Eingabe von Steuersignalen durch eine Bewegung der Handsteuerung 24 während des automatischen Betriebs verhindert, und es wird ferner erreicht, daß die Handsteuerung genau allen Bewegungen des Ruders folgt, so daß der Pilot über den Betrieb des Systems informiert bleibt.The locking device 97 connects the hand control 24 and the part 50 positively directly to the housing 52 of the power amplifier and via the housing 18 and the actuator 16 to the rudder 10. This prevents unintentional input of control signals by a movement of the hand control 24 during automatic operation prevented, and it is also achieved that the hand control exactly follows all movements of the rudder, so that the pilot remains informed of the operation of the system.

Wie bereits oben erwähnt, sind die Teile des Stellmotors so ausgeführt, daß sie eine völlige Sicherung gegen ein Versagen bieten und eine augenblickliche Aufnahme der Handsteuerung ermöglichen, unabhängig von der Betriebsweise, in der zu diesem Zeitpunkt gearbeitet wird. Zu diesem Zweck sind die Flächen der Kolben 99 und 101 der Sperreinrichtung 97 so bemessen, daß der Pilot die Stellung der Handsteuerung 24 gegen die von den beiden Kolben ausgeübten Kräfte verändern kann. Wenn dies erfolgt, wird das hinter einem der Kolben stehende Druckmittel verdrängt und über die Speiseleitung 107 in die Druckmittelquelle gegen deren Druck zurückgepreßt. Der Pilot ist daher in der Lage, die Handsteuerung mit Kraftverstärkung einfach dadurch zu übernehmen, daß er einen Druck auf die Handsteuerung ausübt, welcher größer als der Druck in der Sperreinrichtung 97 ist, um eine unmittelbare Kontrolle über die Steuereinrichtung 30 des Kraftverstärkers zu erhalten.As already mentioned above, the parts of the servomotor are designed in such a way that they offer complete protection against failure and enable the manual control to be started immediately, regardless of the mode of operation in which the work is being carried out at this point in time. For this purpose, the surfaces of the pistons 99 and 101 of the locking device 97 are dimensioned so that the pilot can change the position of the manual control 24 against the forces exerted by the two pistons. When this occurs, the pressure medium behind one of the pistons is displaced and pressed back via the feed line 107 into the pressure medium source against its pressure. The pilot is therefore able to take over the manual control with power amplification simply by exerting a pressure on the hand control which is greater than the pressure in the locking device 97 in order to obtain direct control over the control device 30 of the power amplifier.

Bei allen Betriebsarten ist es erwünscht, beim Ausfall des hydraulischen Drucksystems einen direkten Handbetrieb ohne Kraftverstärkung zu ermöglichen. Da das Stellglied 16 direkt zwischen der Handsteuerung 24 und dem Steuerruder 10 liegt, müssen Vorkehrungen getroffen werden, um zur Er- i zielung des gewünschten Zwecks den Kraftverstärker hydraulisch zu entlasten. Hierzu ist ein Nebenstrom-Kanal 117 zwischen den mit den entgegengesetzten Enden des Gehäuses 18 in Verbindung stehenden Speisekanälen 38 und 40 für das Druckmittel angebracht. Die Strömung durch diesen Kanal 117 wird durch einen federbelasteten Kolben 119 gesteuert, der in einem Zylinder gleitet, dessen Wandungen den Kanal 117 in der dargestellten Weise schneiden, wobei das eine Ende des Zylinders über einen Kanal 121 mit der Druckmittelquelle in Verbindung steht, welche die Steuereinrichtung 30 speist. Solange das Druckmittel an der Steuereinrichtung 30 zur Verfügung steht, wird der Kolben 119 gegen die Kraft seiner Feder nach oben gedrückt, so daß er den Kanal 117 absperrt. Beim Ausfall des hydraulischen Systems wird dagegen der Kolben 119 von seiner Feder nach unten bewegt und öffnet den Kanal 117, so daß ein freies Strömen der Hydraulikflüssigkeit zwischen den entgegengesetzten Enden des Gehäuses 18 möglich wird. Wenn daher das hydraulische System ausfallen sollte, wird eine direkt von der Handsteuerung hervorgerufene Bewegung des Steuerruders 10 nicht dadurch behindert, daß eine hydraulische Blockierung im Kraftverstärker vorhanden ist.In all operating modes, it is desirable to enable direct manual operation without power amplification if the hydraulic pressure system fails. Since the actuator 16 is located directly between the manual control 24 and the rudder 10 , precautions must be taken to hydraulically relieve the booster in order to achieve the desired purpose. For this purpose, a bypass duct 117 is attached between the feed ducts 38 and 40 for the pressure medium, which are connected to the opposite ends of the housing 18. The flow through this channel 117 is controlled by a spring-loaded piston 119 which slides in a cylinder, the walls of which intersect the channel 117 in the manner shown Control device 30 feeds. As long as the pressure medium is available at the control device 30 , the piston 119 is pressed upwards against the force of its spring, so that it blocks the channel 117. If the hydraulic system fails, on the other hand, the piston 119 is moved downward by its spring and opens the channel 117, so that a free flow of hydraulic fluid between the opposite ends of the housing 18 is possible. Therefore, should the hydraulic system fail, movement of the rudder 10 directly caused by the hand control will not be hindered by the fact that there is a hydraulic blockage in the booster.

Der in F i g. 1 dargestellte handbetätigte Wählschalter 69 ist als dreistufiger Schalter mit zwei Kontaktbänken ausgeführt. Die Kontakte sind so angeschlossen, daß in der Stellung »1« oder »Handbetrieb« keiner der elektrischen Teile des Systems erregt ist, so daß das System im Handbetrieb mit Kraftverstärkung arbeitet. Wenn der Schalter in der Stellung »2« oder »stabilisierter Handbetrieb« steht, sind der Elektromagnet 63, die Dämpfungseinrichtung 26 und der Verstärker 53 erregt, und der Betrieb des Systems geht auf Handbetrieb mit Kraftverstärkung und automatischer Dämpfung zur Stabilisierung der Einschwingvorgänge über. Wenn schließlich der Schalter in der Stellung »3« oder »Autopilot« steht, sind die Dämpfungseinrichtung 26, der Autopilot 28, der Verstärker 53 und die Elektromagneten 63 und 111 erregt, so daß ein vollautomatischer Betrieb unter dem Einfluß des Autopiloten 28 und der Dämpfungseinrichtung 26 erhalten wird.The in F i g. The hand-operated selector switch 69 shown in FIG. 1 is designed as a three-stage switch with two contact banks. The contacts are connected in such a way that in the "1" or "manual mode" position none of the electrical parts of the system are excited, so that the system works with force amplification in manual mode. When the switch is in the "2" or "stabilized manual mode" position, the electromagnet 63, the damping device 26 and the amplifier 53 are energized, and the operation of the system changes to manual mode with force amplification and automatic damping to stabilize the transient processes. When the switch is finally in the "3" or "Autopilot" position, the damping device 26, the autopilot 28, the amplifier 53 and the electromagnets 63 and 111 are excited, so that fully automatic operation under the influence of the autopilot 28 and the damping device 26 is obtained.

Für den Handbetrieb mit Kraftverstärkung ohne Dämpfung wird der Wählschalter 69 in die Stellung »1« gebracht, die in Fig. 1 gezeigt ist. Die Elektromagneten 63 und 111 sind dann nicht erregt, und die von diesen gesteuerten Relaisschieber sind dann so eingestellt, daß den beiden Sperreinrichtungen 83 und 97 kein Druckmittel zugeführt wird. Die Sperreinrichtung 83 bewirkt daher eine Verriegelung des Kolbens 48 und des Teiles 50 der Ausgangsstufe des Kraftverstärkers, so daß diese außer Tätigkeit gesetzt wird. Unter diesen Bedingungen wird jede Bewegung der Handsteuerung 24 direkt auf das Ausgangsglied 44 und auf die Steuereinrichtung 30 des Stellgliedes 16 übertragen. Der Kraftantrieb arbeitet dann unter direkter Steuerung der Handsteuerung.The selector switch is used for manual operation with force amplification without damping 69 brought into position "1", which is shown in FIG. The electromagnets 63 and 111 are then not energized, and the relay slides controlled by them are then set so that the two locking devices 83 and 97 no pressure medium is fed. The locking device 83 therefore causes the piston to be locked 48 and the part 50 of the output stage of the power amplifier, so that this except Activity is set. Under these conditions, every movement of the hand control 24 directly to the output member 44 and to the control device 30 of the actuator 16 transferred. The power drive then works under direct control of the hand control.

Durch die Verbindung zwischen dem Stellglied 16 und dem Gehäuse 34 der Steuereinrichtung 30 wird die Gefahr einer übersteuerung durch den Piloten herabgesetzt. Da das Gehäuse 34 der Steuereinrichtung 30 fest mit dem beweglichen Gehäuse 18 verbunden ist, und im Handbetrieb der Kolbenschieber 32 fest mit der Handsteuerung 24 verbunden ist, wird jede Bewegung des Kraftantriebs rückwirkend auf die Steuereinrichtung 30 übertragen. Dadurch wird bei jeder Bewegung des Kraftantriebs eine entsprechende Änderung der Stellung des Kolbenschiebers 32 relativ zu seinem Gehäuse 34 hervorgerufen, und zwar in einer zu der ursprünglich zur Betätigung des Kraftantriebs erfolgten Verschiebung des Kolbenschiebers entgegengesetzten Richtung.The connection between the actuator 16 and the housing 34 of the control device 30 reduces the risk of oversteer by the pilot. Since the housing 34 of the control device 30 is firmly connected to the movable housing 18 , and in manual operation the piston slide 32 is permanently connected to the manual control 24, every movement of the power drive is transmitted retroactively to the control device 30. As a result, with each movement of the power drive, a corresponding change in the position of the piston slide 32 relative to its housing 34 is brought about, specifically in a direction opposite to the displacement of the piston slide originally carried out to actuate the power drive.

Bei dieser Betriebsweise wie auch bei den im folgenden zu beschreibenden Betriebsweisen ist beim Versagen des hydraulischen .Systems eine Handsteuerung ohne Kraftverstärkung möglich, wobei die Steuerung über eine oder mehrere der verschiedenen mechanischen Verbindungen erfolgt, die stets zwischen dem Handsteuerungsglied und dem Steuerruder vorhanden sind. Die zur Handsteuerung verwendete Verbindung kann entweder über die Steuereinrichtung 30 erfolgen, welche nur eine begrenzte Verschiebung des Kolbenschiebers 32 im Gehäuse 34 zuläßt, oder über die Sperreinrichtung 97, welche sowohl im erregten als auch im nicht erregten Zustand nur eine begerenzte Relativbewegung zwischen dem Gehäuse 52 des Kraftverstärkers und dem Teil 50 zuläßt. Unabhängig davon, welche dieser möglichen Verbindungen gewählt wird, können die Teile, welche dabei in Aktion treten, so bemessen werden, daß der tote Gang in der Verbindung so klein ist, daß eine ausreichende Steuerung des Flugzeugs direkt von der Handsteuerung 24 aus durchgeführt werden kann.In this mode of operation as well as in the modes of operation to be described below, manual control without power amplification is possible in the event of failure of the hydraulic system, the control being carried out via one or more of the various mechanical connections that are always present between the manual control member and the rudder. The connection used for manual control can be made either via the control device 30 , which allows only a limited displacement of the piston slide 32 in the housing 34 , or via the locking device 97, which allows only a limited relative movement between the housing 52 in both the energized and non-energized states of the booster and the part 50 allows. Regardless of which of these possible connections is selected, the parts which come into action can be dimensioned so that the dead gear in the connection is so small that sufficient control of the aircraft can be carried out directly from the hand control 24 .

Für einen stabilisierten Handbetrieb wird der Wählschalter 69 in die Stellung »2« gebracht, so daß die Dämpfungseinrichtung 26, der Verstärker 53 und der Elektromagnet 63 erregt werden. Die Erregung des Elektromagneten 63 betätigt den Relaisschieber 61, so daß Druckmittel in den Steuerschieber 54 einströmen kann. Gleichzeitig werden dann die Elektromagneten 58 und 59 dieses Schiebers von der Dämpfungseinrichtung 26 über den Eingangsverstärker 53 differentiell erregt. Die Erregung des Elektromagneten 63 des Relaisschiebers läßt natürlich auch Druckmittel in die Sperreinrichtung 83 eintreten, wodurch die Verriegelung zwischen dem Kolben 48 und dem Teil 50 gelöst wird. Da sich der Kolben 48, falls keine Korrektursignale von der Dämpfungseinrichtung 26 der Eingangsstufe des Kraftverstärkers zugeführt werden, gemeinsam mit dem Teil 50 bewegt, werden die Bewegungen der Handsteuerung 24 tatsächlich direkt über das Ausgangsglied 44 auf die Steuereinrichtung 30 übertragen, außer wenn die Dämpfungseinrichtung 26 der Bewegung der Handsteuerung zusätzliche Korrekturbewegungen des Kolbens 48 relativ zum Teil 50 überlagert. Diese Korrektursignale dienen zur Kompensation von Böen und anderen Störungen, um die Flugbahn des Flugzeuges zu stabilisieren.For stabilized manual operation, the selector switch 69 is set to "2" so that the damping device 26, the amplifier 53 and the electromagnet 63 are excited. The excitation of the electromagnet 63 actuates the relay slide 61 so that pressure medium can flow into the control slide 54. At the same time, the electromagnets 58 and 59 of this slide are then differentially excited by the damping device 26 via the input amplifier 53. The excitation of the electromagnet 63 of the relay slide naturally also allows pressure medium to enter the locking device 83, whereby the lock between the piston 48 and the part 50 is released. Since the piston 48, if no correction signals are fed from the damping device 26 to the input stage of the force amplifier, moves together with the part 50 , the movements of the hand control 24 are actually transmitted directly to the control device 30 via the output element 44 , except when the damping device 26 additional corrective movements of the piston 48 relative to the part 50 are superimposed on the movement of the hand control. These correction signals are used to compensate for gusts and other disturbances in order to stabilize the flight path of the aircraft.

Während des Betriebs im stabilisierten Handbetrieb liefert das Stellungsrückkopplungselement 71 ein Signal, welches die Bewegung des Kolbens 48 relativ zu dem Zylinder 50 anzeigt, um die innere Servoschleife zu schließen, in welcher die Dämpfungseinrichtung 26, der Verstärker 53 und der Steuerkolben 54 liegen. Die Stellungsrückkopplung für die äußere Servoschleife, welche das Stellglied 16 enthält, wird vom Flugzeug selbst geliefert, da jeder Wechsel im Flugverhalten oder in der Flugbahn als eine Änderung in den Ausgangssignalen der Dämpfungseinrichtung 26 erscheint.During operation in the stabilized manual mode, the position feedback element 71 provides a signal which indicates the movement of the piston 48 relative to the cylinder 50 in order to close the inner servo loop in which the damper 26, the amplifier 53 and the control piston 54 are located. The position feedback for the outer servo loop, which contains the actuator 16 , is provided by the aircraft itself, since any change in flight behavior or trajectory appears as a change in the output signals of the attenuator 26 .

Wenn der Betrieb unter dem Einfluß des Autopiloten erfolgen soll, wird der Wählschalter 69 in die Stellung »3« gebracht, wodurch die Dämpfungseinrichtung 26, der Autopilot 28, der Verstärker 53 und die Elektromagneten 63 und 111 erregt werden. Der Kraftverstärker 42 arbeitet dann im wesentlichen in der gleichen Weise wie bei dem stabilisierten Handbetrieb mit der Ausnahme, daß sein Betrieb nicht nur unter dem Einfluß der Stabilisierungssignale von der Dämpfungseinrichtung 26, sondern auch der Steuersignale vom Autopiloten 28 erfolgt, wobei die Stabilisierungssignale und die Steuersignale im Verstärker 53 gemischt werden, bevor sie auf die Elektromagneten 58 und 59 übertragen werden. Bei Erregung des Elektromagneten 111 wird die Sperreinrichtung 97 durch das Druckmittel betätigt, welches über den Schieber 109 den äußeren Enden der Kolben 103 zugeführt wird, wodurch beide Kolben nach innen getrieben werden. Wenn dies erfolgt, wird jede Bewegung des Ruders 10 und des Stellgliedes 16 direkt über die Sperreinrichtung auf die Handsteuerung 24 übertragen. Der Pilot kann daher jeder Bewegung des Ruders genau folgen, selbst wenn das System vollautomatisch arbeitet. Dabei übt die Sperreinrichtung 97 nur eine begrenzte Kraft auf die Steuerung aus, so daß der Pilot von Hand aus jedes gewünschte Korrektursignal dadurch einführen kann, daß er eine ausreichende Kraft auf die Handsteuerung ausübt, so daß der eine oder der andere der beiden Sperrkolben 99 und 101 in der erforderlichen Weise verschoben wird, um die Übertragung des Korrektursignals auf die Steuereinrichtung 30 des Stellgliedes 16 zu ermöglichen.If the operation is to take place under the influence of the autopilot, the selector switch 69 is set to position "3", whereby the damping device 26, the autopilot 28, the amplifier 53 and the electromagnets 63 and 111 are energized. The booster 42 then operates in essentially the same manner as in the stabilized manual mode with the exception that its operation is effected not only under the influence of the stabilization signals from the damping device 26, but also the control signals from the autopilot 28 , the stabilization signals and the control signals are mixed in amplifier 53 before being transmitted to electromagnets 58 and 59. When the electromagnet 111 is excited, the locking device 97 is actuated by the pressure medium which is fed to the outer ends of the pistons 103 via the slide 109 , whereby both pistons are driven inward. When this occurs, every movement of the rudder 10 and the actuator 16 is transmitted directly to the hand control 24 via the locking device. The pilot can therefore follow every movement of the rudder exactly, even if the system is fully automatic. The locking device 97 only exerts a limited force on the control so that the pilot can manually introduce any desired correction signal by exerting sufficient force on the hand control so that one or the other of the two locking pistons 99 and 101 is shifted in the required manner in order to enable the correction signal to be transmitted to the control device 30 of the actuator 16.

Claims

Claims: 1. Servomotor for actuating the control surfaces of aircraft, which is optionally controlled by a manual control, an automatic damping device and an autopilot, characterized in that the control surface (10) is connected to a movable housing (18) of an actuator (16) is that on the housing (18) a control device (30) for the actuator (16) and a two-stage power amplifier (42) is attached, that a movable part (32) of the control device with the movable output member (44) of the power amplifier (42) is connected that a second movable part (50) of the power amplifier (42) is connected to the manual control (24) that the second movable part (50) and the movable output member (44) of the power amplifier by a releasable locking device (83) together can be locked so that the movable output member (44) can optionally be controlled by an autopilot (28) and / or a damping device (26) and that the H and control (24) and the second movable part (50) of the power amplifier can be locked to the movable housing (1.8) of the actuator (16) by a second releasable locking device (97).

2. Servomotor according to claim 1, characterized by a position feedback device (71) which scans a displacement between the movable output member (44) and the second movable part (50) of the power amplifier (42) and supplies a feedback signal to an amplifier (53).

3. Servomotor according to claim 1, characterized in that the locking device (97) can be overridden by the manual control (24) .

4. Servomotor according to claim 1, characterized in that in manual control the second movable part (50) and the output member (44) of the booster (42) can be locked to the control device (30) for the actuator (16) directly through the manual control (24) to operate, or that they can be unlocked in order to superimpose automatic control signals on the manual control signals.

5. servomotor according to claim 1, characterized in that the locking device (83) for the movable Parts (44, 50) of the power amplifier (42) is connected to a power source and the locking device comes into operation as soon as it is disconnected from the power source is.

6. Servomotor according to claim 5, characterized in that the locking device (83) depends on the electrical power supply of the control system.

7. Servomotor according to claim 5, characterized in that the locking device (83) has a hydraulically actuated, spring-loaded (89) locking piston (85) through which the output member (44) is locked when the hydraulic pressure fails. B. servomotor according to claim 1, characterized in that the actuator (16) is operated hydraulically and its control device (30) has a piston valve (32), the piston valve housing (34 ) fixed to the housing (18) of the actuator (16) connected is. 9. Servomotor according to claims 6, 7 and 8, characterized in that the locking device (83) is dependent on both the electrical power supply and the hydraulic power supply of the system, so that if one of the two energy sources fails, the output member (44) is locked. 10. Servomotor according to claim 8, characterized in that the movable output member (44) of the two-stage booster (42) has a piston (48) which extends in an axially displaceable in the booster housing (52) arranged part (50), the first Member of the power booster is controlled by a control piston (54) (Fig.) 5. Contemplated publications: USA.-Patent Nos. 1 154 591, 1628 603, 2 441044, 2 536 198, 2 678 177, 2 705 940. Older patents considered: German Patent No. 1061628.