DE1431187C

DE1431187C - Control force simulator, in particular for aircraft

Info

Publication number: DE1431187C
Authority: DE
Inventors: Jean Claude Morangis Seine Zimer Joel Paris Fontaine, (Frankreich)
Original assignee: Societe Anonyme des Ateliers dAvi ation Louis Breguet, Paris
Publication date: 1971-05-13

Description

Es ist bekannt, daß die unmittelbare Einwirkung auf die St'euerbedienorgane eines Luftfahrzeuges vom Piloten Kräfte erfordert, die im wesentlichen der Auslenkung der Ruder und dem Quadrat der Geschwindigkeit des Luftfahrzeuges proportional sind.It is known that the direct action on the St'euerbedienorgane an aircraft from Pilot requires forces that are essentially the deflection of the rudder and the square of the speed of the aircraft are proportional.

Die Erhöhung des Gewichtes und der Geschwindigkeit der Luftfahrzeuge führt mehr und mehr dazu, Hilfsbetätigungseinrichtungen vorzusehen, in welchem Fall die Steuerbedienorgane nicht mehr unmittelbar auf die Ruder wirken, sondern die Betätigungen des Piloten auf Servoeinrichtungen übertragen, welche ihrerseits die Ruder bewegen.The increase in weight and speed of aircraft leads more and more to Provide manual override devices, in which case the control devices are no longer directly act on the rudder, but transmit the actuations of the pilot to servo devices, which their turn to move the oars.

Dementsprechend fühlt der Pilot bei -Betätigung der Steuerbedienorgane nicht mehr den vorgenannten Widerstand bzw. die Kraft als Funktion der Auslenkung der Ruder und der Geschwindigkeit des Flugzeuges, so daß er falsche Manöver ausführen kann, die zu sehr schweren Unfällen führen können.Accordingly, the pilot no longer feels the aforementioned when actuating the control operating elements Resistance or the force as a function of the deflection of the rudder and the speed of the Aircraft, so that he can perform wrong maneuvers that can lead to very serious accidents.

Um dieses zu verhindern, ist bereits vorgeschlagen worden, den Steuerbedienorganen eines Luftfahrzeuges eine Vorrichtung zuzuordnen, welche auf die Steuerbedienorgane eine Widerstandskraft überträgt, welche der Auslenkung der Ruder und dem Quadrat der Geschwindigkeit des Luftfahrzeuges proportional ist und welche es ermöglicht, dem Pilot künstlich das Gefühl einer direkten Steuereinwirkung auf sein Luftfahrzeug zu verleihen. Beispielsweise ist ein Steuerkraftsimulator, insbesondere für Luftfahrzeuge bekannt, mit einem schwenkbaren Organ, das von dem Steuerknüppel gegen die Kraft einer doppeltwirkenden Feder aus einer neutralen Stellung nach beiden Seiten verschoben werden kann, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, um den Widerstand, welcher der Verschiebung des schwenkbaren Organs entgegenwirkt, in Abhängigkeit von der Fluggeschwindigkeit des Luftfahrzeuges zu ändern.In order to prevent this, it has already been proposed to use the control panels of an aircraft assign a device which transmits a resistance force to the control operating elements, which is proportional to the deflection of the rudders and the square of the speed of the aircraft and which makes it possible for the pilot to artificially feel a direct control effect on his aircraft to rent. For example, a control force simulator, in particular for aircraft is known, with a swiveling organ that is operated by the joystick against the force of a double-acting Spring can be moved from a neutral position to both sides, with a device is provided in order to counteract the resistance which counteracts the displacement of the pivotable member, to change depending on the flight speed of the aircraft.

Bei einer Ausführung dieser zuletzt genannten Art ist die Bezugsschwenkachse des schwenkbaren Organs schwimmend angeordnet, so daß es schwierig ist, ihre Stellung genau festzulegen, hierdurch wird jedoch die Genauigkeit des Arbeitens des bekannten Steuerkraftsimulators in Frage gestellt. Weiterhin ist diese bekannte Ausführung vergleichsweise empfindlich, und sie nimmt viel Raum ein. Schließlich ist bei dem bekannten Steuerkraftsimulator eine Anpassung an besondere Verwendungszwecke nicht möglich, weil eine Änderung der Kraft als Funktion der Bewegung des schwenkbaren Organs nicht erzielt werden kann. Die Änderung der Kraft wird bei dem bekannten Simulator einzig von der Charakteristik der doppeltwirkenden Feder bestimmt.In an embodiment of this last-mentioned type, the reference pivot axis is the pivotable member arranged floating, so that it is difficult to determine their position exactly, is hereby however, the accuracy of the operation of the known control force simulator is called into question. Furthermore is this known design is comparatively sensitive and it takes up a lot of space. Finally is at The known control force simulator cannot be adapted to special purposes, because a change in force as a function of the movement of the pivotable member cannot be achieved can. In the known simulator, the change in force depends solely on the characteristics of the double-acting spring determined.

Gemäß der Erfindung werden die vorgenannten Nachteile bei einem Steuerkraftsimulator der zuletzt genannten Art dadurch beseitigt, daß das schwenkbare Organ von einem auf einer festen Schwenkachse angeordneten Nocken gebildet ist, der mit dem Steuerknüppel über eine Übertragungseinrichtung verbunden ist und dem zwei an einer Achse angelenkte Hebel zugeordnet sind, deren Stellung von der Fluggeschwindigkeit des Luftfahrzeuges abhängt und von denen der eine Hebel weiterhin an der Schwenkachse des Nockens angelenkt ist, während der andere Hebel sich unter der Wirkung einer zwischen den beiden Hebeln angeordneten doppeltwirkenden Feder auf dem Nocken abstützt.According to the invention, the aforementioned disadvantages are the last in a control force simulator mentioned type eliminated in that the pivotable member of a on a fixed pivot axis arranged cam is formed, which is connected to the joystick via a transmission device is connected and the two articulated levers are assigned to an axis, the position of the Airspeed of the aircraft depends and one of which the lever continues to be on the pivot axis of the cam is hinged, while the other lever is under the action of one between the two levers arranged double-acting spring is supported on the cam.

Das aus dem Nocken und den beiden Hebeln bestehende dreieckige Gebilde ist besonders einfach und robust und nimmt wenig Raum .'in im Vergleich zu der bekannten Ausführung, bei welcher die schwimmend angeordnete Schwenkachse entlang eines langen.frei tragenden Armes verschoben wird. Ferner ist die Halterung der doppeltwirkenden Feder zwischen den beiden Hebeln gemäß der Erfindung viel praktischer als die Anordnung der doppeltwirkenden Federn zwischen festen Punkten, wie es bei der bekannten Ausführung der Fall ist. Ein weiterer großer Vorteil wird bei der Erfindung dadurch erhalten, daß die Schwenkachse, an welcher das schwenkbare Organ, der darstellende Nocken und der eine Hebel angelenkt sind, fest angeordnet ist, wobei die Stellung der Einrichtung um diese Schwenkachse genau bestimmt ist. Daraus ergibt sich ein sehr sicheres Arbeiten. Auch für die Montage ist die ortsfeste Anordnung der Schwenkachse günstig.The triangular structure consisting of the cam and the two levers is particularly simple and robust and takes up little space in comparison to the known design in which the floating pivot axis is moved along a long, cantilevered arm. Furthermore, the mounting of the double-acting spring between the two levers is according to the invention much more practical than arranging the double-acting springs between fixed points, as is the case with the known design is the case. Another great advantage is obtained in the invention by that the pivot axis on which the pivotable member, the cam and one lever is articulated, is fixedly arranged, the position of the device about this pivot axis is precisely determined. This results in very safe working. The fixed one is also used for assembly Arrangement of the pivot axis favorable.

Weiterhin ermöglicht die Verwendung eines Nokkens als schwenkbares Organ bei richtiger Berechnung der Rampen oder Steigungen des Nockens beiderseits seiner Spitze einen Verlauf der Änderung der Kraft als Funktion der Bewegung des schwenkbaren Organs zu erhalten, der dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßt ist und beispielsweise nicht linear sein kann. Die Einführung des Geschwindigkeitsparameters durch einfache Verschiebung der den beiden Hebeln gemeinsamen Anlenkachse ist gleichfalls einfach und bequem und ermöglicht weiterhin, nichtlineare Verläufe zu erhalten, die den Erfordernissen verschiedener besonderer Fälle angepaßt sind. Solche nichtlinearen Kraftverläufe sind die einzigen, die den unabdingbaren Forderungen der Handhabung und der Sicherheit entsprechen, die an moderne Luftfahrzeuge gestellt werden.Furthermore, the use of a cam as a pivotable member allows for correct calculation the ramps or slopes of the cam on both sides of its apex show a course of the change to obtain the force as a function of the movement of the pivoting organ, the respective purpose is adapted and, for example, cannot be linear. The introduction of the speed parameter by simply shifting the articulation axis common to the two levers is also possible simple and convenient and also enables non-linear gradients to be obtained that meet the requirements are adapted to various special cases. Such non-linear force curves are the only ones which meet the indispensable requirements of handling and safety that modern Aircraft are provided.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist in der Übertragungseinrichtung eine Trimmvorrichtung vorgesehen. Das Einschalten einer Trimmvorrichtung in die Übertragungseinrichtung wird ebenfalls durch das Anlenken des Systems an der festen Schwenkachse ermöglicht. Demgemäß ist es möglich, die Kraft auf die Ruder zu verringern, wenn sie einmal ausgetrimmt sind, wobei die Vorrichtung eine Geschwindigkeitsänderung, zufolge einer Bö oder aus irgendeinem anderen Grund, nicht überträgt.According to a particular embodiment of the invention, in the transmission device is a Trimming device provided. Switching on a trimming device in the transmission device is also made possible by articulating the system on the fixed swivel axis. Accordingly is it is possible to reduce the force on the oars once they are trimmed with the device no change in speed due to a gust or any other reason transmits.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Rollen zwischen dem Nokken und dem sich auf diesem abstützenden Hebel angeordnet. Die Rollen können vorzugsweise mittels einer Stange mit einer festen Achse verbunden sein. Durch diese Ausführung ist es möglich, in das Arbei₇ ten des Simulators einen bedeutenden Stabilitätsfaktor einzuführen. According to another preferred embodiment of the invention, rollers are arranged between the cam and the lever supported thereon. The rollers can preferably be connected to a fixed axis by means of a rod. By this design it is possible the simulator th introduce a significant factor of stability in the elaboration _7th

Gemäß einer noch weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Einrichtung vorgesehen, welche den Abstand zwischen den Rollen und der festen Achse in Abhängigkeit von der Fluggeschwindigkeit des Luftfahrzeuges ändert. Weiterhin ist vorzugsweise die die Rollen tragende Stange an einem Exzenter angelenkt, der seinerseits auf der durch einen festen Punkt hindurchgehenden Achse angeordnet ist. Bei einer solchen Ausführung überträgt sich eine Änderung der Geschwindigkeit des Luftfahrzeuges durch eine Vergrößerung oder Verkleinerung des Abstandes zwischen den Rollen und der festen Achse und durch eine Verschiebung der FührungsroIIcn auf dem Nocken in dem einen oder anderen Sinn, wodurch auf den Nocken ein Moment ausgeübt wird, das auf die Ruder zurückwirkt, JurchAccording to yet another preferred embodiment of the invention, a device is provided, which is the distance between the rollers and the fixed axis as a function of the airspeed of the aircraft changes. Furthermore, the rod carrying the rollers is preferred hinged to an eccentric, which in turn is on the axis passing through a fixed point is arranged. With such a design, a change in the speed of the is transmitted Aircraft by increasing or decreasing the distance between the rollers and the fixed axis and by shifting the guide rollers on the cam in one or the other another sense, whereby a moment is exerted on the cam that acts back on the oars, Jurch

deren Reaktion der Pilot bemerkt, daß die Geschwindigkeit sich geändert hat. Der Pilot kann somit das Verhalten des Luftfahrzeuges korrigieren. Weiterhin ist die Lagerung der exzentrischen Einrichtung derart, daß die Verschiebung der Rollen auf dem Nocken in einem Richtungssinn erfolgt, bei dem der Nocken die Ruder derart verstellt, daß ein Manöver eingeleitet wird, das die aufgetretene Änderung korrigiert. Wenn die Geschwindigkeit zunimmt, erfahren die Ruder eine Reaktion entsprechend einer Anstellung des Luftfahrzeuges, wodurch dessen Geschwindigkeit verringert wird, und wenn die Geschwindigkeit absinkt, entspricht die Reaktion auf die Ruder einem Abwärtsflug, wodurch die Geschwindigkeit erhöht wird.whose reaction the pilot notices that the speed has changed. The pilot can do that Correct the behavior of the aircraft. Furthermore, the mounting of the eccentric device is such, that the displacement of the rollers on the cam takes place in a direction in which the cam the Rudder adjusted in such a way that a maneuver is initiated which corrects the change that has occurred. When As the speed increases, the oars experience a reaction corresponding to an adjustment of the Aircraft, whereby its speed is reduced, and if the speed drops, the response to the rudders is equivalent to a downward flight, which increases the speed.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigtThe invention is explained below with reference to the drawing, for example. It shows

F i g. 1 eine Seitenansicht der Steuerbedienorgane eines Luftfahrzeuges, die mit einer Vorrichtung zum künstlichen Erzeugen eines Steuergefühls gemäß der Erfindung versehen ist,F i g. 1 is a side view of the control elements of an aircraft, which are equipped with a device for is provided artificially generating a feeling of control according to the invention,

F i g. 2 eine Halbdraufsicht der Vorrichtung gemäß Fig.l,F i g. 2 is a semi-top view of the device according to FIG.

F i g. 3 eine Schnittansicht nach Linie IH-III der Fig.l,F i g. 3 is a sectional view along line IH-III of Fig.l,

F i g. 4 eine Schnittansicht nach Linie IV-IV der Fig.l,F i g. 4 is a sectional view along line IV-IV of Fig.l,

F i g. 5 bis 9 schematische Ansichten, in welchen Teile der Vorrichtung gemäß der Erfindung in verschiedenen Stellungen wiedergegeben sind,F i g. 5 to 9 are schematic views showing parts of the device according to the invention in different Positions are shown,

F i g. 10 eine graphische Darstellung der Widerstandskraft als Funktion des Auslenkungswinkels für verschiedene Werte der Geschwindigkeit des Luftfahrzeuges, F i g. 10 is a graph of drag force as a function of deflection angle for different values of the speed of the aircraft,

Fig. 11 eine seitliche Teilansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung,11 is a partial side view of a modified one Embodiment of the invention,

F i g. 12 eine Schnittansicht nach Linie XII-XII der F ig. 11.F i g. 12 is a sectional view along line XII-XII in FIG. 11th

Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß den F i g. 1 bis 10 ist eine Steuersäule 2 wiedergegeben, die durch ein Lager 2 an einem Rahmen 3 angelenkt ist und mit einem Arm 4 verbunden ist, der durch ein Übertragungsglied, beispielsweise eine Stange 5, auf einen Hebel 6 einwirkt, der auf einer Querachse 7 an dem Rahmen 3 angelenkt ist.In the embodiment of the invention according to FIGS. 1 to 10 a control pillar 2 is shown, which is articulated by a bearing 2 on a frame 3 and is connected to an arm 4, the by a transmission member, for example a rod 5, acts on a lever 6 on a The transverse axis 7 is articulated on the frame 3.

An dem Hebel 6 ist auf einer Achse 8 eine Stange 9 einer Stellvorrichtung 10 angelenkt, die von einem Motor 11 und einem Hilfsmotor 12 betätigt wird, der mit einer weiteren Ubertragungsstange 13 verbunden ist, die an der Stelle 14 an einem Nocken 15 angelenkt ist. Die Motoren 11 und 12 ermöglichen die Verringerung oder Vergrößerung des die Anlenkpunkte 8 und 14 trennenden Abstands nach Wunsch. Die Stellvorrichtung 10 kann eine elektrisch betätigte Schraubenspindel aufweisen, und die Motoren 11 und 12 können mit einer von Hand zu bedienenden Hilfsbetätigungseinrichtung 11 α bzw. 12 a versehen sein.A rod 9 of an actuating device 10 is articulated on the lever 6 on an axis 8 and is actuated by a motor 11 and an auxiliary motor 12 which is connected to a further transmission rod 13 which is articulated at the point 14 on a cam 15. The motors 11 and 12 enable the distance separating the pivot points 8 and 14 to be reduced or increased as desired. The adjusting device 10 may include an electrically operated screw spindle, and the motors 11 and 12 may be provided with a hand-α to use the auxiliary actuating means 11 and 12 a.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Nokken 15 (F i g. 4) aus zwei nebeneinander angeordneten Elementen 15 α und 15 b gebildet, die auf einer an dem Rahmen 3 befestigten Querachse 16 beiderseits eines dreieckartigen Hebels 17 angeordnet sind, dessen eines Ende 18 an einer Stange 19 einer Stellvorrichtung 20 angelenkt ist, die mit einer an einem festen Schwenkpunkt 22 am Rahmen 3 angelenkten Stange 21 verbunden ist. Die Stellvorrichtung 20 kann der Stellvorrichtung 10 ähnlich sein; sie wird durch einen Motor 24 betätigt, der ebenfalls mit einer von Hand zu bedienenden Hilfsbetätigungseinrichtung 24 a versehen ist.In the embodiment shown, the cam 15 (FIG. 4) is formed from two elements 15 α and 15 b arranged side by side, which are arranged on a transverse axis 16 attached to the frame 3 on both sides of a triangular lever 17, one end 18 of which is attached to a rod 19 of an adjusting device 20 is articulated, which is connected to a rod 21 articulated at a fixed pivot point 22 on the frame 3. The adjusting device 20 can be similar to the adjusting device 10; it is actuated by a motor 24 which is also provided with a manually operated auxiliary actuation device 24 a.

An dem Schwenkpunkt bzw. der Achse 18 ist weiterhin ein dreieckartiger Doppelhebel 25 angelenkt, der sich in seinem mittleren Teil auf einer Achse 26 abstützt, auf welcher Führungsrollen 27 α und 27 b angeordnet sind, die auf den betreffenden Flächen des Nockens 15 α bzw. 15 b abrollen (F i g. 4). Eine doppeltwirkende elastische Rückstelleinrichtung 28, die ein Gehäuse 28 a, das am Ende 20 an dem Hebel 17 angelenkt ist, eine Feder 28 b und eine Zugstange 28 c aufweist, die am Ende 30 an dem Hebel 25 angelenkt ist und auf eine Scheibe 28 d derart einwirkt, daß diese die Feder 28 b zwischen der Scheibe 28 ei und dem Boden des Gehäuses 28 a zusammendrückt, hat das Bestreben, die Hebel 17 und 25 einander zu nähern und die Führungswellen 27 a, 27 b in Berührung mit dem Nocken 15 zu halten. Die Kraft dieser Rückstelleinrichtung 28 kann nach ao Wunsch eingestellt werden. Die Länge der Feder 28 b ist derart gewählt, daß ihre Kraft schwach ist, wenn sich die Führungsrollen 27 a, 27 b gegenüber dem Scheitelpunkt 5 des Nockens 15 befinden.At the pivot point or the axis 18, a triangular double lever 25 is also articulated, which is supported in its central part on an axis 26 on which guide rollers 27 α and 27 b are arranged, which on the relevant surfaces of the cam 15 α and 15 b unroll (Fig. 4). A double-acting elastic restoring device 28, which has a housing 28 a, which is articulated at the end 20 on the lever 17, a spring 28 b and a pull rod 28 c , which is articulated at the end 30 on the lever 25 and on a disc 28 d acts in such a way that it compresses the spring 28 b between the disc 28 ei and the bottom of the housing 28 a, tends to bring the levers 17 and 25 closer together and the guide shafts 27 a, 27 b in contact with the cam 15 keep. The force of this resetting device 28 can be adjusted as desired. The length of the spring 28 b is chosen such that its force is weak when the guide rollers 27 a, 27 b are located opposite the apex 5 of the cam 15.

Die Achse 26 der Führungsrollen 27 a, 27 b ist mittels einer Stange 31 mit einer festen Achse 32 des Rahmens 3 verbunden, und in den Hebeln 17 und 25 sind Ausnehmungen 33 vorgesehen, um ihre notwendige Bewegung zu ermöglichen.The axis 26 of the guide rollers 27 a, 27 b is connected by means of a rod 31 to a fixed axis 32 of the frame 3, and recesses 33 are provided in the levers 17 and 25 to enable their necessary movement.

Im Stand des Luftfahrzeuges sind die Führungsrollen 27, wie in F i g. 5 dargestellt, gegenüber dem Scheitelpunkt S des Nockens 15 angeordnet, und der Abstand zwischen den Punkten 18 und 22 ist durch die Stellvorrichtung 20 auf ein Minimum eingestellt. Wenn der Pilot die Steuersäule 1 betätigt, beispielsweise um das Flugzeug hochzuziehen (F i g. 5), zieht der Hebel 6 an dem Nocken 15, der seinerseits durch Ablauf der Führungsrollen 27 auf seiner rechten Fläche das Bestreben hat, die Enden 29 und 30 der Hebel 17 und 25 auseinanderzubewegen, wodurch die elastische Rückstelleinrichtung 28 unter Spannung bzw. unter Zug gesetzt wird. Der Auslenkungswinkel kann bedeutend sein, beispielsweise in der Größenordnung von 20° und mehr, ohne daß die Kraft sperrend wird, und zwar für beide Betätigungseinrichtung gen der Steuersäule 1. Das Profil des Nockens 15 ist mit Bezug auf den Scheitelpunkt S praktisch symmetrisch. When the aircraft is stationary, the guide rollers 27 are as shown in FIG. 5, arranged opposite the vertex S of the cam 15, and the distance between the points 18 and 22 is set by the adjusting device 20 to a minimum. When the pilot operates the control column 1, for example to pull up the aircraft (Fig. 5), the lever 6 pulls on the cam 15, which in turn tends to move the guide rollers 27 on its right surface, the ends 29 and 30 move the levers 17 and 25 apart, whereby the elastic restoring device 28 is placed under tension or under tension. The deflection angle can be significant, for example in the order of magnitude of 20 ° and more, without the force becoming blocking, for both actuating devices in the control column 1. The profile of the cam 15 is practically symmetrical with respect to the vertex S.

In F i g. 10 ist eine Kurve Cl, C2 wiedergegeben, welche den Verlauf der Kräfte bei einer Geschwindigkeit Null wiedergibt und welche mit der Vorrrichtung gemäß der Erfindung erhalten werden kann.In Fig. 10 a curve C1, C2 is shown, which reproduces the course of the forces at a speed of zero and which with the device can be obtained according to the invention.

Für eine Auslenkung von 15° in dem einen oder dem anderen Sinn (Steig- oder Sinkflug) liegt die Kraft in der Größenordnung von 30 kg.
Die Funktion der Stellvorrichtung 20 besteht darin, den Abstand zwischen den Anlenkpunkten 18 und 22 derart zu ändern, daß in die Wirkung der Vorrichtung ein dem Quadrat der Geschwindigkeit des Luftfahrzeuges proportionaler Faktor eingeführt wird.
Der Motor 24 wird durch ein Potentiometer gesteuert, das mit einem Staudruckgeber verbunden ist. Bei der beschriebenen Ausführungsform nimmt der Abstand zwischen den Punkten 18 und 22 um so mehr zu, je mehr die Geschwindigkeit zunimmt. Demzufolge ist, wie in F i g. 7 relativ zu der Auslenkung bei der für das Luftfahrzeug vorgesehenen maximalen Geschwindigkeit dargestellt, der mögliche Auslenkungswinkel viel geringer. Dieser AuslenkungswinkelFor a deflection of 15 ° in one sense or the other (ascent or descent) the force is in the order of magnitude of 30 kg.
The function of the adjusting device 20 is to change the distance between the articulation points 18 and 22 in such a way that a factor proportional to the square of the speed of the aircraft is introduced into the action of the device.
The motor 24 is controlled by a potentiometer which is connected to a back pressure transmitter. In the embodiment described, the distance between points 18 and 22 increases the more the speed increases. Accordingly, as shown in FIG. 7 is shown relative to the deflection at the maximum speed provided for the aircraft, the possible deflection angle is much smaller. This deflection angle

1 4511 451

wird durch die Kurve C2, C2 in Fig. 10 wiedergegeben. Der der Betätigung der Steuersäule 1 entgegenwirkende Widerstand erreicht für eine Auslenkung von ungefähr 3° eine Kraft von 30 kg.is represented by the curve C2, C 2 in FIG. The resistance counteracting the actuation of the control column 1 reaches a force of 30 kg for a deflection of approximately 3 °.

Für dazwischenliegende Geschwindigkeiten werden Kurven erhalten wie die Kurve C, C in F i g. 10.For speeds in between, curves are obtained such as curve C, C in FIG. 10.

Die Motoren 11 und 12 sind Trimm-Motoren, mit denen ein Zurückführen der Führungsrollen 27 zum Scheitelpunkt S des Nockens 15 möglich ist, ohne die Auslenkung der Ruder zu ändern, wodurch es insbesondere möglich wird, während eines verhältnismäßig langen Zeitraumes mit ausgelenkten Rudern zu fliegen, ohne den Piloten zu ermüden (Fig. 8). Es kann somit die auf die Steuerorgane wirkende Widerstandskraft verringert werden.The motors 11 and 12 are trim motors with which a return of the guide rollers 27 to the apex S of the cam 15 is possible without changing the deflection of the rudders, which in particular makes it possible to fly with deflected rudders for a relatively long period of time without tiring the pilot (Fig. 8). The drag force acting on the control elements can thus be reduced.

Die Motoren 11 und 12 ermöglichen weiterhin, die Kraft auf das Minimum zurückzuführen, die bei Auslenkung Null herrscht, und zwar als Funktion der Korrektur der Geschwindigkeit (F i g. 9). Die Steuerung der Motoren 11 und 12 erfolgt mittels eines kleinen Knopfes 34, der auf einem der Griffe des Steuerrades 35 an der Steuersäule 1 (Fig. 1) vorgesehen ist.The motors 11 and 12 continue to make it possible to reduce the force to the minimum that occurs during deflection Zero prevails as a function of the speed correction (Fig. 9). The control the motors 11 and 12 is done by means of a small button 34 on one of the handles of the Steering wheel 35 on the control column 1 (Fig. 1) is provided is.

Bei der in den Fig. 11 und 12 wiedergegebenen Ausführungsform ist wiederum die Stange 31 vorgesehen, die an einem Ende die Achse 26 trägt, auf welcher die auf der Fläche des Nockens 15 aufliegenden Führungsrollen 27 angeordnet sind. Der Nocken 15 kann um die feste Achse 16 schwingen, die als Schwenkpunkt für den Hebel 17 dient. Der Nocken 15 ist bei 14 an der Stange 13 angelenkt, durch welche die Verbindung mit den Rudern unter Zwischenschaltung der Trimmeinrichtung wie bei der vorbeschriebenen Ausführungsform gewährleistet ist.In the case of the one shown in FIGS. 11 and 12 Embodiment, the rod 31 is again provided, which carries the axis 26 at one end which the guide rollers 27 resting on the surface of the cam 15 are arranged. The cam 15 can swing about the fixed axis 16, which serves as a pivot point for the lever 17. The cam 15 is hinged at 14 on the rod 13, through which the connection with the oars below Interposition of the trimming device is ensured as in the embodiment described above is.

Am Ende 18 des Hebels 17 ist der Hebel 25 angelenkt, der auf den Führungsrollen 27 aufliegt, und zwar mit einem bogenförmigen Rand 33, welcher in bezug auf die Achse 16 zentral bzw. mittig liegt, wenn die Führungsrollen 27 an der niedrigsten Stelle bzw. dem Scheitelpunkt S des Nockens angeordnet sind. An Stelle der direkten Anlenkung der Stange 31 an einem festen Punkt, wie es bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 1 bis 10 der Fall ist, ist sie, wie in Fig. 12 dargestellt, an einer exzentrischen Achse40 eines Jochs 41 angelenkt, das mit einer Achse 42 verbunden ist, die in einem Lager angeordnet ist, welches von einem mittels Schrauben 45 an den Rahmen 3 befestigten Haltearms 44 getragen ist..At the end 18 of the lever 17, the lever 25 is articulated, which rests on the guide rollers 27, with an arcuate edge 33 which is central with respect to the axis 16 when the guide rollers 27 at the lowest point or the vertex S of the cam are arranged. Instead of the direct articulation of the rod 31 at a fixed point, as is the case with the embodiment according to FIGS. 1 to 10 is the case, it is, as shown in FIG 3 attached holding arm 44 is carried.

Das Joch 41 ist mit dem Hebel 17 über eine Stange 46 verbunden, die einerseits an einer von dem Joch 41 getragenen Achse 47 und andererseits an einer Achse 48 angelenkt ist, die von einem mittels Schrauben 50 an dem Hebel 17 befestigten Haltearm 49 (Fig. 11) getragen wird.The yoke 41 is connected to the lever 17 via a rod 46 which, on the one hand, is connected to one of the Yoke 41 supported axis 47 and on the other hand is hinged to an axis 48, which by means of a Screws 50 attached to the lever 17 holding arm 49 (Fig. 11) is carried.

Der Haltearm 44 weist eine Bohrung 51 auf, welcher eine in einer Verlängerung 52 des Joches 41 (Fig. 11) vorgesehene analoge Bohrung entspricht, wodurch das Joch 41 an dem Haltearm 44 festgelegt werden kann (unter Ausschaltung der Stange 46), um eine Ausführung zu haben, wie sie bei der Ausführunasform gemäß den F i g. 1 bis 10 vorhanden ist.The holding arm 44 has a bore 51, which is one in an extension 52 of the yoke 41 (FIG. 11) corresponds to the analog bore provided, whereby the yoke 41 is fixed on the holding arm 44 can be (with the elimination of the rod 46) to have a finish as in the embodiment according to FIGS. 1 to 10 is present.

Wenn das Joch 41 nicht an dem Haltearm 44 festgelegt ist und die Stange 46 sich an Ort und Stelle befindet, ist die Arbeitsweise des Steuerkraftsimulators wie folgt:When the yoke 41 is not attached to the support arm 44 and the rod 46 is in place the operation of the steering force simulator is as follows:

Es wird angenommen, daß die Vorrichtung auf eine gegebene Geschwindigkeit eingestellt ist und die Führungsrollen 27 am Scheitelpunkt S des Nockens angeordnet sind.It is assumed that the device is set at a given speed and the guide rollers 27 are located at the apex S of the cam.

Wenn die Geschwindigkeit des Luftfahrzeuges sich ändert, verschiebt die Stange 19 den Anlenkpunkt 18 beispielsweise in Richtung des Pfeiles /. Die Stange überträgt diese Verschiebung auf das Joch 41, welches sich in Richtung des Pfeiles g um seine Achse 42 dreht und dadurch die exzentrische Achse in der gleichen Richtung antreibt und eine Verschiebung der Führungsrollen 27 in Richtung des Pfeiles h hervorruft.If the speed of the aircraft changes, the rod 19 moves the pivot point 18, for example in the direction of the arrow /. The rod transmits this displacement to the yoke 41, which rotates in the direction of arrow g about its axis 42 and thereby drives the eccentric axis in the same direction and causes a displacement of the guide rollers 27 in the direction of arrow h .

Daraus ergibt sich über die Stange 13 eine Reaktionskraft auf die Ruder in Richtung des Pfeiles i. This results in a reaction force on the rudder via the rod 13 in the direction of arrow i.

Bei diesem angenommenen Fall ist die Geschwindigkeitsänderung eine Erhöhung der Geschwindigkeit, und die Reaktionskraft auf die Ruder bewirkt, daß sich die Steuersäule 1 nach rückwärts bewegt, was einer Anstellwinkelvergrößerung des Luftfahrzeuges entspricht, durch welche die Geschwindigkeitsänderung korrigiert wird.In this assumed case, the change in speed is an increase in speed, and the reaction force on the oars causes the steering column 1 to move backwards, which corresponds to an increase in the angle of attack of the aircraft, through which the change in speed is corrected.

Wenn die Geschwindigkeit des Luftfahrzeuges sich verringert, wird eine Reaktionskraft in der entgegengesetzten Richtung (Vergrößerung des Abstandes zwischen den Punkten 26 und 42) erhalten, wodurch die Nase des Luftfahrzeuges nach unten gedrückt wird.When the speed of the aircraft decreases, there is a reaction force in the opposite direction (increase in distance between points 26 and 42) obtained, whereby the nose of the aircraft is pressed down will.

Claims

Patent claims:

1. Control force simulator, especially for aircraft, with a pivoting member that from the joystick against the force of a double-acting spring from a neutral position can be moved to both sides, wherein a device is provided to the Resistance, which counteracts the displacement of the pivotable organ, depending on to change the airspeed of the aircraft, characterized in that that the pivotable member of a mounted on a fixed pivot axis (16) Cam (15) is formed, which with the joystick (1) via a transmission device (4 to 14) is connected and to which two levers (17, 25) articulated on an axle (18) are assigned, whose position depends on the airspeed of the aircraft and on which one Lever (17) is still articulated on the pivot axis (16) of the cam (15), while the other Lever (25) is arranged under the action of one between the two levers (17, 25) double-acting spring (28) is supported on the cam (15).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the transmission device (4 to 14) a trimming device (11, 12) is provided.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that rollers (27) between the cam (15) and the lever (25) supported on this are arranged.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that that the rollers (27) by means of a rod (31) with a fixed axis (32 or 42) are connected.

5. Apparatus according to claim 4, characterized by a device (40 to 46) which

the distance between the rollers (27) and the fixed axis (42) as a function of the flight speed of the aircraft changes.

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the rollers (27) supporting Rod (31) is hinged to an eccentric (40), which in turn on the by a fixed Point through axis (42) is arranged.

7. Apparatus according to claim 6, characterized ge ίο indicates that the movement of the eccentric

(40) coupled with the movement of the common articulation point (18) of the two levers (17, 25) is.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the eccentric (40) by means of a Rod (46) is connected to the common articulation point (18) of the two levers (17, 25).

9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized by a device (51, 52), by means of which the eccentric (40) can be fixed.

For this purpose 2 sheets of drawings 009 540/6