DE1481529B2 - Flugregler - Google Patents
FlugreglerInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
- F41G7/00—Direction control systems for self-propelled missiles
- F41G7/34—Direction control systems for self-propelled missiles based on predetermined target position data
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B15/00—Self-propelled projectiles or missiles, e.g. rockets; Guided missiles
- F42B15/01—Arrangements thereon for guidance or control
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Flugregler mit zwei im Abstand zueinander auf der Flugkörperlängsachse
angeordneten Beschleunigungsmessern zur Dämpfung von Drehbewegungen des Flugkörpers um
eine Hauptachse mittels einer an eine Stellvorrichtung angeschlossenen Steuerfläche.
Bisherige Flugregler arbeiten meist in Kombination mit Richtkreiselgeräten und/oder in Abhängigkeit von
Meßwerten, die von äußeren Einflüssen wie Mach-Zahl, Luftgeschwindigkeit, Luftdichte, dynamischem Luftdruck
usw. geliefert werden.
Für eine Dämpfungseinrichtung für Flugregelanlagen von unbemannten Flugkörpern, die als Kreuzflügler
ausgebildet sind und entlang einem Leitstrahl an das Ziel herangeführt werden, wobei die Steuerkommandos
von einer Stabilisierungsvorrichtung abgenommen werden, die ein im Abstand des Flugkörperschwerpunktes
vom Leitstrahl entsprechendes proportionales Signal erzeugt, ist beispielsweise vorgeschlagen worden,
einen als Beschleunigungsmesser ausgebildeten Dämpfungssignalgeber zu verwenden, dessen Signal
zusätzlich dem von der Stabilisierungsvorrichtung erzeugten Signal aufgeschaltet wird, wobei das resultierende
Signal, das eine Auslenkung des betreffenden Steuerruderpaares bewirkt, im Frequenzbereich der
Bahnschwingungen proportional der Quergeschwindigkeit senkrecht zur Ebene eines Steuerruderpaares und
für niedrige Frequenzen proportional der Querbeschleunigung ist (DT-AS 12 39 200).
Hierdruch sollen ein als Kreuzflügler ausgebildeter
Flugkörper ohne Pendeln auf einem bewegten Leitstrahl gehalten und Bahnschwingungen gedämpft werden.
Abgesehen davon, daß das Stellsignal für die Steuerflächen die angegebenen Bedingungen unter unterschiedlichsten
Flugbahn- und Klimaeinflüssen erfüllen muß, wozu zusätzliche Vorkehrungen zu treffen wären,
wird bei der Lenkung in einer Vertikalebene zwar ein in Richtung der Hochachse messender Dämpfungssignalgeber
mit einer trägen Masse M verwendet, hierbei
ίο muß jedoch die Komponente — g · cosy der Schwerebeschleunigung
kompensiert werden. Diese Kompensation geschieht mit Hilfe eines Signalgebers, der von
einem Horizontalkreisel oder einem anderen, die Längsneigung δ messenden Gerät betätigt wird.
Mit Kreiseln arbeitende Flugregler weisen Nachteile auf. Sie sind teuer, nicht immer betriebssicher, sehr
kompliziert in ihrer Funktion und empfindlich gegenüber Lagereigenschaften und Einflüssen der durchflogenen
Atmosphäre.
Hinzu kommt, daß eine beträchtliche Zeit erforderlich ist, bis die Kreisel vor dem Start die notwendige
Drehzahl erreichen.
In einem bekanntgewordenen Flugregler werden zur Dämpfung der Nickbewegung zwei im Abstand voneinander
auf der Flugzeuglängsachse angeordnete Beschleunigungsmesser benutzt (GB-PS 8 54 732).
Diese messen die Winkelbeschleunigung, die in ein Signal umgewandelt wird, welches in eine proportionale
Winkelgeschwindigkeit der Steuerfläche umgewandelt wird.
Bei einem solchen Flugregler ist die regulierte Größe, also die Winkelgeschwindigkeit der Steuerflächen
und die Beschleunigung des Flugkörperschwerpunktes hat keinen Einfluß auf die Regelung. Deswegen ist er
trotz der Tatsache, daß er zur Dämpfung der Nickbewegung von bemannten Flugzeugen geeignet ist, bei
unbemannten Flugkörpern nicht ganz zufriedenstellend.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugründe,
einen Flugregler zur Dämpfung der Drehbewegungen eines Flugkörpers um eine Hauptachse zu
schaffen, der mit zwei Beschleunigungsmessern arbeitet und ohne Kreisel auskommt. Dabei sollte die Winkelbeschleunigung
des Flugkörpers um die Hauptachse weitgehend unabhängig von aerodynamischen Einflüssen
wie Mach-Zahl, Luftgeschwindigkeit, Luftdichte usw. werden, die Beschleunigung des Schwerpunktes
des Flugkörpers jedoch berücksichtigen.
Es wurde gefunden, daß sich dieses in einfacher Weise dadurch erreichen läßt, daß die Beschleunigungsmesser
an den Übertragungsweg der Steuersignale für die Stellvorrichtung als Bestandteile eines Gegenkopplungskreises
angeschlossen sind, der ein erstes Additionsglied zur Ermittlung eines Differenzsignals aus den
Ausgangssignalen der Beschleunigungsmesser, ein zweites Additionsglied zur Ermittlung eines Gesamtsignals
aus dem Differenzsignal und dem Ausgangssignal eines Beschleunigungsmessers und ein drittes Additionsglied
enthält, welches das Gesamtsignal des Gegenkopplungskreises mit dem Steuersignal für die Stellvorrichtung
zu einem Stellsignal für die Steuerfläche kombiniert.
Man erhält hierdurch einen Flugregler, bei dem die verstellte Steuerfläche jeweils eine Stellung einnimmt,
die proportional zu einem Gesamtsignal ist, welches elektronisch aus der Winkelbeschleunigung und der Beschleunigung
des Schwerpunktes ermittelt wird. Von besonderem Vorteil dabei ist, daß besondere Meßwerte
äußerer Einflüsse wie Mach-Zahl, Luftgeschwindigkeit,
Luftdichte usw. nicht benötigt werden, da der direkte Einfluß dieser Größen auf die ermittelten Beschleunigungen
automatisch schon berücksichtigt ist.
Zur näheren Erläuterung wird nachfolgend auf eine beispielsweise zeichnerische und schematische Darstellung
eines elektrischen Schaltbildes des automatischen Beschleunigungsreglers Bezug genommen. Der Regler
umfaßt eine Leitung 1, die an einen nicht dargestellten Erzeuger eines elektrischen Impulses angeschlossen ist,
der die transversale Beschleunigung des Flugkörpers kontrolliert. Diese Leitung steht über ein Additionsglied 2, ein Filter 3 und einen Verstärker 4 mit dem
Einlaß einer Stelleinrichtung 5 in Verbindung, die eine Steuerfläche 6 erregt. Die Steuerfläche wirkt auf die
Stellung des als Ganzes mit 13 bezeichneten Flugkörpers ein, wobei Geschwindigkeitsveränderungen a) und
b) um eine Querachse hervorgerufen werden. Diese Geschwindigkeitsveränderungen a) und b) werden von
zwei Beschleunigungsmessern 7 und 8 gefühlt, die über die Längsachse des Flugkörpers verteilt sind. Das Meßgerät
7 ist über ein Filter 9 und ein Additionsglied 10 mit dem Additionsglied 2 verbunden, während das
Meßgerät 8 über ein Additionsglied 11 und ein Filter 12
mit dem Additionsglied 10 in Verbindung steht. Der Abgriff des Meßgerätes 7 ist auch mit einem der Anschlüsse
des Additionsgliedes 11 verbunden. Die Additionsglieder 2, 10, 11 und die Filter 9, 12 bilden eine
Gegenkopplung zwischen den Meßgeräten 7, 8 und der Stelleinrichtung 6.
Das Steuergerät arbeitet wie folgt: Das Stellsignal, das von der Leitung 1 übermittelt wird, ist bestimmt, in
dem Flugkörper eine Transversalbeschleunigung proportional dem Stellsignal zu erzeugen. In Abwesenheit
einer Gegenkopplung würde aber das elektrische Stellsignal eine proportionale Drehung der aerodynamischen
Oberfläche erzeugen, aber solch eine Drehung würde zu einer transversalen Beschleunigung des Flugkörpers
führen, die wiederum mit den aerodynamischen Werten (Mach-Zahl, dynamischer Druck) oder
mit der Masse des Flugkörpers variiert.
Dieser Nachteil wird mit dem erfindungsgemäßen automatischen Steuergerät vermieden, da die Funktion
des Beschleunigungsmeßgerätes 7 und die Gegenkopplung, welch letztere nur mit Filter 9 und den Additionsgliedern 10, 2 erhalten wird, im Flugkörper eine Be-
schleunigung erzeugen, die proportional ist der elektrischen Leitkontrolle und unabhängig von den aerodynamischen
Größen.
Das automatische Steuergerät mit dieser an sich bekannten Gegenkopplung würde nur den Nachteil haben,
daß die Neigung des Flugkörpers nur geringfügig gedämpft wird. Um eine solche Neigung zu dämpfen,
wird ein zweiter Beschleunigungsmesser 7 vorgesehen, und zwar in Längsrichtung des Flugkörpers.
Die Transversalbeschleunigung wird in den beiden Beschleunigungsmessern gemessen, um zwei Impulse
zu erzeugen, die voneinander in dem Additionsglied 11 abgezogen werden, um ein Differenzsignal zu erzeugen.
Nach Filtration im Filter 12 wird das Differenzsignal dem Signal des Beschleunigungsmessers 7 zugefügt
und bildet so eine gesamte Gegenkopplung, die die Flugkörperneigung dämpft und das Signal, das vom
Additionsglied 10 erzeugt wird, wird vom elektrischen Stellsignal abgezogen im Additionsglied 2.
Das Differenzsignal, das sich am Abgriff des Additionsgliedes 2 ergibt, wird im Filter 3 gefiltert, im Verstärker
verstärkt und zur Stelleinrichtung 5 weitergeleitet, die die richtige Drehung der Steuerfläche 6 ausführt.
Die beschriebene Einrichtung arbeitet zufriedenstellend, solange wie der Flugkörper nur geringfügig
rollt. Das erfindungsgemäße Beschleunigungsmeßgerät ist deshalb besonders geeignet für Flugkörper, die ein
System für die Kontrolle des Rollwinkels haben.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Flugregler mit zwei im Abstand zueinander auf der Flugkörperlängsachse angeordneten Beschleunigungsmessern
zur Dämpfung von Drehbewegungen des Flugkörpers um eine Hauptachse mittels einer an eine Stellvorrichtung angeschlossenen
Steuerfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigungsmesser (7, 8) an den Übertragungsweg
(1) der Steuersignale für die Stellvorrichtung (5) als Bestandteile eines Gegenkopplungskreises angeschlossen sind, der ein erstes Additionsglied (11) zur Ermittlung eines Differenzsignals aus
den Ausgangssignalen der Beschleunigungsmesser (7, 8), ein zweites Additionsglied (10) zur Ermittlung
eines Gesamtsignals aus dem Differenzsignal und dem Ausgangssignal eines Beschleunigungsmessers
(7 bzw. 8) und ein drittes Additionsglied (2) enthält, welches das Gesamtsignal des Gegenkopplungskreises mit dem Steuersignal für die Stellvorrichtung
(5) zu einem Stellsignal für die Steuerfläche (6) kombiniert.
2. Flugregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des ersten Beschleunigungsmessers
(7) an einen ersten Eingang und der Ausgang des zweiten Beschleunigungsmessers (8)
an einen zweiten Eingang des ersten Additionsgliedes (11) angeschlossen ist.
3. Flugregler nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten
und zweiten Additionsglied (11, 10) ein Filter (12) vorgesehen ist.
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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