DE1481659C3

DE1481659C3 - Stabilisierungsvorrichtung für Luftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1481659C3
Application number: DE1481659A
Authority: DE
Inventors: Henri Marcel Denis Paris Autechaud
Original assignee: Societe de Fabrication dInstruments de Mesure SFIM SA
Current assignee: Societe de Fabrication dInstruments de Mesure SFIM SA
Priority date: 1965-12-06
Filing date: 1966-12-02
Publication date: 1975-01-16
Also published as: FR1466431A; DE1481659B2; GB1170087A; DE1481659A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Stabilisierungsvorrichtung für Luftfahrzeuge mit einem Kurs- und einem Lotkreisel, die auf einer Plattform angeordnet sind, die durch Stellmotoren einstellbar ist und deren Lageabweichungen in elektrische Signale umgewandelt werden, die nach Verstärkung den Stellmotoren zugeführt werden. Vorrichtungen dieser Art sind aus den USA.-Patentschriften 2 977 806 und 3 069 912 bekannt.

Zur dynamischen Stabilisierung des Luftfahrzeuges müssen seine Drehgeschwindigkeiten um seine Achsen gemessen werden. Dazu sind bei den bekannten Vorrichtungen besondere Wende- oder Geschwindigkeitskreisel vorgesehen, die einen besonderen baulichen und schaltungstechnischen Aufwand erfordern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stabilisierungsvorrichtung für Luftfahrzeuge zu schaffen, bei der mit möglichst geringem Aufwand eine dynamische Stabilisierung auf Grund genauer Messungen tier Drehgeschwindigkeiten des Luftfahrzeuges um seine Achsen möglich ist.

Diese Aufgabe ist bei einer Stabilisierungsvorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für die dynamische Stabilisierung des Luftfahrzeuges zum Messen seiner Drehgeschwindigkeiten um seine Achsen Tachogeneratoren vorgesehen sind, die von den Stellmotoren antreibbar sind. Tachogeneratoren sind im Handel erhältlich. Besonders vorteilhaft ist, daß die Tachogeneratoren zur Dämpfung unter kritischen Bedingungen beitragen. Ein Tachogenerator erzeugt ein elektrisches Signal, das direkt ohne Umformung vom Flugregler verwertet werden kann. Andererseits ist dadurch die Trennung der Signale der Drehgeschwindigkeit und der Lageabweichung ermöglicht, so daß die ganze Steuerung und Stabilisierung des Luftfahrzeuges übersichtlicher ausgeführt und die Schaltung des Flugreglers vereinfacht werden kann. Es besteht auch die Möglichkeit, mittels eines besonderen Gerätes dem Piloten die verschiedenen Signale sichtbar zu machen, so daß er in jedem Augenblick die Steuerung des Luftfahrzeuges selbst übernehmen kann.

Natürlich kann man die Drehgeschwindigkeitsinformation auch durch elektrisches Differenzieren der /fj Lageabweichungssignale erhalten. Die Differenzie- ^ rung eines Lageabweichungssignals hat jedoch den Nachteil, daß Ungenauigkeiten oder Unbeständigkeiten'oder auch nur geringfügige Störungen dieses Lageabweichungssignals sich auf das nach der Differenzierung erhaltene Signal sehr stark auswirken. Diese Auswirkungen sind besonders stark bei schnellen Schwankungen, die z. B. bei Störungen verursacht werden. Ein weiterer Nachteil der Differenzierung eines Lageabweichungssignals besteht darin, daß das gewünschte Differential nicht exakt in den gleichen Bezugsachsen definiert ist wie die Lageabweichung '

selbst. Um daher durch Differenzieren eines Lageabweichungssignals brauchbare Ergebnisse zu erzielen, j müßte der Differenzierungskreis sehr genau und qualitativ sehr hochwertig ausgebildet sein, was hohe Kosten verursachen würde.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand einer durch die Zeichnung beispielhaft dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stabilisierungsvorrichtung im einzelnen erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Prinzipskizze der elektrischen Schaltung für den künstlichen Horizont der Ausführungsform,

F i g. 2 eine Prinzipskizze des Wendeanzeigers der Ausführungsform und

F i g. 3 ein Blockschaltbild der Ausführungsform.

Eine in den F i g. 1 und 2 dargestellte Kreisel-Flugüberwachungszentrale 16 der Ausführungsform weist in an sich bekannter Weise einen Lotkreisel 1 (Fig. 1) und einen Kurskreisel (Fig. 2) auf, die beide auf einer horizontalen Plattform3 (Fig. 1) gelagert sind, die mittels der Anzeigen der Kreisel in eine waagerechte Lage geregelt wird.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellten Regelketten sind ähnlich ausgebildet. Sie messen und kompensieren die Bewegungen des mit der Ausführungsform

Oo versehenen Luftfahrzeuges um diejenigen Achsen, für welche die Kreisel empfindlich sind, beispielsweise um die Achse 4 des Lotkreisels 1, und halten die Plattform 3 in horizontaler Lage. Der Kursanzeiger 5, der die Informationen bezüglich der Richtung gibt, ist aus F i g. 2 ersichtlich.

Die von Meßgebern 6 und 6 a gelieferten Signale werden über Widerstände 7 bzw. la Verstärkern 8 bzw. 8i/ zugeführt, die Stellmotoren 9 bzw. 9 a spei-

sen. Diese wiederum bewirken über Zahnraduntersetzungsgetriebe 10 bzw. 10 α die Wiederaufrichtung der Plattform 3 in die waagerechte Lage. Die Eingabe der Geschwindigkeitskomponente in den Flugregler wird durch Tachogeneratoren 11 bzw. 11 a bewirkt, die von den Motoren 9 bzw. 9 a angetrieben werden. Die über Leitungen 12 bzw. 12 α entnommenen Regelspannungen werden mittels zweier Potentiometer 13 bzw. 13 a abgenommen und dem Eingang der Verstärker 8 bzw. 8 a zwecks Gegenkopplung zugeführt.

Auf diese Weise liefern die Tachogeneratoren 11 und 11 α der Regler über die Leitungen 12 und 12 α Signale, die den Drehgeschwindigkeiten um die Meßachsen der Kreisel proportional sind, die ihrerseits bis auf eine Umdrehung mit der Quer-, Längs- und Hochachse zusammenfallen. Natürlich sind die Schaltungsanordnungen für die anderen Achsen entsprechend F i g. 1 ausgebildet, die sich auf die Überwachung der Vertikalen bezieht.

Die Schaltung gemäß F i g. 1 liefert über eine Leitung 14 Signale für die Lageabweichung und über eine Leitung 14 a Signale für die Kursabweichung, die von den über die Leitungen 12 bzw. 12 α laufenden Drehgeschwindigkeitssignalen getrennt sind. Die Leitung 14 a enthält ein Synchronisiergerät 15« zur Übertragung der Kursabweichung auf das Anzeigeinstrument, das der Pilot vor Augen hat. Die Leitung 14 enthält ein Synchronisiergerät 15 für die Lageabweichung.

F i g. 3 stellt links die Zentrale 16, rechts Befehlsleitungen 17, die die Befehle den Leitwerken zuführen, und in der Mitte Stabilisierungsleitungen 18 des Flugreglers dar. Die getrennten Signale für die Winkelgeschwindigkeit und die Positionsabweichung, die von den Generatoren 11 oder 11a bzw. den Synchronisiergeräten 15 oder 15 a der Überwachungszentrale 16 über die Leitungen 12 oder 12 α bzw. 14 oder 14 a geliefert werden, werden jeweils über die Leitung 19 für die dynamische Stabilisierung bzw. die Leitung 20 für die statische Stabilisierung, die einen zum Tachogenerator gehörenden Verstärker 21 bzw. ein Synchronisiergerät 23 enthalten, einem Verstärker der Servosteuerung (Steuerventil 22) zugeleitet, der diese Signale über die Leitung 17 den Servosteuerungen weitergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stabilisierungsvorrichtung für Luftfahrzeuge mit einem Kurs- und einem Lotkreisel, die auf einer Plattform angeordnet sind, die durch Steilmotoren einstellbar ist und deren Lageabweichungen in elektrische Signale umgewandelt werden, die nach Verstärkung den Stellmotoren zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß für die dynamische Stabilisierung des Luftfahrzeuges zum Messen seiner Drehgeschwindigkeiten um seine Achsen Tachogeneratoren (11, 11 α) vorgesehen sind, die von den Stellmotoren (9, 9 a) antreibbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Kreiseln (1, 2) in Abhängigkeit von den Drehgeschwindigkeiten und den Lageabweichungen um die Quer-, Längs- oder Hochachse erzeugten Signale über erste Leitungen (12, 12 a) für die dynamische Stabilisierung bzw. zweite Leitungen (14, 14 a) für die statische Stabilisierung weitergeleitet werden, welche von den ersten Leitungen getrennt sind und ein Synchronisiergerät (15 bzw. 15 a) enthalten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (12, 12«, 19) für die dynamische Stabilisierung jeden der der Quer-, Längs- bzw. Hochachse zugeordneten Tachogenerator (11, lla) über einen Tachogenerator-Verstärker (21) mit einem Verstärker verbinden, der ein Servo-Steuergerät für Höhen-, Quer- und Seitenruder speist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (14, 14 a, 20) für die statische Stabilisierung bezüglich der Quer-, Längs- und Hochachse jedes Synchronisiergerät (15, 15 a) unter Zwischenschaltung eines zweiten Synchronisiergerätes (23) mit dem Verstärker der Servosteuerung verbinden.