DE1506640A1 - Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts eines Flugzeuges - Google Patents

Description

EDUARD LORENZ ■ BbKNHARu otiULbR ■ MARGRIT SEIDLER

RECHTSANWÄLTE

Bayerisches Oberstes Landesgericht · Oberlandesgericht Mönchen · Landgerichte München I und Il

8 München 22, Widenmayersfraße 23

1'5066AO Telefon 10811] 2*7194/2*7834

Postscheck: München 170280 Bankkonto: Bayerische Hypotheken-und

Wechselbank Mönchen Re 8787 Ihr Zeichen Unser Zeichen 9606

17. April 1967

Pneumodynaiüies Corporation .Cleveland (OMo, USA)

Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts eines Flugzeuges.

Me.Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts und des Schwerpunktes eines Flugzeuges, insbesondere eine Vorrichtung, bei der die Auslenkung von '!eilen des Fahr--■uerks zur Erzeugung eines Signals ausgenutzt wird, das mit dem Gewicht des Flugzeuges in Beziehung steht.

In den bekannten Vorrichtungen- dieser Art sind jJehnungümeBser verwendet; wovden, uie an de;a Fahrgestell angebracht sind, oder AiisLenkungsmeiögeräte zur anzeige der "Jelaäiung deü Federbeins oder der itadacliae des Fahrwerks, -uiene Gerate dienen zur Erzeugung von Üign-aLen, die dem Gewicht des Flugzeuges proportional oirid. In den bekannten Heßeinrichtungen wird- ein Fuhrwerksteil verwendet, der proportional zu jenem '!'eil des Flugzeuggewichts ausgelenkt wird, der von cüm .betreffenden Fahrwerk getragen v;ird, und werden darm die Jignale

90983 3/006g

BAD ORiG)NAt

von allen Fahrwerken zu einer Anzeige des Gesamtgewichts summiert. Ferner werden die Angaben über die von den einzelnen Fahrwerken getragenen Gewichte zu einer Anzeige des Schwerpunktes des Flugzeuges verarbeitet. Die bekannten Einrichtungen messen das tatsächlich von jedem Fahrwerkteil getragene Gewicht; andere Wirkungen, die zu Fehlern- der Gewichtsanzeige führen können, werden dabei meistens nicht berücksichtigt. "Derartige Fehler-können auf eine Querbelastung zurückzuführen sein, d.h. eine seitliche Reibungskraft, die auf den am Boden befindlichen Reifen wirkt, oder auf eine Widerstandsbelastung, d.h. eine Längskraft auf den am Boden befindlichen Reifen. Diese Kräfte können durch Bodenkurven beim Rollen oder Schleppen, durch Wind, Auslenkungen von Bauteilen des Flugzeuges beim Be- und Entladen deasei^ün, Unebenheiten der Rampe, auf der sich das Flugzeug befindet, und andere Einflüsse verursacht werden. Insbesondere die './iderstanäs belastung kann beträchtlich herabgesetzt werden, wenn die Radbremsen gelöst werden und das Flugzeug frei rollen kann, Es ist jedoch im statischen Zustand des Flugzeuges fast immer eine gev/isse <4uer- und Widers bands belas bung vofhanden. Man hat nun gefunden, daß die Wirkungen der Quer- und der Widerstandsbelastung bei der Konstruktion eines Systems, in dem eine Genauigkeit in einer Größenordnung von 1 % erwünscht ist, nicht unberücksichtigt bleiben dürfen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung eines Sys terns zur Bestimmung des Gewichts und des Schwerpunktes eines Flugzeuges, auch wenn dieses einer Quer- und Widerstandsbelastung ausgesetzt ist.

909833/0 066
BAD

Eine weitere Aufgabe der Erfindung beuteht in der Schaffung eines Systems zur Bestimmung des Gewichts und des ;5chwer- >punktes eines Flugzeuges, wobei die Messung in den x^ahrwerken durch Bestimmung der Auslenkung eines tragenden i'eils des Fahrwerks unter der Einwirkung einer Kombination von Kräften erfolgt und ein Ausgang erzeugt wird, der das"Gewicht des Flugzeuges anzeigt.

Weiter besteht eine Aufgabe der Erfindung in der Schaf-. fung einer Meßvorriehtung, die mindestens teilweise an einem • tragenden Teil eines Fahrwerk^ befestigt ist, das mehreren Kräften ausgesetzt ist, wobei die He.ßvorrichtung nur auf Kräfte anspricht, die von dei,i .Gewicht des Flugzeuges herrühren, und ein diesen Kräften proportionales Si ;nal erzeugt.

Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden jeSchreibung hervor.

Zur Lösung dieser und damit im' äuoaiamenhan ■; stehender Aufgaben dienen die nachstehend ausführlich beschriebenen und in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale der Erfindung. In der nachstehenden Beschreibung una den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung ausführlich erläutert, doch ist die Erfindung auf diese Auaführungßbeispiele nicht eingeschränkt.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 im Querschnitt einen xeil der .achse und des Federbeins eines freitragenden Fuhrwerks mit Meßgeräten zum Messen, der Auslenkung der Achse, .

Fj<;. 2 in einer isometrischen Darstellung bei weggenommenen Julien die erfindun_r;3genäßc Vorrichtung an einem drehschemel ar feigen Fahrwerk und

909833/0086
ÖAD ORIGINAL

Fig. 3 ein elektrisches Schaltsqhema dee eifindufigsge- ' mäßen Systems zur Bestimmung des Gesamtgewichts und des •Schwerpunktes. · _k * -■■;'·

- Nachstehend wird die Erfindung nur anhand ihrer Anwendung auf freitragende oder drehschemelartige Fahrwerke be~ schrieben,. doch eignet sie sich zum. Messen der· relativen Auslenkung von Fahrwerken oder Teilen von Fahrwerken j öder Art. Dabei wird als Auslenkung'die Bewegung eines Teile des fahrwgrks aus einer Bezugsstellung, "beispielsweise der Stellung im unbelasteten Zustand, "bezeichnet, oder die vertikale Bewegung jedes Punktes -| längs der elastischen Achse relativ zu der-'neutralen Achse, Die neutrale Achse· einer ,Radachse oder eines Balkens ein*ö Fahrwerks ist zwar in den Zeichnungen nicht dargestellt, dooh kann ihre lage in der Praxis genau "bestimmt werden* Der Begriff der neutralen Achse ist für die Beschreibung der Wirkungsweise des Erfin- -dungsgegenstandes vorteilhaft. Man kann als die neutrale Achse eine gedachte linie bezeiahneni die sich parallel zur Radachse erstreckt und in dieser zentral angeordnet ist. Im Idealfall ist die neutrale Achse die Quersymmetrieachse der Radachse, Als elastische Achse wird die Kurve bezeichnet, zu der sich die neutrale Achse verformt, wenn die Radachse unter Belastung ausgelenkt wird. Ale relative Auslenkung von zwei voneinander getrennten Punkten der Konstruktion wird die Differenz zwischen den Auslenkungen der beiden Punkte bezeichnet j diese""33ifferenz wird gewöhnlich an einer gemeinsamen Stelle gemessen. Erfindungsgemäß werden die Meßgeräte an jedem Fahrwerk des Flugzeuges angebracht und dienen die Meßgeräte zur Bestimmung jenes Teils des Flugzeuggewichtes, der von

90983 3/006,6

BAD

, dem,.betreffenden fahrwerk getragen wird. $3 sind eigene Meßgeräte .für jedes Hauptfahrwerk und für das Bugfahrwerk vorhanden, nachstehend wird nur ein einziges fahrwerk eines flugzeuges beschrie-· ten. Dieselbe Anordnung wird $a dem anderen fahrwerk des Flugzeuges verwendet und kann an jedem anderen, ähnlichen fahrwerk verwendet werden.

fig. 1 zeigt ein fahrwerk IO mit einer Radachse 12 und einem Seil eines von einem flugzeug kommenden federbeins IA-* Auf der Radachse ist ein Had 16 drehbar gelagert, das einen Reifen hatι der den Boden 18 berührt« Die Radachse 12 und das federbein 14 sind eine freitragende Konstruktion. Das von dem federbein 14 auf die Ra4nchse 12 und über das Rad 16 auf den Boden übertragene Gewicht dea flugzeuges ist als ein einziger Kraftvektor 20 dargestellt. Wenn auf die freitragende Anordnung der Radachse und des Rades eine vertikale Belastung einwirkt, beispielsweise das Gewicht des flugzeuges, biegt sich die Radachse 12 proportional zu der einwirkenden last. Eine beispielsweise infolge einer Windkraft auf das flugzeug einwirkende Querbelastung kann dazu führen, daß auf das federbein und damit auch auf das Rad und den Reifen eine seitliche oder horizontale Kraft einwirkt. Infolge der Reibungsberührung des Reifens 17 mit dem Boden wird dabei eine Kraft erzeugt, die in fig. 1 ebenfalls als ein einziger Iraftvektor 22 dargestellt ist und trachtet, ähnlich wie das Gewicht des flugzeuges die Radachse proportional zu der Querbelastun& durchzubiegen, AVbaolut gesehen, d.h., in Bezug auf den Boden, wird die auf die Querbeiastung zurückzuführende Auslenkung zu der auf die Vertikalbelastung zurückzuführenden Belastung addiert oder von

9098 33/0066 BAD

ihr subtrahiert. Es ist nicht möglich-, mit Hilfe der absolute» Auslenkung einer Stelle der Radachse festausteilen, ob die Bela·* stung des Rades auf das Gewicht oder die Querbelastung zurüokzuführen ist. . ■

!•ig» 1 zeigt noch einen dritten Vektor 23 einer Kraft, die auf den Reifen 17 an seiner Berührungsstelle mit dem Erdboden 18 wirkt. Diese Kraft ist die Widerstandskraft, deren'Vektor zu dem Gewichtsvektor 20 und dem Querbelastungsvektor 22 rechtwinklig ist und daher mit der Bewegungsbahn des Rades 16 übereinstimmt. Wenn das Rad 16 gegen eine Bewegung gebremst .ist, kann eine relativ große Widerstandskraft entwickelt werden. Wenn sich das Rad dagegen frei· drehen kann, tritt nur eine relativ kleine Kraft auf, die vor allem auf die Lagerreibung und dergleichen zurückzuführen ist. Die Widerstandskraft führt einerseits zum Auftreten einer Drehkraft, die trachtet, den dem'Federbein 14 nächstliegenden Teil der Radachse 12 gegenüber dem äußersten Teil der Radachse 12 zu verdrehen, und trachtet andererseits, die Radachse vom einen Ende zum anderen in einer Ebene zu biegen, die zu der Zeichnungsebene in Ji'ig. 1 senkrecht ist und die Achse der Radachse 12 durchsetzt. Nachstehend wird gezeigt, daß die Wirkungen der Widerstandskraft in dem freitragenden .Fahrwerk nach Fig. 1 zum größten Teil unberücksichtigt bleiben können, während sie in dem drehschemelartigen Fahrwerk nach Fig. 2 von Bedeutung sind,

Fig. 2 zeigt ein drehschemelartiges Fahrwerk, bei dem die erfindungsgemäße Me 13einrichtung auf der Außenseite des Hauptgehäuses 24 montiert ist. Mit nachgesetztem Buchstaben "a" versehene Bezugsziffern bezeichnen Teile, die denen der Fig. 1 entsprechen, so daß das Verständnis der Wirkungsweise erleichtert

909833/0066

BAD

Das von dem Flugzeug kommende Hauptfederbein Wa überträgt auf das Flugzeug einwirkende Kräfte auf das sich in der Längsrichtung erstreckende Drehsehemelgehäuse 24, das auf dem federbein 14a in einer vertikalen Mngsebene "begrenzt. schwenkbar

gelagert ist, während seitliche Bewegungen starr verhindert sind. Das Gehäuse 24 tragt Radachsen zur drehbaren lagerung von Rädern 16a, deren Reifen 17a den Boden berühren. Die Kraftvektoren 20a, 22g, und 23a entsprechen... der Gewichtsbelastung, der Querbelastung

• bzw. der Widerstandsbelastung und sind an der Berührungsstelle des

* einen Reifens 17a mit dem Erdboden gezeigt. An jedem Reifen treten ähnliche Kräfte auf, die jedoch für die anderen Reifen nicht gezeigt sind, um die Zeichnung nicht unnötig zu komplizieren. Die Kraftvektoren haben bei jedem Reifen die in Fig. 1 dargestellte " Beziehung· Die vertikale Auslenkung des Gehäuses wird jedoch durch unterschiedliche Kräfte beeinflußt, weil das Gehäuse zu der Beweguttgsbahn der Räder 16a parallel ist. Das.über das Federbein 14a übertragene Gewicht des Flugzeuges führt daher zu einer vertikalen Auslenkung des Gehäuses 24 vom einen Ende zum andern. Die längs, des Vektors 23a wirkende Widerstandsbelastung erzeugt in den Rädern 16a ein Drehmoment, welches das Gehäuse vom einen Ende zum anderen zu biegen trachtet, so daß eine vertikale Auslenkung auftritt. Die Querbelastung trachtet, das Gehäuse 24 gegenüber dem Federbein 14a in einer- horizontalen und einer Querebene zu verdrehen, doch bewirkt keine dieser Bewegungen eine Vertikalbewegung des Gehäuses 24.

Die Widerstandsbelastung führt bei dem drehscliemelartigen Fahrwerk zu einer ähnlichen vertikalen Auslenkung wie die Querbe-' lastung bei dem freitragenden Fahrwerk. Dagegen führen die Querbe-

909833/0066
BADORfGlNAl

lastung des drehsehemelartigen Fahrwerks und die Widerstandsbelastung des freitragenden Fahrwerks nur zu einer vernachlässigbar kleinen Vertikalauslenkung. Nachstehend wird nur die Konstruktion«. * des freitragenden Fahrwerke ausführlich beschrieben,' doch wirkt ' die Widerstandskraft auf das Gehäuse 24 des drehscheraelartigen Fahrwerks ähnlich wie die Querbelastung auf die Aohse 12 des freitragenden Fahrwerks.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten, freitragenden Fahrwerk kann die Auslenkung der Radachse unter der kombinierten Wirkung der angegebenen Kräfte nicht leicht beschrieben werden, weil sie von der Form der Radachse und der Größe und Richtung der auslenkenden Kräfte abhängig ist. Man kann jedoch angeben, daß die vertikale Auslenkung an jeder Stelle der Länge der Radachse proportional der Kombination der beiden für die Bestimmung des Gewichtes und des Schwerpunktes wichtigen Kräfte ist. Diese Beziehung kann durch eine Gleichung ausgedrückt werden. Wenn eine mit geeigneten Instrumenten versehene Radachse einer vertikalen Gewichtsbelastung und einer Querbelastung ausgesetzt ist, kann man die Koeffizienten · für· den auf jede dieser Kräfte zurückzuführenden Anteil der Auslenkung bestimmen. Diese Koeffizienten sind für die gewählte Stelle innerhalb der MeßgrenBen konstant und können in einer Gleiohung für die an dieser Stelle gemessene, absolute Auslenkung verwendet werden. Dieser Vorgang kann an einer zweiten Stelle der Länge der Achse wiederholt werden, v/obei man. eine zweite Gleichung erhält, in der andere, aber ebenfalls bekannte Koeffizienten für jede der Kräfte erhalten werden. Daher werden an zwei Stellen der Länge der Achse Auslenkungs-Meßgeräte angeordnet, wobei in der an

909833/0066

BAD

jeder Stelle gemessenen Auslenkung die auf die "beiden interessierenden Kräfte zurückzuführenden Anteile in einem bekannten * Verhältnis zueinander stehen. Aus den gemessenen Auslenkungen

|i kann man dann die Größe der Kräfte berechnen, durch deren gemein» same Wirkung die Auslenkung erzielt wird.

Γ · · Me Verhältnis zwischen den Wirkungen der Gewichts- und

der Querbelastung kann sich längs der Radachse verändern, so daß diese zu einer Kurve ausgelenkt wird, die nicht einwandfrei vor-. herbestimmt werden kann· Gelegentlich kann es daher vorkommen, daß die Meßgeräte an Stellen angeordnet sind, an denen das Verhältnis zwischen den Wirkungen der Gewichts- und der Querbelastung ähnlich ist und an denen dann überschüssige, unbrauchbare Anzeigen erhalten werden. Diese Stellen können nicht genau vorherbestimmt werden. Bei Anv/endung der nachstehend angegebenen Bedingungen kann man derartige überschüssige Messungen jedoch gewöhnlich vermeiden·.

Damit bei diesem Meßsystem eine hohe Genauigkeit erzielt wird, müssen die Auslenkungen unter vorgeschriebenen Bedingungen gemessen werden. Zunächst ist die Anordnung der Auslenkungs-Meßgeräte wichtig. Diess müssen an Stellen angeordnet werden, an denen der Koeffizient für wenigstens eine Kraft verschieden ist. Gewohnlich soll nur das Gewicht bestimmt werden, das den größeren 'feil der gemessenen Auslenkung herbeiführt. Daher sollen zweckmäßig die Koeffizienten für die Querbelastung an den Meßstellen um einen geeigneten Betrag differieren. Perner soll.das Verhältnis der Koeffizienten zwischen den Heßstellen genügend differieren, so daß zwei deutlich voneinander verschiedene Verhältnisse zwischen den Belastungen und den Anzeigen der Meßinstrumente erhalten werden und eine einwandfreie lösung der Gleichungen

909833/0066

BAD

möglich ist. Bei einem gleichen Verhältnis zwischen den Koeffizienten erhält man überschüssige Anzeigen, die keine lösung der Gleichung ermöglichen. Wenn das Verhältnis nur wenig variiert, kann man zwar die gleichung lösen, doch wird das ausnutzbare Signal verkleinert und ein unnötiger fehler in das System eingeführt. Bei der Bestimmung des Wertes' der Koeffizienten an jeder Stelle müssen ferner Prüfkrafte in einem Bereich verwendet werden, in dem auch die tatsächlich auftretenden Kräfte liegen. Wie bei jedem Meßsystem gibt es einen zulässigen ToleranzbBifeAöh, in dem genaue Ergebnisse erzielt werden. Dies gilt besonders für das vorliegende System, in dem ein Balken komplex gebogen wird. Ba nur die beiden interessierenden Kräfte erfaßt werden sollen, muß dafür gesorgt werden, daß das Auslenken der Radachse nicht noch durch andere Kräfte beeinflußt wird oder daß derartige Kräf- - te, wenn sie auftreten, auf geeignete Weiee korrigiert werden. Dies ist besonders beim Wiegen von Flugzeugen wichtig, weil dabei beispielsweise Windkräfte eine Auftriebs- oder Widerstandskraft erzeugen können, welche das scheinbare Gewicht vergrößert oder verkleinert. .

Eine Analyse, die auf der Kenntnis der Art der in einem Fahrwerk der vorliegenden Ausbildung auftretenden Auslenkung beruht und durch praktische Prüfung des erfindungsgemäßen Wiegesystems bestätigt wurde, hat gezeigt, daß zwischen den Halterungen der Meßgeräte Stellen vorhanden sind, deren mit dem Auslenkungs-Meßgerät gemessene, relative Auslenkung nur von dem Gewicht des Flugzeuges abhängig ist und keine Komponente enthält, die auf die Querbelastung des Flugzeuges zurückzuführen ist.

909833/0066

BAD ORfGfNAL

An einer derartigen Stelle kann man daher eine dem Gewicht direkt proportionale Anzeige erhalten, so daß nur ein einziges Heßgerät „erforderlich 1st und das System vereinfacht wird.

Als elastische Achse wird eine gedachte Linie bezeichnet, die öich in der Querrichtung erstreckt und den momentanen Auslenkungszustand der Radachse bezeichnet. Bei nicht ausgelenkter Radachse kann die elastische Achse daher eine Gerade sein, die mit der Symmetrieachse der Radachse übereinstimmt. Unter Last ist die elastische Achse eine Kurve, welche die Krümmung der Radachse angibt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird in erster Linie in Bezug auf die elastiaoke Achse beschrieben. Sie kann jedoch gegenüber der Mitte der Radachse verscüoben sein und mit anderen Teilen der Radachse zusammenwirken, wobei auch ähnliahe Verhältnisse und eine ähnliche Information erhalten werden. Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen gegeben»Darstellungen eingeschränkt. Diese zeigen £war eine bevorzugte Ausführungsform, doch kann der Erfindungsgedanke auch in vielen anderen Ausführungsformen verwirklicht werden. In der Fig. 1 wird die Bewegung innerhalb der Radachse in der Nähe der Mittelachse gemessen. Gemäß l?ig, 2 kann die Messung unter Anwendung der gleichen Prinzipien auch außerhalb des Gehäuses erfolgen.

'.,.. Die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform hat folgenden

Aufbau!

/,, An einer Stelle 26 zwischen den Enden der Radachse 12

■ . ist im Innern derselben ein Meßstab 25 starr montiert. An zwei

\] Stellen 32, 33 der Radachse 12 sind auf beiden Seiten der Halte-

■;· rung 26 des Meßstabes25 Arme 28, 29 montiert, die je ein Meßgerät ■·; ·'■ 30 bzw. 31 tragen. Diese Meßgeräte dienen zum Messen der Bewegung

9OS833/00ß6 BAD ORIGINAL

an den Stellen a und b der Achse 12. Die Meßgeräte 30, 51 sind in Pig. 1 als -Meßuhren dargestellt, Iz&men jedoch auch als Dehnungsmesser, geeichte Wegmesser, Differeiiti al transformatoren oderandere kraft- oder " Bewegung,suan'Iler ausgebildet Kein, deren Aueg^nji der bei a ,--nci.b .:.";.,~β&'-:)oy- ■ ^lativbewe-ßung zwischen dem *?■>. "■■— u'^iib -23. u.no dc; ι.·.;"^: ;.-^; ■_: ----- --.; ΐ .'.· (■■ 'io.;. ;·■-^r-■;·:.;riris 30 oder ^;>1 ^t

erfolgt -u.vi·;.- ötarJce Auslenkung des recht⁷ η ¹^r(Ic H -ior i^acLao-ii;-^.-. 121. während das Anke Ende 36 seine Lage cegenuber dem Pffd^rbeis. 14 nur wenig verändert.

Die Meßgeräte 30, ;S1 neigen die η'.·Γ die i3teilen a und b üijerfcra/ierie Auslenkung der Steljen 32,. '0 gegenüber eiern benaohb..irti-'ii -..-■ ιύc itefc.· He-ßati:-"f."'--·^ -^:-'':; an, der die Am-'I pn:-'h-yif^r, öey If-^j.<ia;-I-^¹Iiteile. 26 auf öio Stell -*u ■■}. und f? übertrat« .^: π c bewoglichen iruhj.f-r 37» v8 α-.-:...-■ iT--J-i-ig-y :."-*-1^- _;'-:-oiicu ^;tj. i.'uppiungivoi-'=.·-;■.-..".Ii 'i9. ^a0 a;, ^Γΐ te starr an de«:.' Μο-"-^: v^::;-iü b^fciati^t üind» Der Vie^t i::V, ^:!» j ,yb uin s S;afres S-iied. das vieh ;ϋίϊ·" ^cre^^iüer dein Erdb-vdon bewegt, sich aber nicht vcxd einen linde ^uui anaereK. duriihbiei-t. Ba der Stab 25 mit seiner Halterung an uinc^ Stelle der län/je aer Radachse 12 befestigt und au der Achse aer nicht ausgelenkten Radachse 12 annähernd parallel ist, "i'atin man feststellen, daß der Stab 25 mit der Tangente an die momentane elastische Achse der Radachse 12 an

, dem Befesti|j;un_tj3r,unlit des Stabea 25 übereinstimmt oder zu dieser ..Tangente parallel ist.

90983 3/0066

BADOWGÄ '

In Fig. 1 sind die Meßgeräte 30, 31 mit Hilfe von ..Armen 28, 29 an dem Radachsengehäuse befestigt, ciooh ..-ir,/ -meh andere Anordnungen möglich. Beispielsweise iconneii die Heisgerilt 3.Q, 31 direkt an dem Gehäuse der Aohse 12 befestigt sein, so die Stellen 32 und a bsw. die Stellen 33 na-· ;> übs ■■:! ua Viimieu, Bei Verwendung der Anordnung mit den Armen und den dt-) uinn man die relative Län;;e jedes dieser Teile ohu-o wtii ,e o.j ändtji·.,, so daß die Stellen a und b längs der Achse 12 verschoben we-rclsn, um die vorstehend angegebenen i'or-uorunjen betrafi'ead eile Koeffizienten zu erfüllen, welche die Beziehung awischen der. v/eganaeigen und den die Radachse 12 auslenkenden Eräften ausdrücken. Man könnte die Arme 28, 29 auch im wesentlichen mit dem Stab 25 fluchtend anordnen, so daß sie einander berühren, v/o bei der eine Arm infolge ihrer Relativbewegung bei belasteter Kudachse 12 ausgelenlct wird. In diesem Pail kann man die AUül-^nkung des Heßatabes mit Hilfe von Dehnungsmessern mesaea, beispielsv/eise indem das Meßergebnis mit den Auslenkungen der Achse in eine Beziehung gebracht und ein elektrischer Ausgang zur leichteren Durchführung weiterer Kalkulationen erhalten wird. Man erkennt, daß die Anzeigen der Meßgeräte 30* 21 die an den -Stellen, a'und b geraessenen xielativbewegungen der Punkte 26, 32 und 26, 33 der Radachse 12 des freitragenden B'ahrwerks darstellen.

Die Befestigungsstellen 26, 32, 33 des Heßstabea 25 und der Tragarme 28, 29 stehen in keiner bestimmten Beziehung zu der Radachse.12, deren Auslenkung gemessen werden aoll. Man kann diese Stellen in mehreren, verschiedenen Kombinationen anordnen. Die Erfindung ist auch nicht darauf eingeschränkt, daß die Meßgeräte im Innern der Achse angeordnet sind. Diese Anordnung wird

909833/0066

BAD

-¹⁴~ 15066..0

jedoch bevorzugt, v/eil dabei .;in vorhandener, gec■■■■...-ί;st-:.._■ d^am ausgenutzt wird. Die Messung;! können jedoch auci: .;emäß ^: _::, 2 auf der Außenseite des Achsen_;-:ehäuses vörgenomaei: werden, oder auch an einer entfernten Stelle, beispielsweise ;■ ·; HiIr-- von lichtmeßverfahren oder anderen Meßverfahren. W:^o;-;v; "l.-j-t :ur» daß Auslenkung η von Teilen de...· Achse ^erie^sen w-:-.-.-iei..

Es wurde- vorstehend aar auf hingewiesen, iaß s,-v,>hl das in Fig. 1 gezeigte, freitragende fahrwerk als "auc-.. das j.-. Fig» 2 gezeigte, drehs eherne lar ti ge !''uhrwerk unter der Iftfj:-. iOing ·.■ i^:. Widerstands- bzw» Querbelastungen gebogen bzw. verdreh werde."- können und dadurch in die mit den Heßgeräten 30, 31 baw. 30a, 31a ermittelten Meßwerte Fehler eingeführt v/erden können, welche die Genauigkeit des Systems herabsetzen. Sie Wirkungen dieser Kräi'te sind von der Anordnung des Meßgeräts gegenüber der elastischen Achse und der Art des tfahrwerks abhängig. Man kann zur Herabsetzung dieser Fehler die aneinander angreifenden x'eile ".^r Heizeinrichtung in geeigneter Weise ausbilden oder die &esai.: :ov/ichtsanzeige entsprechend korrigieren. Im Rahmen der xJi-findar. , ist nur die Auslenlcung in einer vertikalen Ebene von Bedeutung ,1 v/e^ien die genannten anderen Fremdeinflüsse durch geeignete MaLuuhmen' beseitigt. In Fig. 1 können die Kupplungs stücke 3^:;, 40 unu ebenen Platten bestehen, weil eile Feigung der Jiiad;.ohoc 1 ' zxun Durciibiegen in einer horizontalen Ebene überwiegt. In rd,;.. 2 können die Kupplungs stücke 39a, 4Oa aus Bogenseguriisen ;■ -a Gehen, die der Krümmung des Gehäuses 24 angepaßt aind, weil in ;*xeaüiu Fall das Drehmoment überwiegt.

9 09833/0066

BAD ORIGINAL

31 ist

Die ,·-.	■Ordnung	MeSs tab-.	25 und der	Heßgerä	te 30,
r ni;--."	Λ ferity	are:i k.	man bei bea	■timiaten	Anord-
3er	st-md ·>■■-	^r-nde,	ortellhaf ~·"	/!rgebn:	isse
3rf= *■' "		■.-.,■'. -3 ".	■-,Γ' sng--. >	-et» d	;■ tot-
	IT: -U'l- _"-"-':■	-. Kr"	" ■-<? · ""'1Ii ■	....-^q-
	.-- r"~ - i Z. K-' -■>		, -311 kann. .-	ale	: ■ ^lun/
		■ . v	^nd '-rar--
	ο C »:■■:	-..,-1Si.	-. ra /hied .		°/
. .-		■ V/t	die AMü:>:		: - ι ί - "ι

: :„r; ·■.■. ητι auch r-.^; ₅.-r Steile räi ^c;;-w;tiüber a«r Querbe' .·. "iung unemv direkt ööm von diesem Fahrwerk getra^

en, an ^;. .; -■ -w ei.- I;----l3ge dlich .utv-i ^:H -~- kvj: . =Jrtuig a -ic v/i oh =i des "Flugzeuges

proportional ist« in dieser Stelle hai; der Koeffizient für den von der ^vi^r:cb el astung abhängigen $eil des Meßgerätausganges den Wert NuJ", so daß in diesem fall aar eines der Meßgeräte 30, 31 verweil·¹·- -.α ν -den brau ■■ ■'* das an dieser Stelle angeordnet ist,

.te Heßgc ; entfallen er ce in Anfang aui3er

• 13XDfa kann. Die Ancrdnun.-

in

?all ebenso

vi":" -'■:-. " :« 1, Lieispielsweir e mit einer"! Meßgerät 50, einem Stab 2.3 s ein---.! "Arm 2^:3 und den Halterungen 2ö und 32. Da^o.^en \;erden das Mei£.-;^Tät 31s der Arm .29 und der jenseits- der I!;O. »<--rung 26 befindliche, rechte -Teil des Stabes 25 nicht verwendet. Da sie mit dem verwendeten Meßgerät 30 mechanisch nicht in Verbindung stehen, können sie entfernt werden.

9098 33/0066 BADOfciGINAL

Theoretisch soll dieses einzige Meßgerät auf der Rad- ' aahse 12 zwischen den Halterungen 26 und 52 an dem Schnittpunkt der Tangenten an die Punkte 26 und 32 der elastischen Achse der , Radachse liegen. Die Krümmung dieser elastischen Achse ist nur von der.Querbelastung, nicht von der vertikalen Belastung abhängig. Diese Stelle kann für jede .Anordnung der Radachse und der. Halterungen berechnet v/erden. Angesichts der zahlreichen veränderliehen Faktoren, wglohe. die. Lage dieser Stelle beeinflussen» kann man die Lage der Stelle aufgrund einer Analyse der Anordnung der Radachse und des :reaerbe±ns grob angeben* Die genaue lie Stimmung der Stelle wird gewöhnlich experimentell vorgenommen, wobei zur Prüfung die Radachse einer· Querbelastung unterworfen wird, bis die Anzeige des Meßgeräts sich nicht mehr ändert.

Die durch den Kraftvektor 22 in Fig. 1 dargestellte Querbelastung kann auch die entgegengesetzte Richtung haben wie in Fig. 1. Dies ist beispielsweise von der Orientierung des Flugzeuges und der Windrichtung abhängig. Diese Kräfte haben bei den Fahrwerken auf beiden Seiten des Flugzeuges einander entgegengesetzte Richtungen. In diesem Fall wird die Radachse anders ausgelenkt, beispielsweise sogar zu einer "S-fö'rmigen Kurve, doch gelten trotzdem die lehren der ürfindung und können die gewünschten Auslenlcungsmessunjen vorgenommen werden.

Es wurde schon darauf hingewiesen, daß bei einer Ausübung von bekannten Quer- und Gewichtsbelastungen auf eine Radachse in der iii Fig. .1 gezeigten Anordnung die Ausgänge der Meßgeräte 30, 31 einer Addition von Wirkungen entsprechen, die je einer der Kräfte proportional sind. Dies wird als Eichung des

909833/0066

bad

Systems bezeichnet. Menu daher auf die Radachse unbekannte Kräfte einwirken, kann man feststellen, welcher 'Teil des Meßgerät iuagangs auf jede der beiden Einzelkräfte zurückzuführen ist.

Das System wird wie folgt geeicht;

Die Radachse des i'ahrwerks wird bekannten ^uer- und vertikalen Kräften in mindestens zwei verschiedenen Korabinationen ausgesetzt, so daß die Radachse 12 ausr;elenkt wird und jedes Meßgerät 30, 31 zwei Anzeigen ergibt. Man kann auch die Anzeigen aufzeichnen, die bei einer Reihe von Kombinationen von ausgeübten Kräften erhalten werden. Wenn man daher annimmt, daß jedes der beiden Meßgeräte 30, 31 auf die Summe der beiden Kräfte anspricht, kann man Koeffizienten für jede dieser beiden Kräfte bestimmen und als Norm für spätere Wägungen verwenden, indem man einfach den Schnittpunkt der aufgezeichneten Kurven verwendet oder die Simultangleichungen löst. ^Aus diesen Gleichungen erhält man dann eine Simultanlösung für die gewünschte Unbekannte, in diesem fall das G-ewicht des IPlugzeuges. Die Losung dieser Gleichungen kann mit Hilfe einer elektrischen Brückensclial bung erfolgen, deren Ausgang der gewogenen algebraischen Summe der Anzeigen dßr Meßgeräte direkt proportional ist.

Die Entwicklung der Gleichung zur Bestimmung desGewichts des Flugzeuges aus den Anzeigen der Meßgeräte ist nachstehend erläutert:

'Wenn man die Ausgänge der Auslenkungs-Meßgeräte an den Stellen a und b mit T und T. und die Querbelastung und das

el D

auf da3 betrachtete fahrwerk wirkende Gewicht des .Flugzeuges in Gewichtseinheiten mit 3 bzw. ι/ bezeichnet, kann man folgende. Gleichungen aufstellen, welche die Beziehung der Anzeige des Auslenkungs-Meßgeräts zu diesen Kräften angeben;

909833/0 06 6
BAD ORIGINAL

"^lö

16068-ü

. (1) a_wW -η a_sS = T_a
(2) b_wW + b_QS = T_b

Dabei sind a , a , b , b Konstanten für die Stellen a und b. Wenn man in der angegebenen Weise die Ausleitfeungcaazeigeü-dir mindestens zwei Kombinationen von bekam:'.υπ Kräften rf ι¹.::-- 3 ermittelt, können die Werte der Konstancen für je^e der /leichung (l) und (2) durch eine Simultanlösung derselben bestimmt werden. Beim Wiegen eines Flugzeuges können dann "^e Gleichungen (L) und (2) zur Ermittlung der gewünschten unbekannten Kraft verwendet -werden, Bei Auflösung nach V/ erhält man

⁽V ^{T T}

Da die Konstanten bekannt sind, kann man den Wert von W durch einfache Summation der Heßgerätanzeigen bestimmen. Die Instrumentierung ist einfach, wenn man als Auslenkungs-Heßgeräte Dehnungsmesser verwendet, deren elektrischer Widerstand ->ei einer Auslenkung verändert wird. Die Veränderung des V/i-.orstandes" kann zu einer Spannungsveränderung führen, die entsprechend der . Gleichung (3) summiert werden kann. Man erhält auf die3c .»eise . einen Spannung saus gang, übt direkt mit dem von diesem i'Ohi-v/eri: getragenen Gewicht in Beziehung steht und von der ^uerb-jl:-„atun;; unabhängig ist. Der Spannungsausgang kann dann mit ähnlichen Ausgängen, die von dem anderen Fahrwerk erhalten werden, einer rechnerischen Verarbeitung unterworfen werden, durch-welche das Gesamtgewicht und der Schwerpunkt des Flugzeuges bestinrat werden.

Big, 3 zeigt fünf JJrückensehaltungen 50-54 rai^μ ilen Fahrwerk-Heßgeräten eines Flugzeuges mit vier Ilaup b fahr v/jrken .und einem-Bugfahrwerk. Die Brückenschaltungen 50 und -jL tmt--

909833/0066

BAD ORIGINAL

sin	.4 "I!;".	.-·.- ..-;:.i :-:g	' in	de
nur	fin. G	- - "- ).'·--"■-.- j	50	aus ■■
Re1	s S--	- '.fGa- -.λ* de	Rtä l	ο 7Λ
wel	aber	••s b	-tv.

halten die Meßgeräte an dem vorderen und hinteren, linken Hauptfahrw-er3c, die Prückenschaltungen 52 und 55 die Meßgeräte an dem vorderen und hinteren, rechten laup, .fahrwerk, und die dchaltung 54- enthält "die Meßgeräte .·.<■'; .lern Bu/r '-rwerk. Die Schaltungen "

>"o:.:-inung ..-■-■! funktion gleich, so daß .•"!»oh bfi-" sieben wird. ::)---'⁵λ 50- '■ sind aus Dehnungsnossern ".Π'-"-ΐ:.'Θ.3Γ/" ' und erzeugen einen Ausgang, -.cdf-11 1"¹El- -^rk lastenden iewiciit des Flii£;S'S"·;.-■ :;- -v·.■'-^: b nropo·'·' 1 :?-:al ist. ■""·"-.-.-BereGiiiTing erfolgt in tibereiv; I=-'-12,-^ oit aer voretehenden J[»läuterung der Verwendung von zwei Meßgeräten zur'Srzielung der gewünschten Anzeige. In dem vorliegenden Aus "führü-nga bei spiel erfolgt die Erläuterung zum leichteren Verständnis der Schaltung aniiand von Dehnungsmessern, doch können beliebige andere Einrichtungen verwendet werden, die in übliängiglceit von einer Auslenkung eine elektrische Veränderung bewirken. Man könnte auch andere Arten von Händlern verwenden, wenn- deren Ausgange in geeigneter Weise kombiniert werden. Durch paarweise Verbindung der Dehnungsmesser Rc·,, Rt. , -Rc^q, Rt, q erhält man Einheiten zum Messen der Auslenkung an bestimmten Stollen der Radachse. Jedes Dehnungsmesserpaar besteht aus Dehnungsmessern Rc und Rt, die an entgegengesetzten Stellen eines Meßstabes so angeordnet sind, daß beim !lessen eines Druckes in dem Stab durch den Dehnungsmesser Rc der Dehnungsmesser Rt den Zug mißt und umgekehrt. Jedes Dehnungsmesserpaar Rc, Rt entspricht einem einzigen Meßgerät, dessen Ausgang der an dieser Stelle genesseiien Auslenkung proportj unal ist, beispielsweise der Meßuhr 50 in Jig. 1. Jede Brückenaehaltung 50-[54 wird von

909833/0066
BAD ORIGINAL

zwei Dehnungsmesserpaaren Ro, , Rt-, und Ro₂, Rtp usw. gebildet, welche die Auslenkung an zwei Stellen einer bestimmten Radachse messen und so an getrennte Spannungsquellen 60-64 angeschlossen _% sind, daß die Ausgangsspannung jeder Brückenschaltuftg die gewünschte Funktion der Kombination der beiden miteinander verbundenen Dehnungsmesserpaare ist. ,

Die Brückenschaltung 50 besteht aus zwei Spannungsteilern, die parallel an -eine gemeinsame Spannungsquelle 60 ange** schlossen sind. Der erste Spannungsteiler besteht aus den hintereinandergeschalteten Dehnungsmessern Eo₁ und Rt₂»deren Verbindungsstelle 50a geerdet ist. Der zweite Spannungsteiler besteht aus- den Dehnungsmessern Rc., und Rt, , die zusammen mit mechanisch gekuppelten Regelwiderständen Rx-, und Ry, hintereinandergeschaltet sind. Von der Verbindungsstelle 50b zwischen den Dehnungsmessern Rc, und Rt, wird eine Ausgangsspannung abgenommen und an einen Funktionsverstärker 70 angelegt, von dem sie an Summationsschaltungen 75 weitergegeben wird, deren Funktion nachstehend ausführlicher beschrieben wird. ·

Die Brückenschaltung arbeitet wie folgt* Bs sei angenommen, daß die Spannung an den Ausgangspunkten 50a, 5Öb der Spannungsteiler RCp, Rt₂ und Rx, Rc, , Rt, , Ry der von den Dehnungsinessern gemessenen Auslenkung entspräche. Wenn daher der Widerstand von Rc^. abnimmt, nimmt Rt, zu und folgt das ei'nen Teil der Spannung der Spannungsquelle 60 darstellende Potential des Spannungsausgangspunktes 50b entsprechend. Ein ähnlicher Zustand _t Wird in dem Spannungsteiler Rc₂, Rt₂ an der gemeinsamen Verbindung 5Oa. erhalten, wenn man annimmt, daß der Erdanschluß gepuffert ist. An dem Funktionsverstärker 70 liegt dann eine Spannung,

909833/0066
BAD OFIiGINAt.

die der Differenz zwischen diesen beiden Potentialen entspricht. Man kann diese Formel wie folgt schreiben: (4) V =

wobei T das von dem ersten Spannungsteiler und 2L das von dem zweiten Spannungsteiler abgenommene Potential ist. Durch die Widerstände. Ex, und By, wird in den zweiten Spannungsteiler ein Proportionalitätsfaktor eingeführt, der durch die Konstante k ausgedrückt wird. Diese Gleichung (4) hat daher dieselbe Form wie die Gleichung (3). wobei .lie Konstante k dem Verhältnis a_a/b_ entspricht. Der Henner der Gleichung (3) ist nicht wesentlich, weil er eine Konstante ist und in der Verstärkerstufe oder beim Eichen dea Systems leicht berücksichtigt v/erden kann. Tatsächlich braucht man beim Eichen des Systems die genauen Werte der Konstanten nicht zu bestimmen. Da die zur Einwirkung gebrachten Kräfte bekannt sind, genügt es, den Wert der Widerstände Rx und Ry so einzustellen, daß Veränderungen der unerwünschten Prüfkraft die Ausgangsspannung nicht verändern. Der Spannungsausgang kann dann ohne weiteres so geeicht werden, daß er den bekannten, gewünschten Prüfkräften entspricht.

In der in J?ig. 2 gezeigten Aus führung s form der Erfindung ist der Erdanschluß nicht gepuffert, sondern ein allen Stromkreisen gemeinsamer Punkt. Jeder Brückenschaltung ist eine eigene Spannungsquelle 60-64 zugeordnet, die voneinander getrennt _: sind und deren Potentiale gepuffert sind. Die zwischen dem Spannungsausgangspunkt 50b jedes zweiten Spannungsteilers und Erde vorhandene und an den zugeordneten ]?unktionsverstärker 70-74 angelegte Spannung entspricht jedoch der vorstehend angegebenen Gleichung.

90 9 83 3/0086

Die getrennten Spannungsquellen 60-64- sind an entsprechende Punkte der fünf Brückenschaltungen 50-54- angelegt, von denen Ausgangsspannungen abgenommen werden, die Signale darstellen, die dem Gewicht proportional sind, das von dei* Fahrwerk getragen wird, welches der jeweiligen Brücke zugeordnet ist. Zur Erleichterung der Rechenoperationen werden die Ausgangsspannungen in den Verstärkern 70-74 verstärkt. Die verstärkten Ausgangssignale der fünf Brücken werden in einem netzwerk summiert, das aus den Widerständen 76-80 "besteht. Diesem Netzwerk ist ein Verstärker 81 nachgeschaltet, der an die leitung 82 eine Spannung anlegt, die dem Gesamtgewicht des Flugzeuges proportional ist. Das G-esaEitgewichtssignal wird dann zur Aussteuerung einer digitalen Anzeigevorrichtung 83 verwendet. Diese kann aus einem Ausgangsanzeiger in der Lastkontrollstation (load master's station) oder im Steuerraum "bestehen. Die verstärkten ^.usgangssignal e der Brücken 50-53, die nur den Hauptfahrwerken zugeordnet sind, werden in einem Netzwerk summiert, das aus den Widerständen 86-89 besteht, und in einem Verstärker 90 verstärkt, der an die Leitung 91 ein Signal abgibt, das dem Gewicht entspricht, das nur von dem Hauptfahrwerk getragen wird.

Zur Schwerpunktsbestimmung werden das an die Leitung angelegte Gesamtgewichtssignal und das an die Leitung 91 angelegte Hauptfahrwerksgewichtssignal in einem Differentialverstärker 92 vereinigt, der einen stellantrieb 93, ein Rückführungspotentiometer 94· und eine digitale Anzeigevorrichtung 95 antreibt. Da der Schwerpunkt eines Flugzeuges gewöhnlich'in Prozent der mittleren aerodynamischen i'iefe ausgedrückt wird und das Fahrwerk gegenüber der mittleren aerodynamischen Tiefe

909833/00 66
BAtD ORIGINAL

- -23 - 150664α

festliegt, kann man mit Hilfe der Gewichtsinformation die Lage des Schwerpunktes gegenüber dein Fahrwerk bestimmen. Bei einem ^Dreibeinfahrwerk und manueller Berechnung multipliziert man dazu das Von dem Bugrad getragene Gewicht mit einer Konstante, welche dem Abstand zwischen dem Bugfahrwerk und den Hauptfahrwerken entspricht, und teilt dann durch das Bruttogewicht. Bei einem komplizierteren Fahrwerkssystem wird eine ähnliche Rechnung mit einer Konstante durchgeführt, die einem mittleren Abstand entspricht. Diese Berechnung ist bekannt und brauchet hier nicht genauer ausgeführt zu werden. Man erhält durch diese Berechnung den Abstand des Schwerpunktes von einer bestimmten Stelle, die in einer Beziehung mit dem Hauptfahrwerk steht. Daraus kann man ohne weiteres die Schwerpunktlage bezogen auf die mittlere aerodynamische Tiefe bestimmen.

In der elektrischen Schaltung wird diese Berechnung von dem Differentialverstärker 92 ausgeführt und mit Hilfe des Stellantriebes dargestellt, der in einer Rückkopplungsschleife angeordnet ist. Das Gesamtgewichtssignal wird über die Leitung an ein Widerstandsnetzwerk angelegt, in dem ein Potentiometer 94-über einen Widerstand 96 geerdet ist. Der Schleifer 97 des Potentiometers 94 wird von dem Stellantrieb 93 angetrieben und greift einen Teil des Gesamtgewichtssignals ab. Diesee Signal und das an die Leitung 91 angelegte Hauptfahrwerkgewichtssignal werden an die Eingänge des Differentialverstärkers angelegt, an dessen Ausgang eine Spannung erscheint, wenn zwischen den beiden Signalen eine Differenz vorhanden ist. Die Ausgangsspannung des Verstärkers Bteuert den Stellantrieb 93 und damit den Schleifer des Potentiometers 94· in eine Nullstellung, in der keine Span-

909833/0066
ÖAD ORIGINAL."

. I

nungsdifferenz vorhanden ist. Die Folgeschleife kann so geeicht werden, daß die Stellung des Schleifers 97 des Potentiometers'94 der Lage des Schwerpunktes gegenüber der mittleren aerodynamischen Tiefe entspricht. Diese Anzeige wird von der digitalen Anzeigevorrichtung 95 angezeigt.

Die Erfindung schafft somit ein neuartiges System zur Bestimmung und Anzeige des Gewichts und de_tr Schwerpunkt lage eines Flugzeuges, auch, wenn dieses unter der Wirkung von vorübergehenden Kräften steht. Das System ist äußerst einfach, ermöglicht aber eine bedeutende Verbesserung der Meßgenauigkeit, die in den bekannten Systemen nicht erzielt werden konnte, weil darin die Fremdkräfte zum großen Teil unberücksichtigt blieben. Für genaue Messungen mit dem erfindungsgemäßen System braucht sich das Flugzeug nicht an einer Stelle zu befinden, an der ideale Bedingungen vorhanden sind, und man kann während der Beladung und des Auftankens des Flugzeuges kontinuierliche Anzeigen an den Stellen erhalten, an denen diese Vorgänge gewöhnlich durchgeführt werden. Die durch dieses System ermöglichte Zuverlässigkeit und die Sicherheit, die durch eine genaue Bestimmung des Bruttogewichts und der Gewichtsverteilung erzielt wird, sind weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Systems.

9098337006.6

Claims (1)

1. V* 15Ό6640

   Patentansprüche:

   1» Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts eines Flugzeugee, das von mehreren Fahrwerken getragen wird und einer Querbelastung und einer Widerstandsbelastung ausgesetzt ist, gekennzeichnet durch Meßgeräte, die an Teilen des Fahrwerks des Plugzeuges angeordnet sind, die Auslenkung der Teile an im Abstand voneinander angeordneten Stellen messen und der Auslenkung proportionale Ausgänge erzeugen, und eine Einrichtung zum Vereinigen der Ausgänge der Meßgeräte und zum Erzeugen eines Signals, das nur dem von dem Fahrwerk getragenen Gewicht des Flugzeuges proportional ist. · '

   2φ Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts eines Flugzeuges, das einer Querbelastung und einer Widerstandsbelastung ausgesetzt ist, gekennzeichnet durch Wegmeßgeräte, die an Teilen des Fahrwerks des Flugzeuges angeordnet sind, die Relativbewegungen der Teile an im Abstand voneinander angeordneten Stellen messen und der Relativbewegung proportionale Signale erzeugen, und eine Schaltung, welche die von den Meßgeräten abgegebenen Signale vereinigt und ein Ausgangssignal erzeugt, das nur dem von dem Fahrwerk getragenen Gewicht des Flugzeuges entspricht.

   3. Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts eines von mehreren Fahrwerken getragenen Flugzeuges, gekennzeichnet durch eine dem Fahrwerk zugeordnete Einrichtung zum Übertragen von Auslenkungen von Fahrgestellteilen auf Meßstellen, an denen bei Veränderungen einer ersten auf das Flugzeug einwirkenden, koplanaren Kraft keine Relativbewegung der Teile erfolgt, jedoch eine zweite koplanare Kraft eine Relativbe-

   909833/0066

   wegung "bewirkt, eine Einrichtung zum Messen der Relativbewegungen der Fahrwerkteile an den Meßstellen und zur Abgabe von Signalen, die den Relativbewegungen proportional sind, und eine Einrichtung zum Vereinigen der von der Meßeinrichtung abgegebenen Signale und zum Erzeugen eines resultierenden Signals, das der zweiten auf das Plugzeug einwirkenden, koplanaren Kraft proportional ist.

   4-. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung an dem Fahrwerkteil an im Abstand voneinander angeordneten Stellen befestigt ist und die Meßeinrichtung eine Veränderung der Auslenkung der zwischen den genannten Stellen befindlichen Meßstelle mißt.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung einen starren Vorbelastungsarm und einen halbstarren Meßarm besitzt, der sich zu der Meßstelle hin erstreckt und dort angreift, und die Meßeinrichtung ein mit dem Meßstab verbundenes Dehnungsmeßelement umfaßt, das zur Abgabe eines Signals dient, das der Auslenkung proportional ist, welche der Meßstab erfährt, wenn die relative Auslenkung der im Abstand voneinander angeordneten Stellen auf die Meßstelle übertragen wird.

   6. Vorrichtung zum Messen des Gewichts eine& Flugzeuges, das einer Quer- und einer Widerstandsbelastung ausgesetzt ist, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Messen der relativen Auslenkung an einer, gemeinsamen Stelle zwischen festen Stellen eines infolge der kombinierten Wirkung einer Gewichts-, Quer- und Widerstandsbelastung komplex gebogenen Fahrwerksteile des Flugzeuges, wobei die genannten festen Stellen in einer Ebene liegen, die durch den Gewichtsvektor

   909833/0066

   un den Vektor der Quer- oder Widerstandsbelastung bestimmt • wird, und eine Einrichtung zum Übertragen der Auslenkung der festen Stellen an eine gemeinsame Stelle, die bestimmt wird durch den Schnittpunkt von Tangenten, sie bei einer nur durch die Quer- und Widerstandsbelastung bewirkten Auslenkung von den genannten Stellen an die elastische Achse des Fahrwerkst eils angelegt werden, wobei die Auslenkungs-Meßeinrichtung ein Ausgangssignal erzeugt, das der an dem gemeinsamen Punkt gemessenen, relativen Auslenkung direkt proportional ist, die ihrerseits nur dem von dem Fahrwerk getragenen Gewicht des Flugzeuges direkt proportional ist.

   7. Vorrichtung zum Messen des Gewichts eines Flugzeuges, das einer Querbelastung und einer Widerstandsbelastung ausgesetzt ist, gekennzeichnet durch mehrere Wegmeßgeräte, die an im Abstand voneinander angeordneten Stellen von Fahrwerksteilen des Flugzeuges angeordnet sind, die Relativbewegungen dieser Teile messen und diesen Relativbewegungen proportionale Signale erzeugen, und eine Schaltung zum Vereinigen der Signale der Meßgeräte und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das nur dem von dem Fahrwerk getragenen Gewicht des Flugzeuges proportional ist.

   8· Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Verstärker zum Summieren der Ausgänge von mehreren der genannten Schaltungen, die je einem Fahrwerk des Flugzeuges zugeordnet sind, und zum Ermeugen einer Anzeige, die dem Geeamtgewicht des Flugzeuges proportional ist.

   909833/0066

   9« Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung Brückenschaltungen besitzt, die den Meßgeräten zugeordnet und so miteinander verbunden sind, daß die Signale subtraktiv vereinigt werden, und die Schaltung so geeicht ist, daß ihr Ausgang nur dem Gewicht proportional ist.

   1o. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgeräte für jedes Fahrwerk des Flugzeuges zwei Wegmeßgeräte umfassen, von denen jedes auf eine Bewegung zwischen zwei Punkten des Fahrwerks anspricht, und eine Einrichtung zum Übertragen der Bewegung der genannten zwei · Stellen an eine gemeinsame Stelle zum Zweck der Betätigung jedes der Meßgeräte·

   11· Vorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bewegungsübertragung langgestreckte Glieder umfaßt, die an den genannten zwei Stellen an dem Fahrwerk befestigt sind und sich zu einem gemeinsamen Anschlag hin erstrecken, der sich zwischen den genannten Stellen befindet, wobei eines der anschlagenden Glieder durch eine Relativbewegung der genannten Stellen auslenkbar ist und ein Meßgerät zum Messen der Auslenkung trägt.

   12. Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts eines' Flugzeuges mit mehreren Fahrwerken, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrwerk eine hohle Achse besitzt, die durch das Gewicht des Flugzeuges und die Querbelastung des Flugzeuges

   ο ausgelenkt wird und in der zwischen ihren Enden ein starrer

   Stab koaxial montiert ist, wobei die Achse unter der Ein-

   ^wirkung der Gewichts- und Querbelastung gegenüber beiden

   ο Enden des Stabes bewegt wird, in'Bezug zu der Achse ortsfest

   o> angeordnete Meßgeräte zum MoBsrn von Belativbewegungen

   BAD ORIGINAL

   -\-.jq 15Q6640

   im Bereich je eines Endes des Stabes mit ihm zusammenwirkend angeordnet und geeignet sind, ein Signal abzugeben, dessen Stärke den Relativbewegungen der Achse direkt proportional ist, und eine Gewichtsberechnungseinrichtung in einer Schaltung mit den Meßgeräten verbunden ist und durch sie betätigt wird.

   13· "Vorrichtung zur Bestimmung des Gewichts eines Flugzeuges mit einem drehschemelartigen Fahrwerk, welches einen Hauptbalken hat, der auf dem Federbein des Fahrwerks schwenkbar gelagert ist, an beiden Enden je eine rechtwinklig zu dem Balken angeordnete, radtragende Achse trägt und durch das Gewicht dea Flugzeuges und die auf das Flugzeug wirkende Widerstandsbelastung ausgelenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite des drehschemelartigen Fahrwerks zwischen dem Federbein und einer der Achsen ein starrer Steb fest montiert ist, der sich in einer Ebene befindet, die zu der von der Gewichts- und der Querbelastung bestimmten Ebene proportional ist, auf dem Balken zwei Auslenkungs-Meßgeräte befestigt sind, die mit je einem Ende des Stabes in Wirkungsverbindung stehen und auf die Relativbewegung des die Meßgeräte tragenden Teils des Balkens gegenüber dem Ende des Stabes ansprechen, und eine Gewichtsberechnungseinrichtung in einer Schaltung mit den Meßgeräten angeordnet ist und in Abhängigkeit von diesen eine Anzeige des Gewichts des Flugzeuges erzeugt.

   ■14. Verfahren zum Messen des Gewichts eines Flugzeuges, das von mehreren Fahrwerken getragen wird, die infolge ihrer Bodenberührung außer der vertikalen Gewichtsbelastung auch einer allgemein horizontalen Querbelastung und einer allgemein

   909 8 337 0 0 66

   horizontalen Widerstandsbelastung ausgesetzt aind, dadurch gekennzeichnet, daß von jedem Fahrwerk ein Teil ausgewählt wird, der durch die Gewichtsbelastung ausgelenkt wird und durch die Querbelastung oder die Widerstandsbelastung im wesentlichen keine Auslenkung erfährt, so daß an dem Fahrwerk Stellen bestimmt werden, an denen eine Auslenkung gemessen werden kann, die nur durch das Gewicht und die Querbelastung oder die Widerstandsbelastung hervorgerufen wird, an die derart ausgewählten Teile des Fahrwerks signalerzeugende Auslenkungs-Meßgeräte angesetzt und die von diesen erzeugten Signalen derart vereinigt werden, daß ein Ausgangssignal erhalten wird, das nur der Gesamtgewichtsbelastung der Fahrwerke durch das Flugzeug proportional ist.

   15· Verfahren nach Anspruch 14₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkung an jedem ausgewählten Fahrwerksteil an Stellen gemessen wird, die längs dieses Teils im Abstand voneinander angeordnet sind.

   16» Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Punkte allgemein in einer-Richtung im Abstand voneinander angeordnet sind, die zu der Richtung jener Belastung (Quer- oder Widerstandsbelastung) normal ist, die im wesentlichen keinen Einfluß auf die zu messende Auslenkung hat.

   17« Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkung jedes gewählten Fahrwerksteile die relative Auslenkung zwischen zwei im Abstand voneinander angeordneten Stellen .dieses Teils ist und diese relative Auslenkung an einer zwischen diesen Stellen gelegenen Stelle gemessen wird, an der weder die Querbelastung noch die Widerstandsbelastung eine beträchtliche Auslenkung herbeiführt»

   909833/0066

   18· Verfahren nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkung jedes gewählten Fahrwerksteile mit zwei Meßgeräten gemessen wird, welche die relative Auslenkung von in Abstand voneinander angeordneten Stellen des Fahrwerksteils an andere Meßstellen übertragen, wobei die Meßgeräte für Jedes Fahrwerks zwei Signale erzeugen, die in der genannten Weise vereinigt werden.

   19. Verfahren zum Messen der Gewichtsbelastung eines Flugzeugfahrwerks, welches das Plugzeug am Boden abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkung des Fahrwerks gemessen^ ein der gemessenen Auslenkung proportionales Signal erzeugt und dieses Signal zur Lösung der Gleichung

   verwendet wird, in der W die Gewichtsbelastung des Fahrwerks ieti T und T-u Signale bezeichnen, die den Meßwerten an Stellen a und b des Fahrwerks entsprechen, und a„, b„, a™ und b_w Konstanten des Fahrwerks sind, die bestimmt werden können, indem das Fahrwerk bekannten Kombinationen einer Gewichtsbelastung (W-j) und einer Horizontalbelastung (H) unterworfen wird und die Gleichungen

   ^xa.
   gelöst werden.

   909833/0 0 66