DE1952348B2 - Bugradlenkung für Flugzeuge - Google Patents

Description

Fahrwerke und einiger Teile des Flugzeuges erfor- Rolle 17 aufweist. Diese Rolle läuft an einer Kurvenderlich ist. Da es aber auch bei senkrecht startenden scheibe 18, die auf der Lenkachse 19 des Bugrades l und landenden Flugzeugen üblich ist, die Seiten- sitzt. Neben der Kurvenscheibe 18 sitzt auf der LenK-ruderpedale als Steuerorgan zui Lenkung der Bugrä- achse 19 ein Zahnrad 20, das mit einer Zahnstange der zu benutzen, und zwar um dem Piloten genügend 5 21 im Eingriff steht. Die Zahnstange 20 sitzt auf dtm Freiheiten für andere notwendige Steuer- und Über- Stellglied des Lenkzylinders Ϊ3. Über die Kurvenwachungsvorgänge zu gewähren, können Seitenwinde scheibe 18 und die Rolle 17 ist das Lenkkommando sowohl bei normaler als auch bei senkrechter Lan- des Steuerventils 12 auf das Gestänge 5 und damit dung große Schwierigkeiten hervorrufen. auf das Seitenruderpedal 2 zurückgeführt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, io Wie bereits erwähnt, ist das Bugrad 1 beim megen ein Verfahren für die Bugradlenkung eines Flugzeu- des Flugzeuges eingefahren und der Versorgungsges vorzusehen, mit dessen Hilfe es möglich ist, auch druck der Hydraulik 30 durch einen nicht naher darbei Seitenwinden problemlos zu landen. gestellten Fahrwerkschalter abgeschaltet, jwird das

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge- Bugrad 1 ausgefahren, so wird auch die HydrauiiK ju löst, daß das zur Lenkung des Bugrades dienende 15 durch den bereits erwähnten Fahrwerkschalter einge-Lenkmomeni beim Aufsetzen auf eine Landebahn schaltet Hierbei gelangt der volle Druck auch in den auf einen relativ kleinen Wert eingestellt ist und daß oberen Zylinder des Stufenventils 9, so daß seine K01-das Lenkmoment anschließend mit einer vorbe- benstange in der gezeichneten Stellung, die einer stimmten Übergangsfunktion in Abhängigkeit von Steuerwirksamkeit von Null entspricht, veroieiDt. der Sleuerwirksamkeitsäadcrung erhöht wird. 20 Verstellungen des ScitenruderpedaK 2 haben somit

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den großen noch keine Wirksamkeit auf die Lenkung des iJugra-Vorteil, daß das Bugrad, das beim Landevorgang desl. In dieser Stellung des Stufenventils y ist oer nicht in Bewegungsrichtung eines Flugzeuges steht, Druckminderer 11 über dem Hebel 10 so eingestellt, sich nach dem Aufsetzen auf die Bewegungsrichtung daß der Druck der Hydraulik 30, der dem Meuervendes Flugzeuges einstellt, so daß zum Beispiel Seiten- a₅ til 12 zugeleitet ist, relativ stark reduziert wird, so winde, die beim Landevorgang herrschen, keine daß das Bugrad 1 in der Mittelstellung mit einem Schwierigkeiten für die Lenkung bedeuten. kleinen Lenkmoment gehalten wird.

Anordnungen zur Durchführung des Verfahrens Beim Aufsetzen des Flugzeuges aut der Lanae-

sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. bahn wird das Hydraulikventil 22 über einen ment

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten 30 näher dargestellten Lastschalter geöffnet. Damit wird Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher er- der untere Kolben des Stufenvenüls 9 verstellt, oa läutert der hydraulische Druck über die Drossel 23 und das

Beim Fliegen des Flugzeuges ist das Bugrad 1 ein- Ventil 22 in den unteren Zylinder des Stufenventils V gefahren und der Versorgungsdruck der Hydraulik gelangt. Hinter dem Ventil 22 ist eine weitere uros-30 durch einen nicht näher dargestellten Fahrwerk- 35 sei 24 vorsehen, die zur Ruckleitung der Hydrating schalter abgeschaltet. Wird jetzt das Seitenruderpe- 30 führt. Da der untere Kolben des Mutenvenu s» dal 2 verstellt, dann wird diese Bewegung über die einen Vorsprung aufweist, der in den oberen /,yim-Schubstange 3 auf den Gabelhebel 4 übertragen. Eine der einschiebbar ist, wird mit der Verstellung des unVerstellung des Bugrades 1 erfolgt aber nicht, da die teren Kolbens auch der obere Kolben um die none Steuerwirksamkeit auf Null eingestellt ist. Dies wird 40 des Vorsprungs verstellt. Um diesen betrag wira mit dem Gabelhebel 4 erzielt, der Sleuerbewegungen auch die Kolbenstange des Stufenvenüls J verecnoauf das Gstänge 5 nur dann überträgt, wenn der im ben, die den Bolzen 7 im Langloch des uabeinebeis <* Langloch 6 des Gabelhebels 4 verschiebbar angeord- gleichfalls um diesen Betrag verstellt. Uie ateuernete Bolzen 7 exzentrisch zum Lagerbolzen 8 einge- Wirksamkeit ist damit auf eine erste geringe Mine stellt wird. 45 eingestellt. Sollte das Bugrad infolge von Ruckfede-

Eine Verstellung der Steuerwirksamkeit ist mit rung wieder abheben, dann wird durch den Last-Hilfe eines Stufenventils 9 möglich, dessen Kolben- schalter das Hydraulikventil 22 wieder abgeschaltet stange über eine Lasche mit dem im Langloch 6 des und damit das Stufenventil 9 wieder in die Ausgangs-Gabelhebels4 angeordneten Bolzen 7 verbunden ist. stellung zurückgestellt. Die Steuerwirksamkeit wurde An der Kolbenstange des Stufenventils 9 ist darüber 50 damit wieder auf Null zurückgehen, hinaus ein Arm eines Hebels 10 angelenkt, dessen Beim Landen des Flugzeuges kann es ^natu£'.^icl)

anderer Arm zur Verstellung eines Druckminderers vorkommen, daß infolge von Seitenwinden der f Hot 11 dient. Der Druckminderer 11 liegt in der Zufüh- das Seitenruderpeda! betätigen mußte Damit wird rungsleitung der Hydraulik 30 zum Steuerventil 12 mit dem Aufsetzen des Flugzeuges auf der Lande- und zu einem Eingang eines Begrenzungsventils 14. 55 bahn und der Einstellung einer Steuerwirksamkeits-Die beiden Ausgänge des Steuerventils 12 sind über stufe ein Lenkbefehl auf das Bugrad 1 gegeben, so Hydraulikleitungen mit je einem Eingang eines daß es nicht mehr in Landerichtung steht. Da aber Lenkzylinder 13 und mit je einem weiteren Eingang das Lenkmoment, mit dem das Bugrad 1 in die korrides Begrenzungsventils 14 verbunden. Das Steuer- mandicrte Stellung gesteuert wird, zunächst sehr ventil 12 ist durch das Seitenruderpcdal 2 verstellbar, 60 klein ist, wird das Bugrad 1 beim Aufsetzen in die wenn eine von Null verschiedene Steuerwirksamkeit Rollrichlung überdrückt. Mit der Einstellung der ereingestellt ist. Die Stellbewegung wird dann über die sten Stcuerwirksamkeitsstufe durch das Stufenventil 9 Schubstange 3 und den Gabclhcbel 4 auf das Ge- wird gleichzeitig über die Kolbenstange des StufenstängeS übertragen, von dem ein Winkclhebel 15 ventils der Hebel 10 verstellt. Damit wird auch der weiterführt, der mit der Kolbenstange des Steuerven- 6₅ Druckminderer 11 verstellt und der hydraulische tils 12 verbunden ist. Druck für das Steuerventil 12 erhöht. Das Lenkmo-

Das Gestänge 5 ist darüber hinaus zu einem Arm ment für das Bugrad 1 erhöht sich aber nur sehr eines Hebels 16 geführt, dessen anderer Arm eine langsam, da das Druckbegrenzungsventil 14 fur den

Lenkzylinder 13 zunächst einen Nebenschluß bedeutet, der erst ab einem bestimmten einstellbaren Druck unterbrochen wird. Da sich somit das Lenkmoment langsam erhöht, hat der Pilot genügend Zeit, die Stellung des Seitenruderpedals dem zunehmenden Lenkmoment anzupassen.

Ist das Flugzeug beim Ausrollen, dann kann der Pilot durch Betätigung eines weiteren Schalters das Hydraulikventil 25 öffnen, so daß der untere Kolben des Stufenventils 9 in die gezeichnete Lage bewegt wird. Gleichzeitig wird aber der obere Kolben bis zum Anschlag verstellt, so daß auch die Kolbenstange den gesamten Hub auf den Bolzen 7 im Langloch 6 des Gabelhebels 4 überträgt. Damit ist die Steuerwirksamkeit auf den höchsten Wert eingestellt, wobei über den Hebel 10 der Druckminderer 11 so eingestellt wird, daß der Druck der Hydraulik 30 praktisch unvermindert dem Steuerventil 12 und dem Begrenzungsventil 14 zugeleitet wird. Bei der Umschaltung der Steuerwirksamkeit von Null auf die erste Stufe wird der zeitliche Ablauf durch die Drosseln 23 und 24 bestimmt. Bei der Umschaltung auf die höchste Stufe wird dieser Ablauf durch die Drosseln 26 und 27 bestimmt. Damit ist durch entsprechende Bemessung dieser Drosseln der zeitliche Ablauf der Steuerwirksamkeitsänderung einstellbar.

Das Stufenventil 9 ist so bemessen, daß sich die Steuerwirksamkeit in der ersten Stufe auf einen Wert einstellt, bei dem bei Vollausschlag des Seitenruderpedals 2 sich ein Radausschlag von etwa 10° für das Bugrad 1 ergibt. In der zweiten Stufe der Steuerwirksamkeit ergibt sich ein Radausschlag von etwa 45°, so daß das Flugzeug mit einer ausreichenden Lenkfähigkeit versehen ist.

Landet ein Flugzeug mit der erfindungsgemäßen Bugradlenkung nicht in der herkömmlichen Weise sondern senkrecht, dann wird das Bugrad 1 mit dem Ausfahren des Fahrwerks genau wie bei herkömmlicher Landung mit einem geringen Moment in der Mittellage gehalten. Herrschen keine Seitenwinde, dann wird mit dem Aufsetzen die erste Steuerwirksamkeitsstufe eingeschaltet, die, da das Flugzeug nicht rollt, gleich auf die zweite Steuerwirksamkeitsstufe umgeschaltet werden kann. Damit kann das Flugzeug sofort zu einem Abstellplatz oder zu einer Halle gefahren werden.

Herrschen dagegen bei senkrechter Landung Seitenwinde, dann kann das Bugrad 1 beim Aufsetzen ausschwenken, da es ja zunächst mit einem kleinen Lenkmoment in der kommandierten Lage gehalten wird. Mit dem Aufsetzen wird gleichzeitig der Lastso schalter betätigt und durch den Lastschalter das Hydraulikventil 22 geöffnet. Damit wird die erste Steuerwirksamkeitsstufe durch das Stufenventil 9 eingestellt und gleichzeitig der Druckminderer 11 über den Hebel 10 verstellt. Mit dem Druckanstieg nimmt das Lenkmoment — wie bereits beschrieben — zu, so daß nach entsprechender Zeit das Bugrad 1 mit einem Radausschlag von etwa 10° lenkbar ist. Wenn das Flugzeug still steht, kann der Pilot durch Betätigung eines weiteren Schalters das Hydraulikventil 25 öffnen, so daß die zweite Stufe der Steuerwirksamkeit eingestellt ist. Damit kann das Bugrad wieder in einem Bereich von 45° gelenkt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

platz oder zu einer Halle gelenkt werden, dann ist es Patentansprüche: zweckmäßig, die Steuerwirksamkeit auf einen hohen Wert einzustellen, damit das Flugzeug die erforder-

1. Verfahren zur Lenkung des Bugrades eines liehe Lenkfähigkeit erhält.

Flugzeuges mit Hilfe der Seitenruderpedale und 5 Zur Lenkung des Bugrades ist es auch bekann*, einer Vorrichtung zur Änderung der Steuerwirk- die Seitenruderpedale einet» Flugzeuges als Steuerorsamkeit, die beim Aufsetzen des Flugzeuges auf gan zu benutzen. Dabei kann die Übertragung des eine Landebahn einen geringen Wert aufweist Lenksignals direkt oder, wie bereits erläutert, indi- und mit abnehmender Rollgeschwindigkeit er- rekt über eine Vorrichtung zur Änderung der Steuerhöht wird, dadurch gekennzeichnet, io Wirksamkeit erfolgen. Bei indirekter Lenkung ist es daß das zur Lenkung des Bugrades (1) dienende zweckmäßig, die Steuerwirksamkeit bei eingezoge-Lenkmoment beim Aufsetzen auf eine Lande- nem Bugrad, das heißt im Flug auf Null einzustellen bahn auf einen relativ kleinen Wert eingestellt ist und beim Landeanflug mit dem Ausfahren des Bug- und daß das Lenkmoment anschließend m^;t einer rades oder beim Aufsetzen des Flugzeuges die Lenvorbestimmten Übergangsfunktion in Abhängig- 15 kung einzuschalten.

keit voa der Steuerwirksamkeitsänderung erhöht Es sind einige Vorrichtungen zur Änderung der

wird. Steuerwjrksamkeit bekannt, die nach den verschie-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- densten Methoden aufgebaut sind. Bei einer aus der kennzeichnet, daß die Steuerwirksamkeit nach britischen Patentschrift 919 696 bekannten Vorrichdem Aufsetzen des Flugzeuges auf die Lande- ao tung erfolgt diese Änderung mit Hilfe eines gegen bahn langsam erhöht wird und daß die Erhö- eine Feder arbeitenden hydraulischen Stellzylinders, hung des Lenkmomentes linear in Abhängigkeit Diesem Stellzylinder wird hydraulische Flüssigkeit der Steuerwirksamkeitsänderung erfolgi. zugeführt, deren Druck in Abhängigkeit von der

3. Anordnung zur Durchführung des Verfah- Stellgeschwindigkeit derart verändert wird, daß bei rens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- 35 kleiner Rollgeschwindigkeit der Kolben ein- und bei zeichnet, daß eine zur Steuerwirksamkeitsände- kleiner Rollgeschwindigkeit der Kolben ausgefahren rung vorgesehene Vorrichtung (9) einen Hebel ist. Der Hub dieses Stellzylinders wird dann zur Ein-(10) aufweist, über den bei der Steuerwirksam- stellung der wirksamen Länge eines im Steuergekeitsänderung ein Druckmindererventil (11) im stange eingesetzten Hebels benutzt, so daß über diese Arbeitskreis eines Lenkzylinders (13) verstellbar 30 Längenänderung die Wirksamkeit des übertragenen ist. Signals veränderbar ist.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Neben dieser auf mechanische Weise erzielbaren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß parallel Änderung der Steuerwirksamkeit ist es auch bekannt, zu zwei Eingängen des für das Bugrad (1) vorge- diese Änderung auf elektrische Art vorzunehmen, sehenen Lenkzylinders (13) ein Begrenzungsven- 35 Bei einer aus der USA.-Patentschrift 2 814 452 betil (14) vorgesehen ist, das bis zu eineia bestimm- kannten Vorrichtung wird dazu ein von der Rollgeten einstellbaren Höchstdruck einen Nebenschluß schwindigkeit abhängiges elektrisches Signal erzeugt, für den Lenkzylinder (13) bildet. das einem Verstärkerelement derart zur Verschiebung seines Arbeitspunktes zugeführt wird, daß die

40 Steuerwirksamkeit bei kleinen Geschwindigkeiten groß und bei großen Rollgeschwindigkeiten klein ist. Aus einer anderen Patentschrift, und zwar der USA.-Paientschrift 3 067 832 ist es bekannt, die Steuerwirksamkeit dadurch zu verändern, daß ein

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur 45 Lenksignal vom Abgriff eines Spannungsteilers entLenkung des Bugrades eines Flugzeugs mit Hilfe der nommen wird, der mit einer von der Rollgeschwin-Seitenruderpedale und einer Vorrichtung zur Ände- digkeit entsprechend abhängigen Spannung versorgt rung der Steuerwirksamkeit, die beim Aufsetzen des wird. Schließlich ist es auch bekannt, eine stufcn-Flugzeuges auf eine Landebahn einen geringen Wert weise Änderung vorzunehmen, und zwar aus der aufweist und mit abnehmender Rollgeschwindigkeit 50 USA.-Patentschrift 2 953 323. Bei dieser Vorrichtung erhöht wird. werden dazu innerhalb einer zur Steuerung vorgese-

Bei Flugzeugen ist es bekannt, das Signal zur Len- henen Brückenschaltung zwei symmetrisch liegende kung des Bugrades von einem Steuerorgan sowohl Widerstände eingeschaltet bzw. kurzgeschlossen, so direkt als auch indirekt, und zwar über eine Vorrich- daß sich hierdurch eine stufenweise Umschaltung der tung zur Änderung der Steuerwirksamkeit auf den 55 Steuerwirksamkeit ergibt.

Stellmotor einer hydraulischen Lenkvorrichtung zu Mit den zuvor beschriebenen Vorrichtungen ist es

geben. Die Übertragung des Lenksignals über eine zwar möglich, die Steuerwirksamkeit entsprechend Vorrichtung zur Änderung der Steuerwirksamkeit einzustellen; aber sollten bei einem Landevorgang hat den Vorteil, daß diese wegen der beim Landevor- Seitenwinde herrschen, dann kann es vorkommen, gang sich stark ändernden Rollgeschwindigkeit auf 60 daß beim Aufsetzen des Flugzeuges auf eine Landeeinen jeweils günstigen Wert eingestellt werden kann. bahn die Stellung des Bugrades von der Landerich-Es ist üblich, die Steuerwirksamkeit beim Aufsetzen tung abweicht. In einem derartigen Fall entstehen eines Flugzeuges auf eine Landebahn auf einen ge- starke auf das Flugzeug einwirkende Seitenkräfte, ringen Wert einzustellen, so daß das Bugr.id wegen welche einen Landevorgang gefährden können. Noch der hohen Geschwindigkeit des Flugzeuges in dieser 65 schwieriger ist die Landung bei herrschenden Seiten-Phase nur sehr wenig ausgelenkt werden kann. Befin- winden für senkrecht landende Flugzeuge, da hier det sich dagegen ein Flugzeug nach dem Landen beim Aufsetzen ein Kippmoment entstehen kann, zu beim Ausrollen und soll es z.B. zu einem Abstell- dessen Aufnahme eine Überdimensionieruntr der