DE2246576C3 - Steuervorrichtung für Steuerklappen von Flugzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für Steuerklappen von Flugzeugen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US-PS 27 6a 603 ist eine Steuervorrichtung mit diesen Merkmalen bekannt, bei der die an den Flügelhinterkanten vorgesehenen Steuerklappen gleichzeitig als Quer- und Höhenruder dienen. Insbesondere während des Startens und Landens ist es von entscheidender Bedeutung, daß die zum Vor- und Rückwärtsschwenken eingesetzten Klappen eine gleiche Winkelstellung einnehmen. In dieser Phase auftretende Unterschiede in der Winkelstellung werden mit Hilfe des für das Seitwärtsschwenken vorgesehenen Antriebs ausgeglichen. Bei einseitigem Ausfall des Steuersystems muß somit die Schwenkbewegung der Klappe auf der anderen Seite möglichst sofort unterbrochen werden, um die gleiche Winkelstellung der Klappen aufrechtzuerhalten bzw. eine gegebenenfalls eingetretene Abweichung durch entsprechende Steuerung der nicht ausgefallenen Klappe wieder auszugleichen. Derartige Korrekturen sind jedoch bei solchen Flugzeugen nicht annehmbar, bei denen die Klappen in diesen kritischen Flugphasen durch Vergrößerung des Flächenauftriebs ausschließlich der Verbesserung der Langsamflugeigenschaften dienen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung der genannten Art so auszubilden, daß bei fehlendem Gleichlauf der beiden Getriebe für die der Veränderung des Flächenauftriebs dienenden Steuerklappen die zugehörigen Antriebe sofort unterbrochen werden, ausgenommen bei Ausfall eines der jeweils zugeordneten elekrischen Steuerkreise.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs genannten Merkmale gelöst

Auf diese Weise wird sichergestellt, daß bei Ausfall eines der beiden Relais die Stromversorgung des Antriebs aufrechterhalten bleibt Sobald jedoch der Gleichlauf der Getriebe gestört wird, werden mit Hilfe der Relais die beiden Schalter A 1 und B1 geöffnet und die Stromversorgung unterbrochen.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung, die durch einen weiteren Patentanspruch gekennzeichnet ist wird gleichzeitig auch der Antrieb für an der Flügelvorderkante vorgesehene Vorflügel unterbrochen, wenn der Gleichlauf der Getriebe für die hinteren Steuerklappen unterbrochen wird.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Steuervorrichtung und

F i g. 2 ein Schaltbild eines Teils der in F i g. 1 gezeigten Steuervorrichtung.

Das in F i g. 1 gezeigte Flugzeug 10 weist an den Flügelhinterkanten der Tragflügel ausfahrbare Klappen 11 und an den Flügelvorderkanten ausfahrbare Vorflügel 12 auf. Die Betätigung der Klappen U und der Vorflügel 12 erfolgt über eine Anzahl von Schraubenspindeln 13, 14. Die Spindeln 13 werden von Getriebewellen 15, 16 am Backbord- bzw. Steuerbordflügel des Flugzeugs 10 und die Spindeln 14 von Wellen 17, 18 an dem Backbord- bzw. Steuerbordflügel angetrieben. Der Antrieb der Wellen 15, 16 erfolgt durch einen Hydraulikmotor 19, und der der Wellen 17, 18 über einen Hydraulikmotor 20. Die Motoren 19, 20 werden jeweils durch eine elektrohydraulische Steuervorrichtung 21,22 bekannter Bauart gesteuert

Durch die Außenbordenden der Wellen 15 und 16 werden eine erste 23 und zweite 25, als Synchronsteuergenerator ausgebildete sowie eine dritte 24 und vierte 26, als Synchrondifferentialgenerator ausgebildete Generatoreinrichtung angetrieben. In gleicher Weise treiben die Außenbordenden der Welle 17 und 18 fünfte 27 und sechste 29 sowie siebente 28 und achte 30 Generatoreinrichtungen an. Die Ständerwicklungen der ersten und vierten Generatoreinrichtung 23, 26 sind miteinander verbunden, ebenso die Ständerwicklungen der Generatoreinrichtungen 24, 25, 27, 30 und 28, 29. Die Verteilung und die Polarität der Ausgangssignale

von den Rotoren der als Differentialgeneratoren ausgebildeten Generatoreinrichtungen 24,26 sind damit von der Differenz, falls vorhanden, zwischen den Antriebspositionen der Außenbordenden der Wellen 15, 16 abhängig. Die Ausgangssignale dei- als Differenzgeneratoren ausgebildeten Generatoreinrichtungen 28, 30 hängen entsprechend von der Differenz zwischen den Positionen der Außenbordenden der Wellen 17,18 ab.

Die Ausgänge der Generatoren 24,26; 28,30 sind mit den Ständerwicklungen der betreffenden Synchronsteuerumformer 31,32,33.34 verbunden, die Teile einer elektronischen Schalteinrichtung 35 bilden, welche im einzelnen in Fi g. 2 gezeigt ist Die Steuerumformer 31, 32, 33, 34 sind so eingerichtet, daß ein Ausgangssignal von 15 Volt vorhanden ist, wenn die zugehörigen Getriebewellen 15,16 bzw. 17,18 synchron laufen. Diese Spannung nimmt mit nachlassendem Synchronlauf ab. Prüfschalter 36,37,38,39 sind in den Energieleitungen zu den betreffenden Steuerumformerr 31, 32, 33, 34 vorgesehen, so daß die Wellensymmetrie simuliert werden kann.

Den Rotoren der Generatoren 25,29 wird Strom von einem Umformer 40 innerhalb der Einrichtung 35 zugeführt, der einen mit 41 bezeichneten Eingang von 115 Volt und 400 Hz hat Der Umformer 40 hat einen Ausgang, der effektiv auf ein Maximum von 26 Volt durch eine Zenerdiode geregelt wird. Dieser Wechselstrom von 26 Volt wird über Leitungen 42,43 und 44,45 zu den Rotorwicklungen der Generatoren 25 bzw. 29 zugeführt Der Wechselstrom von 26 Volt wird durch eine Diode 46 gleichgerichtet, und Strom fließi über Festwiderstände 47, 48 und einen Regelwiderstand 49 zu einer Erdleitung 50. Strom fließt auch über Widerstände 51, 52 parallel zum Widerstand 49 zur Erde. Die Spannung an der gemeinsamen Verbindungsstelle 53 der Widerstände 48, 49, 51 wird durch den Widerstand 49 auf einen Wert von 15 Volt oder gerade darunter eingerichtet.

Das Ausgangssignal des Steuerumformers 32 wird durch die Diode 54 und den Kondensator 55 gleichgerichtet und an die Verbindungsstelle 56 der Widerstände 51,52 angelegt. Ein n-p-n-Transistor 57 ist mit einer Steuerelektrode mit der Verbindungsstelle 56, mit seiner Emissionselektrode mit der Erdleitung 50 und mit seinem Kollektor über einen Widerstand 58 mit der Verbindungsstelle 53 verbunden. Ein weiterer n-p-n-Transistor 59 ist mit seiner Steuerelektrode mit dem Kollektor des Transistors 57 verbunden, mit seiner Emissionselektrode mit der Erdleitung 50 verbunden und mit seinem Kollektor mit der Verbindung zwischen den Widerständen 47,48 über einen Widerstand 60 und eine Diode 61 verbunden.

Ein Relais A ist mit seiner Spule in Reihe mit einer Diode 62 zwischen einer 28-Volt-Energieouelle 63 und den Kollektor des Transistors 59 geschaltet. Die Polarität der Diode 61 ist derart, daß ein Stromfluß von der 28-Volt-Energiequelle über den Widerstand 60 verhindert wird. Ferner verhindert die Diode 62 eine Erregung des Relais A durch den Strom vom Umformer 40. Das Relais A hat normalerweise geöffnete Schalter A 1, A 2, A 3, A 4 und einen normalerweise geschlossenen Schalter A 5.

Das Relais A und die ihm zugeordnete Schaltung bilden einen Schaltkreis 64. Ein identischer Schaltkreis 65 ist mit einem Steuerumformer 34 zusammengeschaltet und wird von den Energiequellen 41,63 aus versorgt. Der Schaltkreis 65 weist ein Relais C mit Schaltern Cl, C2, C3, CA, CS auf, die den entsprechend numerierten Schaltern des Relais A entsprechen.

Die Schaltkreise 66, 67, die ebenfalls der Anordnung 65 entsprechen, sind jeweils Steuerumformern 31, 33 zugeordnet und sie weisen Relais B bzw. D auf, wobei jedes der Relais B und D mit fünf Schaltern ausgerüsiet ist, die den Schaltern der anderen Relais entsprechen. Die Schaltkreise 66, 67 werden durch eine 115-VoIt-400-Hz-Energiequelle 68 und eine 28-Volt-Gleichstromquelle 69 mit Energie versorgt Die Energiequellen 68, 69 sind von den Energiequellen 41,63 unabhängig.

Eine 28-Volt-Energiequelle 70 ist mit den Schaltern Dl₁Cl parallel geschaltet Die Schalter Ai, Bi sind parallel und in Reihe mit den Schaltern Cl, Di geschaltet Ein weiterer Schalter 71 ist zu den Schaltern Ci, Di parallel geschaltet und bildet einen Teil einer Yorflügel-Obersteuerungsregelung 72 (F i g. 1). Die von den Schaltern Cl, Di abgewandte Verbindung zwischen den Schaltern Ai, Bi ist über eine Leitung 73 an die Steuervorrichtung 21 angeschlossen. Dabei ist eine solche Anordnung vorgesehen, daß eine Spannung an der Leitung 73 die entsprechenden Teile der Steuervorrichtung 21 einschaltet um den Motor 19 zu erregen, wodurch die Klappen 11 entsprechend bewegt werden. Der Schalter ß5 liegt zwischen der 28-Volt-Energiequelle 63 und einer Cockpit-Kontrollampe 74.

Die Schalter A 5, C5 schalten ensprechende Kontrollampen 75,76, die von der 28-Volt-Energiequelle 69 aus unter Strom gesetzt werden können. Der Schalter D 5 betätigt eine Kontrollampe 77, die von der 28-Volt-Energiequelle 63 aus erregbar ist Die Schaltergruppen A 2, S2, C2, D2; A 3, 53, C3 und D3 sowie AA, BA, CA, DA entsprechen der Schaltergruppe A 1, Bi, Cl, Dl, die bereits beschrieben worden ist Die Gruppen A 2 usw. und A 4 usw. schalten den Stromfluß von der Energiequelle 70 über eine Leitung 78 zu entsprechenden Teilen der Steuervorrichtung 22, wobei eine Spannung an der Leitung 78 den Motor 20 einschaltet, um die Vorflügel 12 zu betätigen. Die Gruppe A 3 usw. ist in der Funktion mit der Gruppe A 1 usw. identisch, um die Klappen 11 steuern zu können. Dazu gehört auch ein Schalter 79, der einen Teil der Übersteuerungsregelung 72 bildet.

Wenn während des Betriebs der Ausgang vom Steuerumformer 32 bei 15 Volt liegt, ist die Spannung an der Verbindung 56 Null oder geringfügig negativ. Der Transistor 57 wird umgekehrt vorgespannt und leitet nicht Eine positive Spannung wird damit an die Steuerelektrode des Transistors 59 angelegt der leitet, um das Relais A zu erregen. Wenn der Spannungsausgang vom Umformer 32 fällt, wird die Spannung an der Verbindung 56 positiv, damit der Transistor 57 eingeschaltet und der Transistor 59 veranlaßt wird, das Relais A zu entregen. Die Relais B, C und D werden entsprechend entregt, und zwar durch einen Abfall im Spannungsausgang der entsprechenden Steuerumformer 36,39,38.

Wenn also irgendeine Asymmetrie zwischen den Winkelpositionen der Enden der Wellen 15,16 auftritt, fallen die Ausgangsspannungen von beiden Steuerumformern 31, 32, die Relais A, B werden entregt um die Spannung von den Leitungen 73,78 abzunehmen, so daß beide Motoren 19, 20 ausgeschaltet werden. Entsprechend werden, wenn die Ausgänge der Umformer 33,34 fallen, die Relais C, D entregt, um die Motoren 19, 20 auszuschalten.

Wenn jedoch als Folge einer Fehlfunktion der Vorrichtung eines der Relais A, B und/oder eines der

Relais C, D entregt wird, laufen die Steuervorrichtungen 21, 22 und damit die Motoren 19, 20 weiter, da die parallelen Schalter in jeder Gruppe immer noch geschlossen sind. Die entsprechenden Kontrollampen 74,75,76,78 werden nichtsdestoweniger eingeschaltet.

Wenn die eine oder die andere oder beide der Energiequellen 41,63 ausfallen, werden die Relais A, C entregt, was zu einem Aufleuchten der Lampen 75, 76 führt. Die Stromzufuhr zu den Steuervorrichtungen 21, 22 geht aber mit Hilfe der Relais B, D weiter. Wenn entsprechend entweder die eine oder die andere oder beide der Energiequellen 68, 69 ausfallen, können die Motoren 19, 20 weiterlaufen, vorausgesetzt, daß die Energiequellen 41,63 weiter funktionieren.

Wenn eine Asymmetrie in der Rotation dei Getriebewellen 17,18 der Vorflügel 12 bewirkt, daß die Leitungen 73, 78 nicht mehr stromführend sind, bewirk eine Betätigung der Übersteuerungsregelung 72 einer Nebenschluß der Schalter Cl, DX und C3, D3 durcl· die Schalter 71,79, um die Leitung 73 erneut zu erregen so daß die Klappen 11 bewegt werden.

Die Steuerungsvorrichtung sorgt also für eint Arretierung der Klappen 11 und der Vorflügel 12 im FaI einer echten Asymmetrie und warnt lediglich für der Fall, daß ein Teil oder eine Energiequelle in dei Detektoreinrichtung ausfällt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung für Steuerklappen von Flugzeugen mit einen Antrieb für ein einer ersten und zweiten Steuerklappe zugeordnetes erstes und zweites Getriebe, mit einer ersten und zweiten Generatoreinrichtung, die mit dem ersten und zweiten Getriebe zusammenwirken und in Abhängigkeit der Getriebestellungen erste elektrische Signale erzeugen, mit einer dritten und vierten Generatoreinrichtung, die mit dem ersten und zweiten Geriebe zusammenwirken und auf die von der ersten und zweiten Generatoreinrichtung stammenden ersten elektrischen Signale zwecks Erzeugung zweiter elektrischer Signale ansprechen, die von einer Differenz zwischen den Getriebestellungen abhängig sind, und mit Steuerkreisen, die auf Signale der dritten und vierten Generatcreinrichüung ansprechen und den Antrieb des ersten und zweiten Getriebes steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkreise (64,66) ein erstes (A) und zweites (B) Relais aufweisen, die von Ausgangssignalen des ersten (64) und zweiten (66) Schaltkreises erregbar sind und die mit zwei Schaltern (A 1, B1) in paralleler Anordnung in der Stromzuführung zum Antrieb (19,21) versehen sind, mit deren Hilfe der Antrieb (19, ?1) ein- oder ausschaltbar ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dritte und vierte Steuerklappen (12) mit einem weiteren Antrieb (20, 22) und mit einem zwischengeschalteten dritten (17) und vierten (18) Getriebe vorgesehen sind, daß das erste (A) und zweite (B) Relais ein zweites Paar paralleler Schalter (A 2, B 2) aufweisen, mittels derer der weitere Antrieb (20,22) schaltbar ist, daß eine fünfte (27) und sechste (29) Generatoreinrichtung zur Erzeugung dritter elektrischer Signale vorgesehen sind mit einer siebenten (28) und achten (30) Generatoreinrichtung, die in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Stellungen des dritten und vierten Getriebes vierte Signale erzeugen, und daß ein dritter (65) und vierter (67) Schaltkreis vorgesehen sind, die auf die von der siebenten (28) und achten (30) Generatoreinrichtung stammenden vierten elektrischen Signale ansprechen, daß der dritte und vierte Steuerkreis (65,67) ein drittes (C) und viertes (D) Relais umfassen, die von Ausgangssignalen des dritten (65) und vierten (67) Schaltkreises erregbar sind und die jeweils mit Schaltern (Ci, Di) und (C2, D 2) in paralleler Anordnung in der Stromzuführung zu den Antrieben (19,21,20,22) versehen sind.