DE2327612A1 - Flugsicherheitsregelung und fluglagesteuerung, insbesondere auch fuer v/stolflugzeuge - Google Patents

Flugsicherheitsregelung und fluglagesteuerung, insbesondere auch fuer v/stolflugzeuge

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DE2327612A1
DE2327612A1 DE19732327612 DE2327612A DE2327612A1 DE 2327612 A1 DE2327612 A1 DE 2327612A1 DE 19732327612 DE19732327612 DE 19732327612 DE 2327612 A DE2327612 A DE 2327612A DE 2327612 A1 DE2327612 A1 DE 2327612A1
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DE
Germany
Prior art keywords
aircraft
control
engine
flight
safety
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Pending
Application number
DE19732327612
Other languages
English (en)
Inventor
Peter Dipl Ing Schmielau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C29/00Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
    • B64C29/0008Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded
    • B64C29/0041Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by jet motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

  • Flugsicherheitsregelung und Fluglagesteuerung, insbesondere auch für V/STOL-Flugzeuge.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Flugsicherheitsregelung und Flugiagesteuerung, insbesondere auch für V/STOL-Flugzeuge.
  • Es ist bekannt, daß das Leitwerk eines Flugzeuges in ungünstige Strömungsbereiche geraten kann, die zu kritischen Flugzuständen führen. Von besonderem Einfluß sind dabei Triebwerks strahlen und Flügelabwinde, die den Höhenruderbereich beeinflussen. Das höhenruder kann in angefachte Schwingungen geraten bzw. in abgerissenen und stark verwirbelten Strömungen seine Wirksamkeit voll oder teilweise einbüßen. Die Linwirkungen auf das Höhenleitwerk bzw. die Reaktionen des Höhenruders hängen von zahlreichen, den jeweiligen Flugzeuykonzeptionen und Konfigurationen eigenen Einflußgrößen ab.
  • Der Triebwerkseinfluß ist weitgehend abhängig von der Anordnung des Triebwerks am Flugzeug, z.B..an Pylons aber oder unter der Tragfläcne, am Rumpf üDer- oder unterhalb der Tragfläche, im Flügel oder im Rumpf, u.a. Die verbessernde Strahlwirkung soll durch eine kleine RicIitungsänderung des Triebwerkstrahles entweder durch Sciiwenkung des Triebwerkes bzw. seiner Düse geschehen, woDei kontinuierlich oder in fixierbaren Intervallen je nach Zuverlässigkeit zu verfahren ist. Insbesondere sind bei Flugzeugauslegungen extrenter leistungen Fall Langsamflugbereich und entlang eines oberen Teils einer Höhen-Nach-Kurve sowohl die L5ngssteuerbarkeit, Richtungssteuerbarkeit als auch die dynamische Längs-und Richtungsstabilität kritisch. Im Bereich der maximalen Machzahl sind die dynamische Seitenstabilität, die statische Richtungsstabilität und teilweise die Rollsteuerbarkeit so gering, daß dadurch gefährliche Flugzustände entstehen können. In niedrigen Hohen ist vielfach der Trimmwinkelverlauf bei Geschwindigkeitsänderung instabil. Im Transsonikbereich ist meist eine Neutralpunktwanderung ursächlich für eine geringe Längsstabilität bei gleichzeitig hoher Steuerempfindlichkeit. Bei Geschwindigkeitsänderung ist fast immer der Verlauf des Trimmwinkels instabil.
  • Ein hocnliegendes Höhenleitwerk ist trotz seiner Vorteile im Langsamflugbereich unvorteilhaft. Die Höhenleitwerksauslegung erfolgt nach den Forderungen im Langsamflugbereich. Für den Schnellflugbereich ist sie dann überdimensioniert.
  • 1 1 Hohe Werte des Verlältnisses der Trägheitsmomente IY und führen leicht zu einer starken Kopplung von Gier- ud Rolldewegungen, die vom Piloten wegen seiner dann begrenzten Reaktionsfähigkeiten schwer ausgesteuert werden können.
  • Sehr schnelle Flugzeuge erfordern wegen Kleinhaltung des Widerstandes eine geringe Spannweite und damit im Rumpf eine hohe Konzentration von Flugzeugmasse und Brennstoff. Zwangsläufig wird der Rumpf länger und auch Iy und 1 größer.
  • z Beim dynamischen Flugverhalten infolge Höhenruderausschlag beurteilt der Flugzeugführer die Güte des uebergangs nach den Gesichtspunkten; schnelles Ansprechen und gute Dämpfung und Kleinhalten des tlberschwingens. Letzteres kann im Einblick auf Lasten bei grosser Amplitude sehr gefährlich werden. Bereiche kleiner Frequenzen werden ungünstig beurteilt. Träges Ansprechverhalten führt leicht zu starkem Ubersteuern.
  • Die Seitenstabilität wird durch den langen Rumpf, der destabilisierend wirkt, erschwert. Die Seitenleitwerksdimensionierung erfolgt nach dem Langsamflug bei hohem Anstellwinkel, ggf. bei einseitigem Triebwerksausfall und dem Flug bei hohen Machzahlen.
  • Im letzten Fall können schon kleie Schiebewinkel zum Bruch der Zelle führen. Auf jeden Fall erden ganz beachtliche Rollmomente erzeugt, die in eine Taumel- oder Spiralbewegung ausarten können.
  • Weiter sei an Trudeln erinnert, einem Gleichgewichtszustand zwischen Massen- und Luftkräften im abgerissenen Strömungszustand, bei dem Ruderkräfte kaum wirksam sind.
  • Durcn Ausblasung von Druckluft am Flügelende nach unten und oben oder am Heck in positiver oder negativer z- und y-Richtung sollen die aufgezählten kritischen Flugzustände, die keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben, gemindert bzw. beseitigt werden. Zeitpunkt, Dauer, Stärke, Ort der Ausblasung kontrolliert ein Sichert heitsregelsystem. Die Aufblasung kann an einer oder an mehreren Stellen unterschiedlicher Dauer und Stärke geschehen, auch gekoppelt mit einer Richtungsänderung des Triebwerkstrahles. Andererseits ist es möglich, die nppelstellung für Ausblasung entsprechend dem Ausschlag heranzuziehen, so daß erwünschte Flugbewegungen beschleunigt werden.
  • Durch Triebwerks schwenkung entsteht eine Schubkomponente in Auftriebsrichtung, die einer Steigleistung oder dem Kurvenflug förderlich ist. Insbesondere bei hohem Anstellwinkel ist vom Strahl her eine stabilisierende Wirkung auf die Profilumströmung zu erwarten.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, die Flugsicherheit zu erhöhen und die Flugeigenschaften zu verbessern. Der Einfluss des Triehwerkstrahles soll beseitigt oder gemindert bzw. vorteilhaft ausgenutzt werden. Gemäß der Erfindung -ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß am Hecktriebwerk eine Strahlumlenkklappe angebracht ist, die die Nicklage während der Transition vorprogrammiert regelt und deren Stellung vom Steuerknuppel korrigierbar ist, so daß bei Abweichungen von der gewünschten Nicklage eine Laoekorrektur erfolgt, daß ferner an der Flugzeug-Peripherie an sich bekannte, auch in ihrer Stärke regelbare Steuerdüsen angeordnet sind, die durch ein Sicherheitsregelungssystem ein- bzw. ausgeschaltet werden und dadurch das Flugzeug in eine unkritische Lage bringen; bzw. die Flugeigenschaften verbessern.
  • Nach einem weiteren Merkmal ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß z.B. für die Transition die programmierte Steuerung der Strahlumlenkklappe von einer ilandsteuerung, die sowohl auf die Strahlumlenkklappe als auch auf das Höhenruder wirkt, überlagert wird.
  • Um einen kontinuierlichen Übergang und eine Erhöhung der Wirksamkeit der Steuerung zu erreichen, sieht die Erfindung weiter vor; daß das Sicherheitsregelungssystem mit dem Rudersystem gekoppelt i3t.
  • Die allgemeine Verwendbarkeit der erfintlungsgemaßen Flugsicherneitsregelung und Fluglagensteuerung wird dadurch erweitert, daß die Ausblasungen der Steuerdüsen bzw. die Strahlumlenkung auch während des konventionellen Fluges auf alle Bewegungsrichtungen des SteuerknAppels schaltbar sind.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, die Flugsicherheit zu erhöheii, wird für ein Flugzeug mit f?;cnwenktriebwerken gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch gelöst, daß die Schwenkung des Triebwerkes bzw. der Triebwerksdüsen durch das Aus-bzw. einfahren der Landeklappe und/oder bei einem kritischen Ansteliwinkelbereich ausgelöst wird. hierbei ist es zweckmäßig, die Triebwerks- bzw. Düsenschwenkung mit der Nickverstellung des Steuerknüppels zu koppeln.
  • In den Zeichnungen ist die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Flugzeug in Seitenansicht; Fig. 2 das gleicne Flugzeug in Vorderansicht; Fig. 3 eine Kurve in Gradeinheiten der Stellungen des Triebwerks und der Heckklappe für die Transition.
  • In Fig. 1 und 2 stellt 1 ein Flugzeug dar, an dessen Peripherie Steuerdüsen 2 - 13 angeordnet sind. Uie Düsen 2 bis 5 sind am Bug in Winkelabständen von 900 angeordnet, die ;üsen 10 bis 13 am Heck.
  • Als Beispiel ist ein V/STOL-Flugzeug dargestellt. Es besitzt arei Triebwerke 14, 15, 16. Die Triebwerke 14 und 15 sind um eine durch den Rumpf gehende Achse um einen Winkel # schwenkbar.
  • bs ist aber aucn möglich, daß nur die Düsen schwenkbar sind. Das.
  • Triebwerk 16 ist am Neck des Flugzeuges angeordnet und versorgt einen Druckluftbeäälter für die Ausblasung der Steuerdusen.
  • Am iieck des Flugzeugs befindet sich eine Strahlumlenkklappe 17, die um die Achse 18 um den Winkel # schwenkbar ist. Durch sie kann ihre Stellung korrigiert weraen, so daß bei Abweichungen von der erwünschten Nicklage eine Lagerkorrektur erfolgen kann.
  • Jedoch kann statt der Steuerung durch den Steuerknüppel auch ein einprogrammiertes Sicherheitsregelungssystem die Steuerung übernehmen.
  • Die in Fig. 3 dargestellte Kurve zeigt die Stellung des Schwenkwinkels # des Triebwerks und des Schwenkwinkels # der Strahlumlenkklappe am Necktriebwerk in Abhängigkeit vom Staudruck während einer Transition. Der Kurve # ist eine Feinsteuerungskurve Uberlagert, die durch Betätigung des Steuerknüppels entsteht. Patentansprüche

Claims (6)

  1. P a t e n t a n s p r J c ii e 1. Flugsicherheitsregelung und Fluglagensteuerung, insbesondere fJr V/STOL-Flugzeuge, dadurch g c lt e n-n z e i c h n e t, daß am Hecktriebwerk eine Strahlumlenkklappe (17) angebracht ist, die die Nicklage während der Transition vorprogrammiert regelt und deren Stellung vom Steuerknüppel korrigierbar ist, so daß bei Abweichungen von der gewünschten Nicklage eine Lagekorrektur erfolgt, daß ferner an der Flugzeug-Peripherie an sich bekannte auch in ihrer Stärke regelbare Steuerdüsen (2 -13) angeordnet sind, die durch ein Sicherheitsregelungssystem ein- bzw. ausgeschaltet werden und dadurch das Flugzeug in eine unkritische Lage bringen bzw. die Flugeigenschaften verbessern.
  2. 2. Regelung für ein Flugzeug mit Höhenruder nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß z.B. für die Transition die programmierte Steuerung der Strahlumlenkklappe (17) von einer Handsteuerung, die sowohl auf die Strahlumlenkklappe als aucn auf das Höhenruder wirkt, überlagert wird.
  3. 3. Regelung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Sicherheitsregelungssystem mit dem Rudersystem gekoppelt ist.
  4. 4. Regelung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ausblasungen der Steuerdüsen (2 - 13) bzw. die Strahlumlenkung auch während des konventionellen Fluges auf alle Bewegungsrichtungen des Steuerknüppels schaltbar sind.
  5. 5. Flugsicherheitsrecjelung und Fluglagesteuerung für ein Flugzeug, welches niit Schwenktriebwerken ausgeriistet ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schwenkung des Triebwerkes nzw. der Triebwerks düsen durch das Aus- bzw. Einfahren der Landeklappe und/oder bei einem kritischen Anstellwinkelbereich ausgelöst wird.
  6. 6. Flugsicherheitsregelung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Triebwerks- bzw Düsenschwenkung mit der Nickverstellung des Steuerknüppels koppelbar ist.
    L e e r s e i t e
DE19732327612 1973-05-30 1973-05-30 Flugsicherheitsregelung und fluglagesteuerung, insbesondere auch fuer v/stolflugzeuge Pending DE2327612A1 (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0202020A1 (de) * 1985-04-09 1986-11-20 Dynamic Engineering Inc. Superagiles Flugzeug und Methode für supernormalen Flug
USRE35387E (en) * 1985-04-09 1996-12-03 Dynamic Engineering, Inc. Superfragile tactical fighter aircraft and method of flying it in supernormal flight

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0202020A1 (de) * 1985-04-09 1986-11-20 Dynamic Engineering Inc. Superagiles Flugzeug und Methode für supernormalen Flug
US4896846A (en) * 1985-04-09 1990-01-30 Dynamic Engineering, Inc. Superagile tactical fighter aircraft and method of flying it in supernormal flight
USRE35387E (en) * 1985-04-09 1996-12-03 Dynamic Engineering, Inc. Superfragile tactical fighter aircraft and method of flying it in supernormal flight

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