DE240181C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erhaltung eines bestimmten Einfallwinkels der Luftströmung zur Tragfläche von Flugmaschinen, welche durch bewegliche parallel zur Flugrichtung liegende Fühlflächen gekennzeichnet ist, die die Tragflächen selbsttätig in die verlangte Einfallswinkelstellung zurückstellen, sobald eine Änderung dieser Stellung eintritt.

ίο Die Zeichnung zeigt beispielsweise Ausführungsformen dieser Vorrichtung, und zwar von einem Doppeldecker mit beispielsweisem vorderen Höhensteuer, welches durch eine Fühlfläche gemäß der vorliegenden Erfindung beeinflußt wird.

Fig. ι ist eine Vorderansicht der Maschine,

Fig. 2 eine Seitenansicht in der Richtung der Pfeile χ in Fig. 1 gesehen.

Fig. 3 ist ein wagerechter Schnitt nach der Linie y-y in Fig. 2.

Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab den

Teil von Fig. 2 mit der Fühlfläche, dem Höhensteuer und einen zur Verstellung des letzteren dienenden, durch die Fühlfläche beeinflußten Servomotor.

Fig. 5 ist eine Einzeldarstellung einer, abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung, während

Fig. 6 und 7 Einzelteile des Servomotors. und die

Fig. 8 Einzelteile der Steuervorrichtung für das Höhensteuer darstellen.

Bei dem dargestellten Beispiel ist das Höhensteuer .16 an nach vorn gehenden Stangen 18 bei 17 gelagert. . Eine Schnurscheibe 20 ist am Steuer 16 befestigt, und über sie läuft ein Seil 21 nach innen zu einer Stelle im Handbereich des Fahrers, wo eine geeignete Vorrichtung zur Einstellung der Lage des Höhemteuers angeordnet ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform läuft das Steuerseil 21 für das Höhensteuer 16 über eine Trommel 22, die starr auf einer Welle 23 befestigt ist, welche ihrerseits in Lagern 24 an der unteren Tragfläche gelagert ist. Die Trommel 22 ist mit einem Handgriff 25 zur Einstellung des Steuers 16 versehen; sie ist weiter mit einer geeigneten Kupplung ausgerüstet, um sie fest mit einer Rolle 26 zu kuppeln. Die letztere ist lose drehbar auf der Welle 23 und an ihrem Umfang mit einer Kerbe versehen, in welche ein Sperrstück 27 eingreift, das in einer geeigneten Führung 29 am Hi.ndgriff 25 federnd gelagert ist und durch.einen Hilfshebel 31, 30 verstellt werden kann. Auf diese Weise kann die Rolle 22 zur Einstellung des Steuers 16 sowohl von Hand verstellt werden, als auch zwangläufig mit der noch zu beschreibenden selbsttätigen Steuervorrichtung gekuppelt werden.

Ein Druckmittelzylinder 32 ist, wie dargestellt, an geeigneten Querstangen 33 befestigt, welche Stangen an Pfosten zwischen den Rändern der Tragflächen befestigt sind. Der Zy-

linder besteht aus einem zylindrischen Teil von größerem Durchmesser 34 und einem solchen von kleinerem Durchmesser 35 (Fig'. 6). Der weitere Teil enthält einen passenden KoI-hen 36 mit hohler Stange 37, deren äußerer Durchmesser etwas kleiner ist als der Innendurchmesser des engen Zylinderteiles 35 und als Kolben für den kleinen Zylinderteil dient. Beide Kolben sind mit Dichtungsstulpen 38 ausgestattet. Dieser Kolben ist nun durch geeignete Mittel mit der Rolle 22 für das wagerechte Steuer 16 verbunden. Die Verbindung kann in irgendeiner geeigneten Weise geschehen, vorteilhaft ist die folgende: An der Scheibe 26 greift eine Pleuelstange 58 an, die an der anderen Seite mit einem Zapfen 59 versehen ist, welcher durch einen Schlitz 60 in der Wandung des engeren Teiles 35 des Zylinders hindurchreicht und an den Kolben 37 angreift. Auf diese Weise erfolgt eine Drehung der mit der Scheibe 26 gekuppelten Rolle 22 beim Hin- und Hergehen der Zylinderkolben. Der engere Teil 35 des Zylinders ist mit einem Druckmittelbehälter (Druckluftkammer) 39 verbunden, welcher vorteilhaft an der oberen Tragfläche angebracht ist. Die Verbindung erfolgt durch eine Leitung 40, die in der Regel in offener Verbindung mit beiden Zylinderkammern und mit dem Druckluftbehälter 39 steht. Infolgedessen steht der Kolben 37 unter konstantem Luftdruck. Die weitere Kammer 34 des Zylinders ist mit dem Druckluftbehälter 39 mittels einer Leitung 41 verbunden, welche an einer Stelle zwischen dem Zylinder 34 und dem Behälter 39 mit einem Dreiwegehahn 42 versehen ist, der selbsttätig überwacht werden kann, um den Zutritt von Druckluft in den Zylinder zu regeln. Dieser Dreiwegehahn besteht vorteilhaft aus einem Hahngehäuse 43 (Fig. 7), das oben und unten mit geeigneten Anschlüssen für die Leitung 41 versehen ist und an der einen Seite eine Auslaßöffnung 44 hat. Ein Konus 45 ist drehbar in dem Gehäuse 43 und mit drei Bohrungen versehen. Die eine davon, 46, ist von solcher Breite, daß sie zu jeder Zeit mit dem zum Zylinder 34 führenden Teil der Leitung 41 in Verbindung steht. Die beiden anderen Bohrungen 47 und 48 sind so angeordnet, daß bei der Drehung des Hahnes 45 entweder die Bohrung 47 in Verbindung mit der Leitung 41 kommt, oder die Bohrung 48 in Verbindung mit der Auslaßöffnung 44 des Gehäuses 43 oder aber, daß, wie dargestellt, beide Bohrungen 47 und 48. abgesperrt werden, so daß also der Zylinder 34 gegen den Eintritt von Druckluft abgeschlossen ist und der Zylinderkolben festgestellt ist. Der Konus 45 ist mit einem geeigneten Hebelarm 49 versehen, der mit einer .selbsttätigen Überwachungsvorrichtung verbunden werden kann.

Gemäß der Erfindung" soll wechselnden Winkelstellungen der Tragflächen im Augenblick ihres Entstehens durch selbsttätig auftretende Kräfte entgegengewirkt werden, um die Maschine selbsttätig in den ursprünglichen Neigungswinkel zurückzubringen, ehe das Gleichgewicht Zeit hat, sich schädlich zu verändern. Diese selbsttätige Überwachungsvorrichtung besteht vorteilhaft aus einer kleinen zur Flugrichtung parallelen Fühlfläche 50, die an dem Rahmen des Apparates in einem kleinen Winkel zur Haupttragfläche derart gelagert ist, daß diese kleine Fühlfläche eine begrenzte senkrechte Bewegung hat und mit dem Hebelarm 49 des Dreiwegehahnes 45 so verbunden ist, daß sie diesen- bei ihrer eigenen Auf- und Abwärtsbewegung verstellt. Um indessen ein Steigen oder Sinken des Gleitfliegers zu bewirken oder ihn annähernd in dem gleichen Horizontalflug zu erhalten, ist es notwendig, den Winkel zwischen dem Überwachungssteuer und den Haupt.tragflächen zu verändern. Es ist deshalb eine- geeignete Vorrichtung erforderlich, welche gestattet, diese Winkelveränderung nach dem Willen des Fahrers vorzunehmen, während der Apparat fliegt. Dementsprechend ist die Fühlfläche 50 vorteilhaft in folgender Weise gelagert: Es sind ein oder mehrere Arme 51 an einer Welle go

52 starr befestigt, welche gelenkig am Maschinenrahmen gelagert ist, in der Weise, daß die Arme 51 parallel mit dem Pfosten 3 herabhängen. An jedem Arm 51 sind Lenkerarme

53 angelenkt, die in geringem Höhenabstande voneinander stehen und an den Außenenden durch eine Verbindungsstange 54 gelenkig verbunden sind, während die Fühlfläche 50 starr zwischen den beiden Verbindungsstangen 54 befestigt ist. Die beiden oberen Lenkerarme 53 sind starr auf einer Welle 53' befestigt. Die Fühlfläche 50 könnte auch an einem einzigen Arm gelagert sein, in welchem Falle ihr Neigungswinkel gegen die Haupttragflächen mit einer Auf- und Abwärtsbewegung leicht geändert werden könnte. Es ist indessen die dargestellte Ausführung der Lagerung in zwei parallelen Armen vorzuziehen, bei welcher der Winkel der Fühlfläche zu dem derHaupttragflächen durch eine solche Bewegung nicht beeinflußt wird. Ein geeignetes Gegengewicht ist für die Fühlfläche 50 vorgesehen, und zwar vorteilhaft in der Weise, daß der eine oder auch beide Lenkerarme 53 nach rückwärts verlängert sind und ein Ausgleichgewicht 55 tragen. Die Verbindung des die Fühlfläche 50 tragenden Armes mit dem Hebelarm 49 des Dreiwegehähnes 42 geschieht · nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch Verbindung eines der oberen Lenker 53 mittels einer Gelenkstange 56. Um den Rahmen der Fühlfläche 50 relativ gegen die Trag-

flächen einzustellen und in der eingestellten Lage festzulegen, dient die gelenkige Aufhängung der Arme 51, welche gestattet, den Fühlflächenrahmen gegen den der ganzen Maschine zu bewegen und dadurch die Fläche 50 so einzustellen, daß sie einen bestimmten Winkel zur Ebene der Haupttragflächen bildet. Die Feststellung der Arme 51 in der eingestellten Lage kann durch eine geeignete Reibungskupplung geschehen. Dieselbe ist nach der Darstellung in der Weise angeordnet, daß einer der Pendelarme 51 nach unten zu einem Handgriff verlängert ist, dessen unteres Ende in eine geeignete Klemmvorrichtung, z. B.

eine federnde Klammer 57, eingreift, deren Klemmreibung genügend ist, um die Arme 51 und damit die Fühlfläche 50 in der eingestellteil Lage festzuhalten und unbeabsichtigte Verstellung zu verhüten. Erforderlichenfalls können Anschläge zur Begrenzung der Bewegung der Lenkerarme 53 und der Fühlfläche 50 vorgesehen sein. Nach der Darstellung bestehen diese Anschläge aus Augen 61 mit Stellschrauben 62, durch deren Einstellung das Höchstmaß der Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Fühlfläche 50 bestimmt werden kann.

Im Betriebe wird die Fühlfläche mittels des Handgriffes am unteren Ende des einen Armes 51 in einen solchen Winkel zu den Haupttragflächen eingestellt, welchen die Tragflächen gegen den herrschenden Wind einnehmen sollen. Wenn dieser Wind zu irgendeiner Zeit die Tragflächen mit einem Winkel trifft, der größer ist als der Winkel zwischen den Tragflächen und der Fühlfläche 50, so wird auch letztere an der unteren Seite vom Wind getroffen und nach aufwärts gedrückt, so daß es den Dreiwegehahn 45 so einstellt, daß die Bohrung 47 in Überdeckung mit der Leitung 41 kommt. Infolgedessen tritt Druckluft aus dem Behälter 39 in den erweiterten Teil 34 des Zylinders 32. Die Flächendifferenz der Kolben 36 und 37 in den Zylinderkammern 34 und 35 ist nun eine solche, daß der wirksame Druck im Zylinder 34 den im Zylinder 35 übersteigt und beide Kolben nach abwärts treibt, auf diese Weise die Pleuelstange 58 nach abwärts bewegend und die Scheibe 52 drehend, so daß diese das Höhensteuer 16 so einstellt, daß sich das vordere Ende des Gleitfliegers senkt, auf diese Weise den Neigungswinkel der Tragflächen und ebenso der Fühlfläche verkleinernd, so daß die Luftströmung jetzt die obere Seite der Fühlfläche trifft. Dieser Druck von oben drückt nun diese Fläche. herab, wie in punktierten Linien in Fig. 4 dargestellt, und stellt den Dreiwegehahn um, so daß die Auslaßbohrung 48 in Deckung mit der Auslaßöffnung 44 des Hahngehäuses kommt. Hierdurch wird die erweiterte Kammer 34 des Zylinders nach der Außenluft geöffnet, so daß der Überdruck in der engeren Kammer 35 den Kolben hebt und mittels, der Pleuelstange 58 und 52 das Höhen-Steuer 16 in die entgegengesetzte Richtung dreht, hierdurch wieder den Neigungswinkel der Tragflächen vergrößernd. Diese Vorgänge wiederholen sich hintereinander, bis die Bewegung der Fühlfläche 50 allmählich ganz. gering wird und sie nur noch leise schwingt. Unter normalen Bedingungen bewegt sich die Fühlfläche 50 annähernd gleichmäßig" hin und her; jedoch ist diese Bewegung, starken Wind ausgenommen, nur eine sehr geringe.

Der spezielle Neigungswinkel der Tragflächen gegen die Luftströmung, bei welchen der Druck von der einen Seite der Fühlfläche nach der anderen wechselt, soll als kritischer Neigungswinkel bezeichnet werden. Dieser Winkel ist immer gleich dem Winkel der Fühlfläche gegen die Tragflächen und ist derjenige besondere Winkel, in welchem die Tragflachen selbsttätig durch die beschriebene Vorrichtung erhalten werden. Indem nun gemaß der Erfindung Vorkehrungen getroffen sind, den Winkel der Fühlfläche gegen die Tragflächen zu verändern, sind also auch Mittel vorhanden zur Änderung dieses besonderen Neigungswinkels, in welchem die Tragflächen selbsttätig erhalten werden, und damit ist der Fahrer in die Lage versetzt, die Flugmaschine in steigender oder sinkender Richtung fliegen zu lassen, ohne das Funktionieren der selbsttätigen Fühlfläche zu unterbrechen.

In Fig. 5 ist eine abgeänderte Ausführungsform dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Fühlfläche 150 fest neben den inneren Enden eines einzelnen Paares von Hebeln b2;w. Pendelarmen 51 angebracht, welche gelenkig an dem Pfosten 3 aufgehängt sind und an den Außenenden mit einem Ausgleichsgewicht 155 versehen sind. Die Arme 153 sir.d mit dem Steuerhahnhebel 49 mittels einer Gelenkstange 156 verbunden, welche an den Armen 153 an einem Punkt zwischen ihrem Drehpunkt und ihren inneren Enden angrei::t. Die Fühlfläche 150 wird durch die Luftströmungen bewegt, welche ihre obere oder untere Seite treffen, je nachdem der Neigungswinkel der Tragflächen gegen die Luftströmung kleiner oder größer wird als der Winkel, der Fühlfläche gegen die Tragfläche. Ersten: dreht mittels des Gestänges 153 und 156 u:id Hebel 49 " den Dreiwegehahn 45 (Fig. 7) nach der einen oder anderen Seite seiner neutralen Stellung und bewirkt dadurch ein selbsttätiges Erhalten der Flugmaschine in einem bestimmten Neigungswinkel. Wird der Arm 51 durch den Fahrer in eine andere Stellung gebracht, wie durch punktierte Linien angedeutet ist, so wird dadurch der

Winkel der Fühlfläche gegen die Tragflächen nicht unmittelbar berührt, weil die Arme 153 an dem Pfosten 3 gelagert sind; dagegen wird der Konus 45 aus seiner neutralen Lage herausbewegt, und die Tragflächen werden nicht selbsttätig in dem ursprünglichen Neigungswinkel erhalten, sondern in einen anderen gebracht und in diesem neuen gehalten. Es ist also auch hier eine Veränderung des Neigungswinkels, in welchem die Tragflächen . selbsttätig erhalten werden, möglich, ohne das Funktionieren der selbsttätigen Überwachungsvorrichtung zu stören.

Claims (8)

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zur Erhaltung eines bestimmten Einfallwinkels der Luftströmung zur Tragfläche von Flugmaschinen, gekennzeichnet durch bewegliche, parallel zur Flugrichtung liegende Fühlflächen, welche die Tragfläche selbsttätig in die verlangte Einfallswinkelstellung zurückstellen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlfläche aus einer ebenen Fläche (50) besteht, welche.an dem einen Seitenstab (54) eines Lenkerparallelogrammes (51, 53, 53, 54) befestigt ist, dessen Ebene senkrecht zur Ebene der Fühlfläche (50) steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlfläche (150) an einem Hebel (153) befestigt ist, der um eine in der Fühlflächenebene senkrecht zur Flugrichtung" gelegene Achse drehbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Fühlfläche tragende Teil gegen die wagerechte Ebene einstellbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Lenkerparallelogramm (51, 53, 53, 54) der Seitenstab, der dem die Fühlfläche (50) tragenden Stab (54) gegenüberliegt, als Hebel (51) ausgebildet ist, der gegen den Flugzeugrahmen um einen Drehpunkt (52) eingestellt werden kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Fühlfläche (150) tragende Hebel (153) mittels einer Gelenkstange (156) mit einem Hebel (51) verbunden ist, der gegen den Maschinenrahmen um einen Drehpunkt (52) eingestellt werden kann. '

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlfläche (50) das Höhensteuer (16) mittels eines Druckmittelservomotors (32) verstellt, dessen Steuerhahn mit seinem Gehäuse (43) an dem Einstellorgan (51) des Fühlflächenhalters befestigt ist, während sein Hahnkörper (45) durch Gelenkverbindung (49, 56, 53, 54) mit der Fühlfläche selbst verbunden ist.

8. \^orrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,, daß die Einstellung des Höhensteuers durch den Servomotor (32) vermittels . einer mit der Antriebstrommel (22) gekuppelten Scheibe (26) erfolgt, wobei die Kupplung durch den Fahrer von Hand gelöst werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.