DE2450158A1

DE2450158A1 - Anordnung zur vergroesserung des kuenstlichen steuergefuehls fuer ein flugzeugsteuerelement

Info

Publication number: DE2450158A1
Application number: DE19742450158
Authority: DE
Inventors: Harold Gregory Heiney
Original assignee: United Aircraft Corp
Current assignee: Raytheon Technologies Corp
Priority date: 1973-10-23
Filing date: 1974-10-22
Publication date: 1975-09-04
Also published as: AU7295174A; JPS5072400A; MY7800298A; BR7408722A; IL45617A0; FR2248194B1; FR2248194A1; CA993851A; IL45617A; US3862730A; IT1025111B; GB1478524A

Description

United Aircraft Corp. , East Hartford, Conn. O61O8, V. ST. A.

Anordnung zur Vergrößerung des künstlichen Steuergefühls für ein Flugzeugsteuerelement

Die Erfindung bezieht sich auf Steuereinrichtungen für Flugzeuge, und insbesondere auf eine Betätigungsanordnung zur Vergrößerung des künstlichen Steuergefühls für schneLle Hubschrauber. Die Erfindung betrifft, genauer gesagt, eine Anordnung, die auf den Piloten eines Hubschraubers sensorisch einwirkt, damit er in der Lage ist, die durch den Steuerknüppel hervorgerufenen Manöver des Hubschraubers mit der Reaktion des Hubschraubers zu korrelieren.

Die Handhabungpeigenschaften eines Flugzeuges werden danach beurteilt, mit welcher Leichtigkeit und Genauigkeit ein gewünschter

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Flugweg des Flugzeuges erreicht werden kann. Zum genauen Manövrieren muß ein Pilot in der Lage sein, seine Einwirkungen auf das Flugzeug mit der Reaktion des Flugzeuges zu korrelieren. Der Pilot mißt den auf seinen Körper ausgeübten Lastfaktor (d. h.

die g-Reaktion). Wenn Steuerknvippeleingaben nicht mit dem resultierenden Lastfaktor sowohl nach Phase als auch Größe korreliert werden können, ist

ein genaues Manövrieren schwierig und die Handhabungseigenschaften werden schlechter. Bei der gegenwärtigen Generation von schnellen Hubschraubern verhindern zwei Probleme das Erzielen gewünschter Handhabungseigenschaften: erstens sind keine Steuerknüppelkräfte vorhanden, die leicht zu der Reaktion des Flugzeuges in Beziehung gesetzt werden können, und zweitens nimmt die aerodynamische Reaktion auf gleichartige Eingangssignale schnell mit der Fluggeschwindigkeit zu.

Gegenwärtig verwendete servoverstärkte Steuersysteme ergeben keine befriedigende Korrelation zwischen Eingabe und Reaktion, da auf der Eingabeseite der Servoeinrichtung keine Rotorkopfkräfte abgefühlt werden. Dem Piloten bleibt nur übrig, eine Verschiebung de? Steuerknüppel= mit dem Lastfaktor zu vergleichen. Menschen entwickeln aber beim Abfühlen kLeiner Handbewegungen keine besondere Geschicklichkeit, so daß die Korrelation zwischen der Steuerknappe !eingabe und der Flugzeugreaktion bestenfalls minimaL ist.

Bei den heutigen automatischen Flugsteuersystemen werden'Vorrichtungen verwendet, die an die Steuerknüppel-Trimmservoeinrichtungen angeschlossen sind, welche auf die Hand des Piloten Initialkräfte und Federkräfte ausüben. Die Piloten kuppeln jedoch häufig diese Vorrichtungen ab und fliegen während Manövern mit überhaupt keinen Steaerknüppelkräften. Diese Alternative birgt das Risiko in sich, daß durch den Piloten Schwingungen aufgrund von Übersteuern des Flugzeuges

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ORIGINAL INSPECTED

hervorgerufen werden, nachdem die Initialkraft überwunden worden ist.

Die sich verändernde Empfindlichkeit des Hubschraubers bei unterschiedlichen Fluggeschwindigkeiten erfordert, daß der Pilot die Größe seiner Eingaben einstellt, um dieselbe Reaktion zu erzeugen. Gegenwärtig benutzen die Piloten bei Nichtvorhandensein von Steuerknüppelkraft-Hilfsinformationen die durch Strömungsabriß am Blatt hervorgerufenen Vibrationen als Hilfsinformationen, um ihre Eingaben sich verändernden aerodynamischen Bedingungen anzupassen. Wenn Vibrationen durch eine technische Verbesserung beseitigt werden, kann eine fehlkalkulierte Eingabe bei hohen Geschwindigkeiten das Flugzeug ernstlich überbeanspruchen, bevor der Pilot bemerkt, daß dieser Fall eingetreten ist.

Für die Empfindlichkeit des Hubschraubers gegenüber Steuerknüppelbewegungen bei hoher Geschwindigkeit ist eine Lösung gefunden worden, bei welcher dem Piloten auch ein direktes sensorisches "fliegerisches Gefühl" für die Reaktion des Hubschraubers vermittelt wird, die letzterer auf die von dem Piloten über den Steuerknüppel für periodische Blattwinkelverstellung bewirkten Eingaben hin zeigt.

Die Steuergefühlvergrösserung für servoverstärkte Steuersysteme wird in Starrflügelflugzeugen seit dem zweiten Weltkrieg verwendet. Im allgemeinen wird eines von zwei Verfahren verwendet. Das erste Verfahren besteht darin, daß an der Nicksteuervorrichtung ein Fliehgewicht angebracht wird, welches auf jede normale Beschleunigung reagiert. Das zweite Verfahren besteht darin, daß die Federkonstante der Trimmfeder für den Steuerknüppel mit zunehmender fluggeschwindigkeit vergrössert wird. Beide Verfahren sind für Hochleistungshubschrauber ungeeignet. Das Fliehgewichtsystem

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liefert einen Kraftgradienten (kp pro Lastfaktor), der sich ni,cht mit der Fluggeschwindigkeit ändert. Ein Starrflügelflugzeug genießt jedoch nicht die Vorteile eines Hebels für direkten Hub, d. h. des Knüppels für gleichsinnige Blattwinkelverstellung.Hubschrauber brauchen zum Steigen nicht die Rumpflage zu verändern. Somit können in einem Hubschrauber ohne Eingabe über den Steuerknüppel für periodische Blattwinkelverstellung Lastfaktoren hervorgerufen werden. Dieser Vorteil verhütet bei der periodischen Blattwinkel verstellung den Gebrauch von Fliehgewichten, die nicht unterscheiden können zwischen Lastfaktoren, die durch periodische Eingaben hervorgerufen wurden, und Lastfaktoren, die durch gleichsinnige Eingaben hervorgerufen wurden.

Die Verwendung von Fliehgewichten führt deshalb zu einer unerwünschten Koppelung zwischen gleichsinniger und periodischer Blattwinkelsteuerung. Diese Auswirkung ist besonders störend bei schnellem Flug, bei welchem die Lastfaktorreaktion auf gleichsinnige Eingaben zunimmt, und während der grossen Fluglageänderungen, wenn ein Übergang in den oder aus dem Schwebeflugzustand erfolgt. Außerdem üben Fliehgewichte unerwünschte Kräfte während Manövern aus, bei welchen eine Schräglage von mehr als 9O auftritt.

Gegenwärtig werden bei den meisten servoverstärkten Hubschraubern Trimmfedern zum Nachstellen des Steuerknüppels für periodische Blattwinkelverstellung im nicht von Hand gesteuerten Flug verwendet. Die Veränderung des Federgradienten (kp pro cm Biegung) der Trimmfeder entsprechend den Fluggeschwindigkeitsänderungen kann die Änderungen der Blattsteuerungsempfindlichkeit kompensieren. Eingaben über den Knüppel für gleichsinnige Blattwinkelverstellung sind jedoch nicht in dem Steuerknüppel für periodische Blattwinke lverste llung fühlbar, und die von dem Piloten gefühlten Federkräfte

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korrelieren nicht mit dem resultierenden Lastfaktor während " Manövern. Beispielsweise, bei dem Rollbewegungsumsteuermanöver, bei welchem das Flugzeug aus einem Rechtskurvenflug gleichmäßig in einen Linkskurvenflug bewegt wird, muß der Steuerknüppel für periodische Blattwinkelverstellung vorübergehend vor seinen Trimmpunkt gebracht werden, um zu verhindern, daß das Flugzeug Höhe gewinnt, wenn es die Rollbewegung durch die Horizontallage ausführt. Bei einer an den Steuerknüppel angeschlossenen steifen Feder muß von dem Piloten eine übermäßige Dnackkraft ausgeübt werden, obwohl kein negativer Lastfaktor hervorgerufen wird. Ähnliche Fälle von schlechter Eingabe· /Reaktion-Korrelation bei Verwendung von Q-Federn machen diese Lösung ungeeignet.

Die Erfindung überwindet die Probleme, die bei den bekannten Anordnungen zur Vergrösserung des künstlichen Steuergefühls auftreten, und schafft eine vereinfachte neue Anordnung dieser Art zum Verbessern des Hochgeschwindigkeitsbetriebs von Hubschraubern.

In jedwedem Steuersystem besteht eine Abhängigkeit von Eingangssignalen, die als Grundlage für den Betrieb dienen. Ein Ausfall oder eine Unterbrechung eines Signals muß berücksichtigt werden. Anordnungen zum Feststellen von Signalausfällen und zum automatischen Abschalten der Anordnung sind bekannt. Zwei derartige Anordnungen sind in den US-PS¹ en 3 391 611 und 3 4Ol 6OO beschrieben. Außerdem ist ein Hubschraubersteuersystem, bei welchem die Erfindung verwendet werden kann, in der US-PS 3 719 336 beschrieben, auf welche bezüglich zusätzlicher Einzelheiten über das Steuersystem Bezug genommen wird.

Die Erfindung schafft eine Anordnung, die für den Steuerknüppel für

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periodische BlattwinkeIverstellung eines Hubschraubers das künstliche Steuergefühl bei sämtlichen Fluggeschwindigkeiten vergrössert, indem die Rumpfnickgeschwindigkeit und die Fluggeschwindigkeit abgefühlt und dadurch ein Eingangssignal an die Anordnung zur Vergrösserung des künstlichen Steueigefühls abgegeben wird, welche eine Kraft erzeugt, die der durch den Piloten vorgenommenen Auslenkung des Steuerknüppels für periodische Blattwinkelverstellung entgegengerichtet ist. Durch zweckmäßiges Vereinigen der Signale schafft die Steuergefühlvergrösserungsanordnung ein konstantes Verhältnis der Steuerknüppelkraft zu dem mittleren Lastfaktor in der Nickachse. Lastfaktoren, die durch gleichsinnige Eingangssignale hervorgerufen werden, werden nicht auf die Kräfte des Steuerknüppels für periodische Blattwinke I ver stellung übertragen. Eine gleichartige Steueranordnung kann in der Rollachse vorgesehen sein, um ein konstantes Verhältnis der Steuerknüppelkraft zu der Flugzeugrollgeschwindigkeit zu schaffen.

Außerdem schafft die Erfindung eine Verdoppelung der Anordnung zur Vergrösserung des künstlichen Steuergefühls^ind Fehlerdetektoren, welche Unterschiede in Teilen der verdoppelten Anordnungen abfühlen, werden betätigt, damit beim Auftreten von Unterschieden die Anordnung zur Vergrösserung des künstlichen Steuergefühls abgeschaltet wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in deren einziger Figur ein teilweise als Blockschaltbild dargestelltes Schema die Hauptmerkmale der Erfindung zeigt.

Die hier beschriebene Anordnung zur Vergrösserung des künstlichen Steuergefütis kann auf jedwedes S teuere leine nt angewendet werden,

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welches in Abhängigkeit von seiner Bewegung eine Änderung der

Lage oder Höhe eines Fahrzeuges bewirkt. Die Beschreibung

einer bevorzugten Ausführungsform wird jedoch auf den Steuerknüppel für periodische Blattwinkelverstellung eines Hubschraubers und insbesondere auf Lageveränderungen in dem Nick- oder Blattsteigungskanal des Hubschraubers beschränkt, die durch die Bewegung des Steuerknüppels für periodische Blattwinkelverstellung verursacht werden.

Die Anordnung zur Vergrösserung des künstlichen Steuergefühls übt auf den Steuerknüppel für periodische Blattwinkelverstellung Kräfte aus, die auf den Lastfaktor bezogen sind, welcher durch Nickeingangs signale hervorgerufen wird. Das Verhältnis der ausgeübten Kräfte zu dem hervorgerufenen Lastfaktor wird konstantgehalten, wenn sich die Fluggeschwindigkeit ändert. Dem Piloten stehen somit die gewünschten Handhabungsmerkmale zur Verfugung, die sich nicht mit der Fluggeschwindigkeit ändern. Das bedeutet, wenn der Pilot eine Zugkraft von 6, 8O kp auf den Steuerknüppel ausübt,erzielt er unabhängig von seiner Fluggeschwindigkeit einen 1-g-Lastfaktor. Während die zum Hervorrufen eines 1-g-Lastfaktors erforderliche Steuerknüppelauslenkung mit zunehmender Fluggeschwindigkeit abnimmt, ändert sich die erforderliche Steuerknüppelkraft nicht. Bei einer Geschwindigkeit von 37Ο km/h erreicht der Pilot eine bestimmte Flugzeugreaktion mit derselben Eingangs kr aft, die bei einer Geschwindigkeit von 185 km/h verwendet wird»

Die Anordnung zur Vergrößerung des künstlichen Steuergefühls ist in der Zeichnung dargestellt. Der Steuerknüppel 10 für periodische Blattwinkelverstellung ist durch ein Verbindungsglied 12 •über eine Servoeinrichtung 14 mit der Rotorblattwinkelverstellvorrichtung eines Hubschraubers verbunden. Eine Anordnung zur Vergrößerung; des künstlichen Steuergefühls übt eine Belastung auf den Steuerknüppel 10 über Arme 16 und eine Stange 18 aus, die mit dem Verbindungsglied 12.und mit dem Steuerknüppel für periodische Blattwinkelverstellung verbunden ist, was im folgenden noch näher

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erläutert ist. Die Arme 16 bilden die Übertragungseinrichtung zum Übertragen der Belastungsbewegung von innerhalb des Gehäuses der Anordnung zur Vergrösserung des künstlichen Steuergefühls auf das äussere Steuerknüppelgestänge für periodische BLattwinke !verstellung.

Die Anordnung zur Vergrösserung des künstlichen Steuer gefühls verwendet doppelte Anordnungen, die auf Hubschraubereingangssignale ansprechen, damit verdoppelte elektrische Eingangs signale erzeugt werden. Meßfühler liefern Flugwegmeßwerte, mittels welchen Berechnungen durchgeführt werden. Als ein Ergebnis der Eingangssignale aus den Meßfühlern und der mit diesen durchgeführten Berechnungen werden getrennte elektrische Signale einem Aktivdrucksteuerorgan 2O und einem Modelldrucksteuerorgan 22 zugeführt. Das Aktivdrucksteuerorgan 2O liefert einen zu dem elektrischen Eingangssignal proportionalen Differenzdruck. Dieser Druck erzeugt schließlich eine zu dem elektrischen Signal proportionale Ausgangskraft, die auf den Steuerknüppel IO ausgeübt wird, was im folgenden noch näher erläutert ist. Das Modelldrucksteuerorgan 22 hat den gleichen Aufbau wie das Aktivdrucksteuerorgan 2O und liefert einen Bezugsdifferenzdruck, mit welchem das Ausgangssignal des Aktivdrucksteuerorgans 2O verglichen wird.

Die Steuerorgane 2O und 22 werden über Leitungen 24 bzw. 26 mit Flüssigkeitsdruck versorgt. Ein elektromagnetisch betätigter Einschaltschieber 28, welcher auf Befehl des Piloten die Anordnung einschaltet, steuert die Druckzufuhr zu den Leitungen. Dieser Einschaltschieber 28 ist ein Schieber mit zwei Stellungen, der in der gezeigten Stellung Druck aus einer Zufuhrleitung 3O in die Anordnung einläßt und in seiner anderen Stellung, in welcher ein Verschlußteil 32 in der Zeichnung abwärts verschoben ist, die Zufuhrleitung verschließt und den Druck in der Steuergefühl vergrösserungs-

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anordnung in eine Rückleitung 34 abläßt. Ein Abschaltschieber 36 ist in der Leitung 24 zwischen dem Einschaltschieber 28 und den Drucksteuerorganen 2O und 22 angeordnet und schaltet die Druckversorgung im Falle einer Störung in einem der beiden elektrischen Eingabe sys te me oder in den Drucksteuerorganen ab. Das Verschlußteil 38 in dem Abschaltschieber 36 wird durch eine Feder in einer Richtung in eine Stellang gedruckt, in welcher es die Strömung durch die Leitungen 24 und 26 unterbricht, und durch Flüssigkeitsdruck wird es in der entgegengesetzten Richtung in eine Stellang gedrängt, in welcher es die Strömung gestattet.

Das Modelldrucksteuerorgan 22 steuert die Drücke, mit we Lehen entgegengesetzte Enden eines Druckvergleichers 4O beaufschlagt werden. Das Steuerorgan 22 besteht aus einem Drehmomentgeber 42, welcher das elektrische Eingangssignal empfängt und eine Klappe 44 in der Leitung 26 zwischen DrosseisteLlen 46 und 48 betätigt. Das Verschieben eines Verschlußteils 5O resultiert aus der Betätigung der Klappe 44 durch den Drehmomentgeber 42, durch die die Relativdrücke in Kammern 52 und 54 an den entgegengesetzten Enden des Verschlußteils 5O verändert werden. Wenn sich das Verschlußteil 5O nach rechts verschiebt, wird Druck aus der Leitung 26 an dem Bund 56 auf dem Verschlußteü vorbei und durch eine Leitung 58 hindurch zu einer Kammer 6O an dem linken Ende des Druckvergleichers 4O geleitet. Gleichzeitig wird Druck aus einer Kammer 62 an dem rechten Ende des Druckvergleichers 4O über eine Leitung 64 an einem Bund 66 vorbei zurückgeleitet. Mit der Relativänderung der Drücke in den Kammern 6O und 62 werden über Verbindungsleitungen 68 und 7O entgegengesetzte Enden des Verschlußteils 5O zwecks Nullabgleich desselben beaufschlagt. Wenn sich das VerschLußteiL 5O in Abhängigkeit von der Betätigung der KLappe 44 nach Links verschiebt, nimmt der Druck

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in der Kammer 62 zu und der Druck in der Kammer 6O nimmt ab, bis das Verschlußtteil 5O in Nullstellung ist.

In ähnlicher Weise hat das Aktivdrucksteuerorgan 2O einen Drehmomentgeber, eine Klappe und eine Verschlußteilanordnung, die den Druckvergleicher 4O und einen Einrück—Ausrück-Schieber proportional zu dem in das Aktivdrucks te ueroggan 2O eingegebenen elektrischen Eingangssignal mit Differenzdrücken versorgt. Eine Leitung 74 verbindet das Steuerorgan 2O mit einer Zwischenkammer 76 an der linken Seite des Druckvergleichers AO, während eine Leitung 78 das Steuerorgan 2O mit einer Zwischenkammer 8O an der rechten Seite des Druckvergleichers 4O verbindet. Die Schlitzanordnung des Verschlußteils 114 ist zu der des Verschlußteils in dem ModeLldrucksteuerorgan 22 entgegengesetzt, so daß eine Verschiebung des Verschlußteils 114 nach rechts Druck in eine Druckvergleicherkammer 8O einläßt und den Druck in der Kammer 76 verringert, während eine Verschiebung des Verschlußteils 114 nach links Druck in die Kammer 76 einläßt und den Druck in der Kammer 8O verringert.

Der Druckvergleicher 4O enthält ein Verschlußteil 82, welches in seinem Mittelteil mit einer Nut 84 versehen und durch Federn 86 und 88 in den Zwischenkammern 76 bzw. 8O entgegengesetzt belastet ist. Die Federn 86 und 88 sind bestrebt, das Verschlußteil 82 in einer Gleichgewichtslage zu halten, in welcher die Enden von Abzweigleitungen 9O und 92 verschlossen sind. Die Kammer 6O enthält einen Kolben 94 mit einer Stange 96, welche die linke Stirnseite des Verschlußteils 82 berührt, während die Kammer einen Kolben 98 mit einer Stange lOO enthält, welche die rechte Stirnseite des Verschlußteils 82 berührt. Die beiden Kolben 94, 98 und das Verschlußteil 82 haben den gleichen Durchmesser.

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Der Druckvergleicher 4O ist so aufgebaut, daß die Drücke in 'den Kammern 6O und 76, die auf die linken Stirnseiten des Kolbens 94 bzw. des Verschlußteils82 einwirken, den Drücken in den Kammern 62 und 8O entgegenwirken, die auf die rechten Stirnseiten des Kolbens 98 bzw. des Verschlußteils 82 einwirken. Wenn in dem elektrischen Eingabesystem entweder des Aktivdrucksteuerorgans 2O oder des Modelldrucksteuerorgans 22 oder in einem der Steuerorgane selbst eine Störung auftritt, bewirkt ein durch den Druckvergleicher 4O abgefühltes Druckungleichgewicht eine Verschiebung des Verschlußteils 82 und es wird entweder die Leitung 90 oder die Leitung 92 mit einer Rückleitung 110 für einen im folgenden noch näher erläuterten Zweck verbunden.

Neben der Übertragung von Differenzdrücken aus dem Aktivdrucksteuerorgan 2O zu dem Druckvergleicher 4O werden dieselben Drücke auch dem Einrück/Ausr^;ick-Schieber 72 zugeleitet. Dieser Schieber hat ein* Bohrung 112, welche ein Verschlußteil 114 mit Bunden 116, 118, 12Ο, 122 und 124 enthält. Eine Feder 126 drückt das Verschlußteil 114 in der Bohrung 112 nach rechts. Eine zwischen dem Bund 118 und dem Bund 12Ο angeordnete Kammer 128 ist über eine Leitung 13Ο mit der Leitung 74 des Aktivdrucksteuerorgans verbunden. Eine zwischen dem Bund 122 und dem Bund 124 angeordnete Kammer 132 ist über eine Leitung 134 mit der Leitung 78 des Aktivdrucksteuerorgans verbunden. Eine Kammer 136 an dem rechten Ende des Verschlußteiles 114 ist über eine Leitung 138 mit den Verzweigungs leitungen 9O und 92 in dem Druck vergleicher 4O verbunden. Die Leitung 138 ist außerdem über eine Zweigleitung 140 mit einem Wie de ran lauf schieber 142 verbunden, damit die Leitung 138 nach einem Abschalten der Anordnung wieder geladen werden kann. Über eine Zweigleitung 144 ist die Leitung 138 mit dem Abschaltschieber 36 zur Druckbeaufschlagung des Kolbens 38 und über eine Drosselstelle 146 mit der Zufuhrleitung 24 verbunden. V.

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Die Kammer 128 in dem Einrück/Ausrück-Schieber 72 ist durch eine Leitung 148 mit einer Kammer 15O auf der Linken Seite eines Druckkolbens 152 verbunden; die Kammer 132 in dem Einrück/Ausrück-Schieber 72 ist durch eine Leitung 154 mit einer Kammer 156 auf der rechten Seite eines Druckkolbens 158 verbunden. Eine von der rechten Seite des Druckkolbens 152 vorstehende Stange 16O berührt eine Rolle 162 an einem Ende eines Hebels 164, dessen anderes Ende durch ein Verbindungsglied 166 mit einem der Arme 16 in dem Steuerknüppe Ige stange für periodische Blattwinke [verstellung verbunden ist. Eine Stange 168 steht auf der linken Seite von dem Druckkolben 158 vor und berührt die Rolle 162 auf der Seite, die der durch die Stange 16O berührten Seite gegenüberliegt. DerHebel 164 ist an einem verhältnismäßig feststehenden Sperrglied 17O drehbar gelagert, welches einen vergrösserten Teil 172 mit einer Ringnut 4,74 hat. Eine oder mehrere Kugeln 176 in der Nut 174, die unter dem Druck einer Feder 178 stehen, sind bestrebt, das Sperrglied 17O in einer festen Lage zu halten. Wenn jedoch die Druckkolben 152 und 158 aus irgend einem Grund klemmen sollten und dadurch den Steuerknüppel IO verriegeln, kann der Pilot das Klemmen durch Übergehen einer Begrenzung ausschalten, in dem er das Gestänge verschiebt und die Kugeln 176 aus der Nut 174 hinausdrängt. Der Hebel 164 würde dann um die Rolle 162 schwenken und der Pilot hätte eine vollständige Kontrolle über den Steuerknüppel 1O, obwohl die Anordnung zur Vergrösserung des künstlichen Steuergefühls nicht in Betrieb wäre.

Das Verschlußteil 114 in dem Einrück/Ausrück-Schieber 72 hat einen inneren Durchlaß 18O₁ welcher eine Verbindung zwischen der zwischen dem Band 116 und dem Bund 118 gebildeten Nut

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und der zwischen dem Bund 12O und dem Bund 122 gebildeten Nut 184 herstellt. Der innere Durchlaß 18O enthält eine dämpfende Drosselstelle 186. In seiner Betriebsstellung, die gezeigt ist, in welcher Druck in der Kammer 136 vorhanden ist, ist das Verschlußteil 114 nach Links verschoben und sorgt für eine Verbindung zwischen den Leitungen 13O und 148, damit ein Aktivsteuerorgandruck in die Druckkolbenkammer 15O eingeleitet wird, und für eine Verbindung zwischen den Leitungen 134 und 154, damit der andere AktLvsteuerorgandruck in die Druckkolbenkammer eingeleitet wird. Die Leitung 148 ist durch eine Zweigleitung 188 mit der Kammer 182 verbunden, und der Druck in der Leitung wird in den Verschlußteüdurchlaß 18O und in die Kammer 184 eingeleitet, wo er gedämpft wird. Die Leitung 154 ist durch eine Zweigleitung 19O mit der Bohrung 112 verbunden, wo sie durch den Bund 122 blockiert ist. Wenn der auf das Verschlußteil 114 einwirkende Druck in der Kammer 136 verringert wird, verschiebt die Feder 126 das Verschlußteil 114 nach rechts. In dieser SteLLung des Verschlußteils 114, d. h. der Dämpfungsstellung des Steuergefühl vergrösserungsbetriebes blockiert der Bund 118 die Verbindung zwischen dem Aktivdrucksteuerorgan 2O und der linken Seite der Druckkolben durch Abtrennen der Leitung 148 von der Verbindung mit der Leitung 13O₁ und blockiert der Bund 122 die Verbindung zwischen dem Aktivdrucksteuerorgan 2O und der rechten Seite der Druckkolben durch Abtrennen der Leitung 154 von der Verbindung mit der Leitung 134. Die Verbindung zwischen den Druckkolbenkammern 1-5O und 156 wird jedoch durch die Leitung 148, die Zweigleitung 188, den Verschlußteüdurchlaß 18O, die Drosselstelle 186, die Zweigleitung 19O und die Leitung 154 hergestellt. Die Druckkolben können sich dann in begrenztem Ausmaß vor- und zurückbewegen und das Steuerknüppelgestänge ist nicht starr festgelegt. Lastbegrenzungsventile 192 und 194 in den die Lei-

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tungen 148 und 154 miteinander verbindenden Leitungen begrenzen den maximalen Differenzdruck an den Druckkolben, wobei das Ventil 192 für einen Schutz in der einen Richtung und das Ventil 194 für einen Schutz in der entgegengesetzten Richtung sorgt.

Wenn der Pilot die Anordnung zur Vergrösserung des künstlichen Steuergefühls entweder am Anfang oder nach einer anscheinenden Störung der Anordnung betätigen möchte, wird der Einschaltschieber 28 betätigt, damit das Verschlußteil 32 angehoben und eine Verbindung zwischen der Versorgungsleitung 3O und der Leitung 24 hergestellt wird. Da das Verschlußteil 38 in dem Abschaltschieber 36 durch Federdruck verschoben ist, ist der Druck in der Leitung 24 blockiert und gelangt nicht zu den Drucksteuerorganen 2O und 22. Der Wiederanlaufs chieber 142 wird in demselben Zeitpunkt, in welchem der Einschaltschieber 28 betätigt wird, kurzzeitig betätigt und das Verschlußteil 196 in dem Wiederanlaufs chieber 142 wird verschoben, damit eine Verbindung zwischen den Zweigleitungen 198 und 14O hergestellt und damit Druck in die Leitung 138 eingeleitet wird. Dieser Druck verschiebt das Verschlußteil 38 in dem Abschaltschieber 36, damit Druck in die Drucksteuerorgane 2O und 22 eingelassen wird, und er verschiebt außerdem das Verschlußteil 114 in dem E inrück /Aus feück-Schieber 72, damit eine Verbindung zwischen dem Aktivdrucksteueiorgan 2O und den Druckkolbenkammern 15O imd 156 hergestellt wird. Wenn die Anordnung auf diese Weise geladen worden ist, geben die Drucks te uer.organe 2O, 22 Differenzdrucksignale in den Druckvergleicher 4O ein. Solange diese Druckausgangssignale abgeglichen sind, stehen die Druckkolben 152 und 158 unter einer Differenzdruckbeaufschlagung gemäß dem in das Aktivdrucksteuerorgan 2O eingegebenen Eingangssignal und der Steuerknüppel IO wird seinerseits einer belasteten Auslenkung ausgesetzt sein.

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Falle die elektrische Eingabe in beide Drucksteuer-

orgäne nicht übereinstimmt oder eine Störung eines der Drucksteuerorgane vorliegt, wird der Druckabgleich an dem Druckvergleicher 4O aufgehoben und das Verschlußteil 82 wird entweder nach rechts oder nach links verschoben und dadurch eine der Zweigleitungen 9O oder 92 mit der Rückleitung HO verbunden. Dieser Vorgang führt zu einer Abnahme des Druckes in der Leitung 138 und der Kammer 136, was infolge der Drosselstelle 146 dazu führt, daß der Abschaltschieber 36 die Druckzufuhr zu den Drucksteuerorganen 2O und 22 absperrt und daß das Verschlußteil 114 in dem Einrück/Ausrück-Schieber 72 das Differenzdrucksignal aus dem Drucksteuerorgan 2O absperrt. Die Kolben 152 und 158 arbeiten dann im Dämpf ungs be trieb.

Zum erneuten Starten der Anordnung, nachdem ein Ungleichgewicht an dem Druckvergleicher 4O den normalen Betrieb der Anordnung zu Vergrösserung des künstlichen Steuergefühls unterbrochen hat, betätigt der Pilot den Wiederanlaufs ch ie be r 142 in der beschriebenen Weise, damit die Leitung 138 wieder unter Druck gesetzt und das Verschlußteil 38 des Abschaltventils 36 und das Verschlußteil 114 des Einrück/Ausrück-Schiebers in ihre Betriebsstellungen verschoben werden. Wenn die Störung anhält, kann an dem Druckvergleicher 4O selbstverständlich kein Gleichgewicht aufrechterhalten werden und die Leitung 138 wird keinen Druck erhalten.

Im Rahmen der Erfindung bietet sich dem Fachmann über das beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel hinaus eine Vielzahl von Vereinfachungs- und Verbesserungsmöglichkeiten sowohl hinsichtlich des Aufbaues als auch der Einzelheiten der erfindungsgemäßen Anordnung.

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Claims

- 17 Patentansprüche' '

1. J Anordnung zur Vergrösserung des künstlichen Steuergefühls Ür ein Flugzeugsteuerelement, gekennzeichnet durch ein erstes Drucksteuerorgan (2O), durch ein zweites Drucksteuerorgan (22), durch Einrichtungen zum Zuführen von Flugzeuglastfaktoren angebenden duplizierten elektrischen Signalen zu den Drucksteuerorganen, durch eine mit dem Steuerelement (1O) verbundene Deckeinrichtung (152, 158), über welche eine die Flugzeugbelastung angebende Kraft der Auslenkung des Steuerelements entgegenwirken kann, durch Einrichtungen (72, 148, 154), die das erste Drucksteuerorgan (2O) und die Druckeinrichtung (152, 158) miteinander verbinden, damit eine Kraft erzeugt wird, die zu dem in das erste Drucksteuerorgan (2O) eingegebenen elektrischen Eingangssignal proportional ist, durch ein Einrück/Ausrück-Steuerorgan (72) in den Verbindungseinrichtungen zwischen dem ersten Drucksteuerorgan und der Druckeinrichtung, durch einen Druckvergleicher (4O), der die Druckausgangssignale der beiden Drucksteuerorgane (2O, 22) abfühlt, durch eine auf ein Druckungleichgewicht zwischen den beiden Drucksteuerorganen ansprechende Einrichtung zum Betätigen des Ausrück/Einrück-Steuerorgans (72), damit die Druckeinrichtung von dem ersten Drucksteuerorgan isoliert wird, und durch eine Einrichtung (18O),die bei einem Druckungleichgewicht und Isolation der Druckeinrichtung einen der Auslenkung des Steuerelements (1O) entgegenwirkenden Dämpfungswiderstand schafft.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einrück/Ausrück-Steuerorgan (72) ein Verschlußteil (114) enthält, in welchem ein Kanal mit einer dämpfenden Drosselstelle (186) gebildet ist.

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3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Lastbegrenzungseinrichtungen (192, 194) für den Dämpfungswiderstand vorgesehen sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Einrichtungen (172, 174, 176, 178), die bei Verklemmen der Druckeinrichtung (152, 158) eine Auslenkung des Steuerelements (lO) gestatten.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drucksteuerorgane (2O₁ 22) eine gemeinsame Fluidversorgung (24) haben und daß ein Abschaltsteuerorgan (36) in der gemeinsamen Fluidversorgung angeordnet ist, damit die Versorgung bei Betätigung des Einrück/Ausrück-Steuerorgans (72) unterbrochen wird.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wie de ran lauf s teuer organ (142) vorgesehen ist, welches das Abschaltsteuerorgan (36) betätigt und den Drucksteuerorganen (2O₁ 22) wieder Versorgungsfluid zuführt, nachdem das Einrück/Ausrück - Steuerorgan (72) betätigt worden ist.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerorgane Schieber oder Ventile sind.

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