DE2452642C2 - Steuereinrichtung für Tragflügelboote - Google Patents
Steuereinrichtung für TragflügelbooteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Tragflügelboote nach dem Oberbegriff des Anspruches
1.
Bei Tragflügelbooten wird bekanntlich der Schiffsrumpf
von Tragflügeln aus dem Wasser herausgehoben, wobei die Tragflügeln von Stützen getragen werden und
sich normalerweise durch das Wasser unterhalb des Wasserspiegels bewegen. Bei einer ausreichenden
Fahrgeschwindigkeit erzeugen die Tragflügel hierbei einen Auftrieb, der zum Herausheben des Schiffsrumpfes
aus dem Wasser ausreicht, wobei der normale Fahrwiderstand des Bootsrumpfes entfällt.
Die vorderen und rückwärtigen Tragflügel sind normalerweise, wie bei Flugzeugen, mit Steuerklappen
ausgestattet, obwohl in einigen Fällen die gesamten Tragflügel drehbar angeordnet sind und als Steuerflächen
benutzt werden. Das andere wesentliche Steuerelement besteht aus dem Steuerruder, das in das Wasser
eintaucht, und das je nach den Umständen vor oder hinter dem Boot angeordnet wird. Bei den meisten
Tragflächenbooten werden die Steuerklappen in erster Linie zum Hochheben oder Absenken des Bootes und
zum Steuern des Bootes um dessen Quer- und Längsachse benutzt. Diese Steuerklappen können
iedoch auch zusammen mit dem Steuerruder zum Ausführen einer Wende benutzt werden und ebenso
zum Stabilisieren des Bootes während der Fahrt auf dem Wasser, so daß die Stampf- oder Rollbewegungen
durch entsprechende entgegenwirkende Bewegungen der Steuerklappen gering gehalten werden können.
Beispielsweise ist aus der DE-AS 23 37 955 ein Steuersystem für Tragflügelboote bekannt, bei dem die
beiden Backbordsteuerklappen und die beiden Steuerbordsteuerklappen über insgesamt vier Kanrle ansteuerbar
sind. In der US-PS 3137 260 ist ein Tragflügelboot beschrieben, das neben einer Backbordsteuerklappe
und einer Steuerbordsteuerklappe eine zwischen diesen angeordnete weitere Steuerklappe
aufweist Diese Steuerklappen sind über insgesamt drei Kanäle ansteuerbar.
Bei der Steuerung von Tragflügelbooten ist die Sicherheit, besonders im Steuerkanal für die Rollbewegung,
vorrangig. In diesem Kanal sind Sensoren vorgesehen, die die Bewegung des Bootes um die
Rollachse ermitteln, sowie Mittel, die aufgrund der von den Sensoren erzeugten Signale die Steuerklappen so
bewegen, daß dieser Rollbewegung entgegengewirkt und das Boot um dessen Rollachse stabilisiert wird. Falls
dieser Steuerkanal versagt oder ausfällt, kann ein Unsicherheitszustand eintreten, in dem die Bewegung
des Bootes unstabil wird mit der Folge, daß das Boot auf das Wasser aufschlägt und hierbei die Besatzung sowie
das Boot selbst gefährdet werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Steuereinrichtung der eingangs genannten
Art dahingehend zu verbessern, daß die Steuereinrichtung bei Ausfall einer äußeren Steuerklappe die
Funktion der ausgefallenen Steuerklappe sicherstellt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die gemäß der Erfindung die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale aufweist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Steuereinrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die gemäß der Erfindung die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmale aufweist.
Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß bei dem erfindungsgemäßen Steuersystem
beim Ausfall einer äußeren Steuerklappe die Funktion der ausgefallenen Steuerklappe durch die
beiden inneren Steuerklappen übenommen wird.
Dadurch wird das Boot auch bei Ausfall einer äußeren Steuerklappe in einer stabilen Lage gehalten.
Ein Wenden des Tragflügelbootes kann dadurch bewirkt werden, daß das Boot anfangs um dessen
Rollachse bewegt wird, wonach das Steuerruder
w betätigt und das Boot gewendet wird. Bei dieser Anordnung werden die Ausgänge aus zwei oder mehr
Steuersynchronisierungsvorrichtungen mit den Rollbewegungssignalen in den verschiedenen Kanälen verglichen,
um das Verschwenken zu Beginn einer Wende einzuleiten. Zu diesem Zweck werden zwei oder drei
Steuersynchronisierungsvorrichtungen verwendet.
Die Erfindung beruht auf dem Umstand, daß die außenbordseitigen Backbord- und Steuerbordsteuerklappen
wegen des größeren Drehmomentarmes stärker wirksam sind als die Innenbordsteuerklappen.
Infolgedessen führt ein Versagen beider Innenborcisteu·
erklappen zu einem Ergebnis, das ungefähr gleich dem Versagen einer der Außenbordsteuerklappen ist, so daß
die drei Steuerkanäle der erfindungsgemäßen Steuer-
b5 einrichtung mit einer hohen Zuverlässigkeit benutzt
werden können, während andererseits der Grad der erforderlichen Redundanz herabgesetzt werden kann.
Im folgenden werden die Erfindung und deren
Im folgenden werden die Erfindung und deren
\usgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren läher erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht eines typischen Tragflügel-Dootes,
bei dem die erfindungsgemäße Steuereinrichtung zur Anwendung gelangen kann;
F i g. 2 eine Ansicht auf das in der F i g. 1 dargestellte
Tragflügelboot von unten;
Fig.3 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen
Steuereinrichtung; und
Fig.4 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
Das in der F i g. 1 dargestellte Tragflügelboot weist
einen herkömmlichen Bootsrumpf 10 auf und ist mit einer Schiffsschraube oder dergleichen für die Fahrt auf
dem Wasserspiegel als normales Verdrängungsboot sowie mit einem Innenbordmotor ausgestattet Am
Bootsrumpf ist eine vordere Stütze oder Ruder 12 verschwenkbar und um eine senkrechte Achse drehbar
angebracht und dient zum Steuern des Bootes während der Fahrt auf den. Tragflügeln. Das Ruder 12 kann in
Richtung des Pfeües 14 auch nach oben verschwenkt
werden und ist dann vom Wasserspiegel entfernt gelegen, wenn das Boot als normales Wasserverdrängungsboot
fährt Das Ruder 12 trägt am unteren Ende einen vorderen Tragflügel 16 (Fig.2), an dessen
rückwärtiger Kante Steuerklappen 18 angebracht sind,
die miteinander verbunden sind und synchron wirken. Andererseits kann der gesamte vordere Tragflügel zum
Steuern gedreht werden. Es liegt daher eine einzelne vordere Steuerfläche vor, die entweder aus einer
Klappe oder aus dem gesamten Tragflügel bestehen kann.
Am rückwärtigen Teil des Bootes sind am Bootsrumpf 10 die Stützen 20 und 22 um eine Achse 21
verschwenkbar angebracht und können für die Fahrt auf den Tragflügeln nach unten in die in der F i g. 1 mit
durchgehenden Linien dargestellte Stellung verschwenkt werden oder nach rückwärts in Richtung des
Pfeiles 24 in die durch unterbrochene Linien dargestellte Stellung, wenn das Boot als normales Verdrängungsboot
fährt. Zwischen den unteren Enden der Stützen 20 und 22 ist ein rückwärtiger Tragflügel 26 angebracht,
der an der rückwärtigen Kante mit zwei Steuerbordsteuerklappen 28,30 und mit zwei Backbordsteuerklappen
32, 34 ausgestattet ist. Andererseits können die Steuerbord- und Backbordsteuettdappen insgesamt
verschwenkt werden und dienen dann als Steuerflächen. Beide Steuerbordsteuerklappen und beide Backbordsteuerklappen
wirken normalerweise synchron.
Zwischen den Stützen 20 und 22 ist am Bootsrumpf 10 ,0 um eine Achse 21 verschwenkbar eine Gasturbinen-Wasserstrahlantriebsvorrichtung
33 angebracht die den nach vorn gerichteten Schub bei der Fahrt des Bootes auf den Tragflügeln erzeugt. Es kann auch eine
Schiffsschraube oder eine andere, einen Schub erzeugende Einrichtung benutzt werden.
Bei zurückgezogenem Ruder 12 und bei zurückgezogenen Stützen 20 und 22 kann das Boot auf dem
Wasserspiegel als normales Verdrängungsboot fahren. Zum Fahren auf den Tragflügeln werden sowohl das
Ruder 12 mit dem Tragflügel 16 als auch die Stützen 20 und 22 mit dem Tragflügel 26 nach unten in die in der
F i g. 1 durch ausgezogene Linien dargestellten Stellungen verschwenkt und in dieser Gebrauchsstellung
verriegelt. Für die Fahrt auf den Tragflügeln stellt der Bootsführer die gewünschte Tragflügeltiefe in noch zu
beschreibender Weise „in und setzt das Boot in Fahrt. Hierbei entfernt sich der Bootsrumpf vom Wasserspiegel
und steigt weiter an, bis es sich bei der vorherbestimmten Tragflügeltiefe stabilisiert Zum
normalen Landen wird einfach die Fahrgeschwindigkeit herabgesetzt so daß das Boot auf dem Wasserspiegel
aufsetzen kann.
Wie aus der F i g. 2 zu ersehen ist sind am Bootsrumpf Sensoren angebracht die die Bootsfahrt anzeigende
elektrische Signale erzeugen. So ist am Bug des Bootes ein Höhensensor 36 angebracht der ein elektrisches
Signal erzeugt das der Höhe des Bugs über dem Wasserspiegel bei der Fahrt auf den Tragflügeln
proportional ist Am Bug des Bootes ist ferner ein vorderer Vertikalbeschleunigungsmesser 35 angebracht
der ein der Vertikalbeschleunigung proportionales elektrisches Signal erzeugt Am oder nahe am Ruder
12 ist ein Lateralbeschleunigungsmesser 38 angebracht, der ein der seitlichen Beschleunigung des Schiffsbugs
proportionales elektrisches Signal erzeugt Am oder nahe am oberen Teii der Steuerbordstütze 20 ist ein
rückwärtiger Steuerbord-Vertikalbeschleunigungsmesser 40 angebracht während am ode* nahe am oberen
Teil der Backbordstütze 22 ein rückwärtiger Backbord-Vertikalbeschleunigungsmesser
42 angebracht ist Ferner sind zwei Sensoren zum Ermitteln der Bootsbewegung um die Stampf- und Rollachsen vorgesehen. Zu
diesem Zweck sind im Boot zwei Vertikalkreisel 44 und 45 vorgesehen, deren erzeugte Signale dem Winkel des
Bootes in bezug auf die Senkrechte um die Stampf- und Rollachsen proportional sind. Die Kreiselvorrichtungen.
44 und 45 sind vorzugsweise gleich aufgebaut und erzeugen normalerweise im wesentlichen gleiche
Signale. Schließlich ist noch ein Kurskreisel 46 vorhanden. Die beschriebenen Beschleunigungsmesser
und Kreisel ermitteln daher Bewegungen des Bootes um dessen Rollachse, Stampfachse und Kursachse.
Eine Bewegung um die Rollachse wird daher von den Vertikalkreiseln 44 und 45 sowie von den rückwärtigen
Beschleunigungsmessern 40 und 42 ermittelt Die Kreisel 44 und 45 erzeugen gleiche Ausgangssignale, die
dem Ausmaß oder dem Grad der Rollbewegung proportional sind, während die Beschleunigungsmesser
40 und 42 Signale erzeugen, die dem Rollwinkel sowie der rückwärtigen Vertikalbeschleunigung proportional
sind. Jede Bewegung um die Stampfachse wird von den Vertikalkreiseln 44 und 45 sowie von den vorderen und
rückwärtigen Beschleunigungsmessern 35, 40 und 42 ermittelt. Schließlich wird eine Bewegung um die
Kursachse vom Kurskreisel <6 ermittelt sowie vom Seitenbeschleunigungsmesser 38.
Bei der normalen Steuerung des dargestellten Tragflügelbootes v,ird die Fahrthöhe des Bootsrumpfes
über dem Wasserspiegel allein von der vorderen Steuerklappe 18 bestimmt. Zum Anheben des Bootsrumpfes
während der Fahrt auf den Tragflügeln wird die vordere Steuerklappe nach unten verschwenkt und der
von dieser Steuerkiappe 16 erzeugte Auftrieb erhöht, so daß der Bootsrumpf sich nach oben neigt und über den
Wasserspiegel hinaus ansteigt. Um die Stampfbewegungen um die Querachse des Bootes zu kontrollieren,
werden sowohl die vorderen als auch die rückwärtigen Steuerflächen verwendet. Diese Steuerflächen wirken
jedoch nach entgegengesetzten Richtungen bei der Korrektur von Kursabweichungen. Eine Kompensation
von Rollbewegungen wird allein von den rückwärtigen Steuerflächen 28,30,32 und 34 bewirkt. In diesem Falle
bewegen sich die Steuerbordsteuerklappen im entgegengesetzten Sinne wie die Backbordsteuerklappen bei
der Korrektur unerwünschter Rollbewegungen. Zum
Wenden des Bootes werden die rückwärtigen Steuerklappen anfangs so eingestellt, daß das Boot eine
Schwenkbewegung um die Rollachse ausführt, wonach das Steuerruder 12 zum Koordinieren der Wende
verschwenkt wird. Hierbei wird die Wende besser und gleichmäßiger ausgeführt, da die korrekte Rollneigung
erreicht wird, bei der der Gesamtbeschleunigungsvektor im wesentlichen senkrecht zum Bootsdeck gehalten
wird.
Die Fig.3 zeigt eine Übersicht über die Steuereinrichtung
nach der Erfindung. Wie zu ersehen ist. wird das der tatsächlichen Höhe des Bootes über dem
Wasserspiegel proportionale Signal aus dem Höhensensor 36 verglichen mit einem Höhensignal aus dem
Tiefenregler 50 im Steuerhaus in einem Tiefenabweichungsverstärker
52. Sind die dem Verstärker 52 7ugeführten Signale einander nicht gleich, dann wird auf
dem Leiter 54 ein Abweichungssignal erzeugt und einer
eine Drehung der vorderen Klappe 18 nach unten oder nach oben bewirkt, je nachdem, ob der Bootsrumpf
ansteigen oder absinken soll.
Der vordere Beschleunigungsmesser 38 ermittelt die entweder nach oben oder nach unten gerichtete
Beschleunigung am Bug des Bootes und erzeugt ein elektrisches Signal zum Steuern der vorderen Klappe J8
derart, daß der Bewegung des Bootes um dessen Querachse entgegengewirkt wird. Der Ausgang aus
dem vorderen Beschleunigungsmesser 35 wird jedoch in einem integrierenden Verstärker 58 mit einem Signal
vereinigt, das dem Quadrat des Rollbewegungssignals proportional ist, das in noch zu beschreibender Weise
abgeleitet wird, bevor das kombinierte Signal der vorderen Klappenservovorrichtung 56 zugeführt wird.
Dies erfolgt aus dem Grunde, weil während der normalen Rollbewegung, oder während das Boot
während einer Wende geneigt wird, eine Verminderung der senkrechten Komponente des Tragflügelauftriebs
erfolgt, der durch einen von der Klappe induzierten Auftrieb wieder hergestellt werden muß.
Aus den Vertikalkreiseln 44 und 45 wird ein Signal abgeleitet, das dem Winkel des Bootes um dessen
Querachse proportional ist. Diese beiden Kreisel sind im wesentlichen einander gleich, und die von den beiden
Kreiseln erzeugten Stampfsignale werden einem Mischer 60 miteinander vereinigt und zu einem Ableitungsverstärker 62 geleitet, der ein Ausgangssignal erzeugt,
das sich als Funktion des Stampfbewegungswinkels in bezug auf die Waagerechte sowie des Ausmaßes der
Änderung des Stampfbewegungswinkels verändert. Der Ausgang des Abhitungsverstärkers 62 wird zu allen
rückwärtigen Klappenservovorrichtungen sowie in invertierter Form über einen Inverter 63 zur vorderen
Klappenservovorrichtung 56 geleitet, wobei eine unterschiedliche Steuerung bewirkt wird. Dieses Signa!
dient zur Erhöhung der Stabilität, zu einer gleichmäßigen Fahrt bei Seegang und zu einer selbsttätigen
Stampf ausgleichskontrolle.
Führt das Boot eine Rollbewegung um die Rollachse aus. so werden aus den Vertikalkreiseln 44 und 45
Signale abgeleitet, die normalerweise einander gleich sind sowie proportional dem Neigungswinkel des
Bootes in bezug auf die Senkrechte um die Rollachse. Die beiden Signale werden in einem Mischer 64
miteinander vereinigt, wobei ein Signal erzeugt wird, das zur Rollbewegungsquadrierungsschaltung 66 geleitet
wird, in der das Signal mit dem Signal aus dem vorderen Beschleunigungsmesser kombiniert wird, wie
dies bereits beschrieben wurde. Außerdem wird das Rollsignal aus dem Vertikalkreisel 44 zu einem
Außenbord-Steuerbord-Ableitungsverstärker 68 geleitet,
während der Ausgang aus dem Kreisel 45 zu einem Außenbord-Backbord-Ableitungsverstärker 70 geleitet
wird. Bei dem Schwanken des Bootes um die Polachse wachsen die diesen Verstärkern zugeführten Sign.ile
natürlich in der einen Richtung oder Polarität an, sinken dann auf den Wert Null ab und steigen dann wieder in
der anderen Richtung oder Polarität an. Der Ausgang aus dem Mischer 64 wird ferner dem Eingang eines
Innenbord-Ableitungsverstärkers 71 zugeführt, der für
beide innenbordseitigen Backbord· und Steuerbord steuerklappen wirksam ist. Ferner werden den Ableitungsverstärkern
68, 70 und 71 Signale aus zwei zusätzlich vorgesehenen Steuerrudersynchronisierungsvorrichtungen
80 und 81 zugeführt. Der Ausgang aus der Synchronisierungsvorrichtung 80 wird dem Außenbord-Backbordableitun^vprstarkpr
70 sowip arm Innenbordableitungsverstärker
71 zugeführt, während der Ausgang aus der Synchronisierungsvorrichtung 81 dem
Innenbordableitungsverstärker 71 sowie dem Außenbord-Steuerbordableitungsverstärker
68 zugeführt wird.
Zu Beginn einer Bootswende und unter der Annahme, daß das Tragflügelboot durch ruhiges Wasser fährt, ist
das Signal am Ausgang des Mischers 64 gleich Null oder im wese U'ichen gleich Null. Die Rollbewegungsableitungsverstärker
68—71 vergleichen das Signal aus dem Mischer 64 mit dem Signal aus einer oder aus beiden
Steuerruder-Synchronisierungsvorrichtungen 80 und 81,
und unter der Annahme, daß beide Signale voneinander verschieden sind, tritt an den Ausgängen der Verstärker
68—71 ein Ausgangssignal auf. Der Ausgang aus dem
J5 Außenbord-Backbordableitungsverstärker 70 wird der
Servovorrichtung 72 für die außenbordseitigen Backbordsteuerklappen zugeführt, während der Ausgang aus
dem Ableitungsverstärker 68 der Außenbord-Steuerbordservovorrichtung
76 zugeführt wird.
Der Ausgang des Innenbord-Ableitungsverstärkers 71 wird sowohl der Servovorrichtung 74 für die
innenbordseitigen Backbordsteuerklappen als auch der Servovorrichtung 78 für die innenbordseitigen Steuerbordsteuerklappen
zugeführt Jedoch w:rd der Ausgang
vor der Zuführung zur Servovorrichtung 78 im Inverter
82 umgepolt.
Unter der Annahme, daß das Boot keine Rollbewegungen
ausführt, und daß die Ausgänge aus den Steuerrudersynchronisierungsvorrichtungen gleich Null
sind, erzeugen die Ableitungsverstärker 68-71 keine Ausgänge. Soll jedoch eine Wende ausgeführt we. den,
so wird das Steuerrad gedreht, so daß die Synchronisierungsvorrichtungen
80 und 81 Ausgänge erzeugen, so daß auch die Verstärker 68—71 Ausgänge erzeugen mit
der Folge, daß ein Sitz der rückwärtigen Steuerklappen (Backbord oder Steuerbord) nach unten verschwenkt
wird, während der andere Steuerklappensatz nach oben verschwenkt wird, so daß das Boot sich um die
Rollachse neigt Diese Wirkung setzt sich fort, bis der
von den Kreiseln 44 und 45 ermittelte Rollwinkel so groß geworden ist daß der Mischer 64 ein Ausgangssignal
erzeugt, daß das Steuerrudersignal aus der Synchronisierungsvorrichtung 80 und/oder 81 auf den
Wert Null zurückgeführt wird. Zugleich wird jedoch das
dem Rollwinkel proportionale Signal am Ausgang des Mischers 64 auf dem Leiter 84 zur Ruderservovorrichtung
86 geleitet mit der Folge, daß das Ruder 12 verschwenkt wird, wenn das Boot sich um die Rollachse
zu neigen beginnt und eine Wende in koordinierter Weise in der Neigungsrichtung ausführen kann. Wenn
das Boot sich beispielsweise nach rechts neigt, als Folge der Zuführung eines oder mehrerer Signale aus den
Steuerrudersynchronisierungsvorrichtungen 80 und 81,
so wird das Ruder 12 nach rechts verschwenkt. Dreht der Bootsführer nach beendeter Wende das Steuerrad
im entgegengesetzten Sinne, um das Boot auf den geraden Kurs zurückzuführen, so entsprechen die
Signale aus den Synchronisierungsvorrichtungen 80 und 81 nicht mehr den Signalen aus den Kreiseln 44 und 45
und aus dem Mischer 64. Infolgedessen werden die rückwärtigen Steuerklappen und das Ruder in entgegengesetzten
Richtungen verschwenkt als bei dem Einleiten der Wende. Dies hat zur Folge, daß das Boot
aus der Rollneigung in die Ruhelage zurückgeführt wird, wonach die Ausgänge der Rollbewegungskreisel wieder
dem Ausgang der Steuerrudersynchronisierungsvorrichtungeneöund»!
entsprechen.
Wenn das Boot eine Wende ausführt, so erzeugt der Kurskreisel 46 auf dem Leiter 84 ein Signal, das dem
Ausmaß der Wende um die Kursachse proportional ist, welches Signal in der Ruderservovorrichtung 86 zum
Begrenzen der Wende benutzt wird. Dasselbe gilt für den vorderen Seitenbeschleunigungsmesser 38, der auf
dem Leiter 88 ein der seitlichen Beschleunigung proportionales Signal erzeugt. Dieses Signal wird der
Ruderservovorrichtung 86 zum Begrenzen der seitlichen Beschleunigung zugeführt. Wird das Boot in eine
Lage geführt, in der es breitseits zu einem kräftigen 3η Wind liegt sowie zu den entsprechenden Wellen, so wird
der auf das Boot ausgeübte Schub vom Kurskreisel 46 und vom Seitenbeschleunigungsmesser 38 ermittelt und
das Ausmaß der Wendung begrenzt.
Die übrigen Steuervorgänge dienen hauptsächlich j;
zum Beseitigen oder Abdampfen von unerwünschten Stampf und Roübswegungen. Schwank· das Boot um
dessen Rollachse, so werden an den Eingängen der Ableitungsverstärker 68—71 Signale erzeugt, die zuerst
in der einen Richtung oder Polarität anwachsen, danach -to auf den Wert Null absinken und hiernach wieder in der
anderen Richtung oder Polarität ansteigen und dann wieder auf den Wert Null absinken, wenn das Boot
seitliche Rollbewegungen ausführt. Hierbei werden an den Ausgängen der Ableitungsverstärker 68—71
Signale erzeugt, die sich als eine Funktion sowohl des Rollwinkels als auch des Ausmaßes der Änderungen des
Rollwinkels verändern. Die Signale aus den Ableitungsverstärkern 68—71 werden den rückwärtigen Backbord-
und Servovorrichtungen für die Backbord- und Steuerbordsteuerklappen zugeführt, wobei der Rollbewegung
entgegengewirkt wird.
Der Ausgang aus dem Backbord-Vertikalbeschleunigungsmesser
42 wird den Servorvorrichtungen 72 und 74 zugeführt mit der Folge, daß jeder senkrechten
Beschleunigung oder einem Anheben an der Backbordseite entgegengewirkt wird. Ebenso wird der Ausgang
aus dem steuerbordseitigen Vertikalbeschleunigungsmesser 40 den Servovorrichtungen 76 und 78 zugeführt,
um senkrechten Beschleunigungen an der Steuerbordseite des Bootes entgegenzuwirken.
Wie bereits ausgeführt, und wegen der großen Drehmomentarme der Außenbordsteuerklappen in
bezug auf die Innenbordsteuerklappen, entspricht ein Versagen beider Innenbordsteuerklappen im wesentlichen
einem Versagen einer Außenbordsteuerklappe. Wird für beide Innenbordsteuerklappen ein einzelner
Signalkanal benutzt, so können bei der Einrichtung wesentliche Einsparungen erzielt werden, ohne daß die
Zuverlässigkeit und die Sicherheit beeinträchtigt wird. Anstelle der Zuführung der Steuerrudersignale zu den
Ableitungsverstärkern 68—71 können die genannten Signale auch direkt zu den Servovorrichtungen 72—78
geleitet werden, in welchem Falle die Steuerung etwas anders, jedoch mit derselben Wirkung ausgeführt wird.
Die Fig.4 zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung eine Steuereinrichtung mit nur drei
Signalkanälen zusammen mit drei Steuerrudersynchronisierungsvorrichtungen und mit drei Rollbewegungskreiseln.
Die vollständige Einrichtung enthält selbstverständlich auch die in der F i g. 3 dargestellten übrigen
Bauteile, wie Beschleunigungsmesser, Kurskreisel, einen Höhensensor und dergleichen. Bei der Einrichtung nach
der F i g. 4 sind drei Steuerrudersynchronisierungsvorrichtungen 100, 102 und 104 vorgesehen zusammen mit
den drei Rollbewegungskreiseln 106, 108 und 110. Die Synchronisierungsvorrichtung 100 und der Rollbewegungskreisel
106 führt Signale einem ersten Außenbord-Backbordableitungsverstärker 112 zu, dessen Ausgang
nur zu der Außenbord-Backbordservovorrichtung 114
geleitet wird.
Ebenso werden die Ausgänge aus der Steuerrudersynchronisierungsvorrichtung
104 und aus dem Rollbewegungskreisel 110 zum Außenbord-Steuerbordableitungsverstärker
116 geleitet, dessen Ausgang nur der Außenbord-Steuerbordservovorrichtung 118 zugeführt
wird. Beide Innenbordservovorrichtungen sprechen jedoch nur auf Signale aus der Steuerrudersynchronisierungsvorrichtung
102 und aus dem Rollbewegungskreisel 108 an. Das heißt, die Ausgänge aus der
Synchronisierungsvorrichtung 102 und aus dem Kreisel 108 werden zum Innenbordableitungsverstärker 120
geleitet, dessen Ausgang direkt zum Innenbord-Steuerbordservoverstärker 122 geleitet, im Inverter 124
umgepolt und zur Innenbord-Backbordservovorrichtung 126 geleitet wird, um eine unterschiedliche
Wirkung zu erzielen. Die Einrichtung nach der F i g. 4 arbeitet natürlich etwas zuverlässiger als die Einrichtung
nach der F i g. 3, da drei Steuerrudersynchronisierungsvorriehtungen
und Rollbewegungskreisel anstelle von nur zwei Elementen verwendet werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Steuereinrichtung für Tragflügelboote, mit innenbord- und außenbordseitigen Backbordsteuerklappen
und mit innenbord- und außenbordseitigen Steuerbordsteuerklappen zum Beeinflussen der
Bewegung des Bootes um dessen Rollachse, wobei eine Einrichtung zum Ermitteln der Bewegung des
Bootes um dessen Rollachse und zum Erzeugen wenigstens eines dieser Bewegung proportionalen
elektrischen Signales vorgesehen ist, dadurch
gekennzeichnet, daß drei durch das elektrische Signal angesteuerte Signalkanäle vorgesehen
sind, die die backbord- und steuerbordseitigen Steuerklappen (32,34; 28, 30) so betätigen, daß das
Ausgangssignal (Ausgang 68) des ersten Kanales eine Betätigung der außenbordseitigen Steuerbordsteuerklappe
(28) bewirkt, daß das Ausgangssignal (Ausgang 70) des zweiten Kanales eine Betätigung
der außenbordseitigen Backbordsteuerklappe (32) bewirkt, und daß das Ausgangssignal des dritten
Kanales (Ausgang 71) eine Betätigung beider innenbordseitigen Steuerklappen (30, 34) entgegengesetzt
zueinander bewirkt.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der drei Signalkanäle ein
Rollbewegungskreisel (106, lfrä, 110) vorgeschaltet
ist (F ig. 4).
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Rollbewegungskreisel (44,
45) vorgesehen sind, daß das Signal des ersten Rollbewegungskreisels (44) an den Eingang des
ersten Signalkanales und da; Signal des zweiten Rollbewegungskreisels <45) an den Eingang des
zweiten Signalkanales angelegt werden, und daß eine Einrichtung (64) zum Mischen der Signale
beider Rollbewegungskreisel (44,45) ihr gemischtes Ausgangssignal an den Eingang des dritten Signalkanales
anlegt (F ig. 3).
Applications Claiming Priority (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: TWEEDDALE, ANDREW D., ISSAQUAH, WASH., US WRIGHT, WILLARD E., BELLEVUE, WASH., US |
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition |