DE2826467C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer überwachten Mehrkanal-Selbststeueranlage für Luftfahrzeuge der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Es ist bekannt, daß Luftfahrtbehörden Sicherheitsvorschriften für die Betriebseigenschaften von Selbststeueranlagen von Luftfahrzeugen festlegen. Beispielsweise muß bezüglich der Luftfahrzeug-Längsneigungsachse bei Auftreten einer Fehlfunktion die Änderung der Vertikalbeschleunigung des Luftfahrzeuges auf Werte begrenzt werden, die typischerweise im Bereich von plus oder minus 1 g beschränkt sind (wobei g die Beschleunigung auf Grund der Erdschwerkraft ist). Üblicherweise wird eine genaue Servomotor-Drehmomentbegrenzung verwendet, um das Servomotor-Drehmoment auf einen derartigen Wert zu begrenzen, daß die maximal zulässige Vertikalbeschleunigung oder der Lastfaktor im am stärksten kritischen Flugzustand des Luftfahrzeuges nicht überschritten wird. Typischerweise wird die Begrenzung der Servowirksamkeit auf der Grundlage des Hochgeschwindigkeitsflugzustandes des Luftfahrzeuges mit einem hinten liegenden Schwerpunkt festgelegt. Heutige Forderungen sind in manchen Fällen noch schärfer und fordern, daß der maximale Lastfaktor selbst dann nicht überschritten wird, wenn eine zu einem Endanschlag in einer bestimmten Richtung führende fehlerhafte Funktion auftritt, während die Selbststeueranlage oder der Autopilot die Längsneigungslagen-Steuerfläche in ihrer maximalen Endstellung in der entgegengesetzten Richtung hält, wie dies auftreten kann, wenn das Luftfahrzeug falsch ausgetrimmt ist. Weil die übliche Drehmomentbegrenzung für einen einzigen Flugzustand ausgelegt ist, beeinträchtigt diese bisherige Praxis in schwerwiegender Weise die Betriebseigenschaften bei anderen Flugzuständen. Im allgemeinen werden die Betriebseigenschaften bei den Bedingungen, die eine größere Servowirksamkeit erfordern, als die, die sich auf Grund der Drehmomentbegrenzung ergibt, in schwerwiegender Weise beeinträchtigt. Typischerweise würde sich ein derartiger beeinträchtigter Zustand bei niedrigen Fluggeschwindigkeiten mit einem vorn liegenden Schwerpunkt ergeben, wie beispielsweise bei Landeanflugbedingungen. Obwohl Manöver mit übermäßigen Lastfaktoren verhindert werden, können die Betriebseigenschaften des Luftfahrzeuges über Teile des Flugverhaltens dieses Luftfahrzeuges in schwerwiegender Weise beeinträchtigt werden.

Die Betriebseigenschaften dieser bekannten Systeme sind daher von Änderungen der Luftfahrzeugkonfiguration, wie z. B. Änderungen der Fluggeschwindigkeit, der Lage des Schwerpunktes, der Klappen-Vorflügelstellung, der Höhenflossenstellung oder von Änderungen der eine veränderliche Geometrie aufweisenden aerodynamischen Steuerflächenkonfigurationen abhängig. Manche bekannte Systeme verwenden Überwachungsschaltungen, um die Verwendung eines vergrößerten Drehmomentes zu ermöglichen; diese Systeme neigen jedoch zu Störabschaltungen oder Fehleralarmen.

Bei einer bekannten überwachten Mehrkanal-Selbststeueranlage der eingangs genannten Art (DE 26 11 288 A 1) werden zwei Steuerkanäle mit Servomotoren verwendet, deren Abtriebsteile über einen Differentialgetriebemechanismus gekoppelt sind, der die Lage einer Steuerfläche einstellt. Diese bekannte Selbststeueranlage spricht auf Befehlssignale der äußeren Schleife des Luftfahrzeuges durch Verarbeiten der getrennten Befehlssignale in redundanten Weg- und Geschwindigkeitsbegrenzungseinrichtungen an. Für die Längsneigungsachse steuern getrennte Vertikalbeschleunigungsmesser den Grenzwert der Befehlsänderungsgeschwindigkeit jedes Kanals, so daß übermäßige Längsneigungsmanöver aufgrund von Befehlssignalen verhindert werden. Redundante Polaritätsvergleicher sind zum Vergleich der Polarität oder des inkrementalen Lastfaktors mit der Polarität der Bewegung der Abtriebsteile jedes Servokanals sowie zum Einrücken einer Bremse zum Festhalten des Abtriebsteils eines ausgefallenen Servokanals vorgesehen, wenn die Polarität des inkrementalen Lastfaktors die gleiche Richtung wie die des Abtriebsteils des Servomotors aufweist, d. h. mit dieser übereinstimmt, und wenn der inkrementale Lastfaktor einen vorgegebenen Pegel überschreitet.

Bei einer weiteren überwachten Mehrkanal-Selbststeueranlage (US-PS 34 62 662) ist eine Anzahl von Servokanälen ebenfalls über einen Differentialgetriebemechanismus gekoppelt, um eine Steuerfläche zu betätigen. Das Überwachungssystem dieser bekannten Selbststeueranlage spricht jedoch auf einen Fehler an, nachdem ein Kanal ausgefallen ist. Das heißt, daß ein Differenz-Schwellwertdetektor in Abhängigkeit von Signalen von Servoabtriebsteil- Geschwindigkeitsgeneratoren, die einen vorgegebenen Wert überschreiten, der dem oberen, während des Normalbetriebs erwarteten Signalgrenzwert entspricht, einen Satz von Relaiskontakten schließt, die ein Testsignal von einem Testsignalgenerator an die Mehrfach-Servokanäle anlegen. Wenn sich ein Servoverstärker in einem Sättigungszustand befindet, d. h., der zugehörige Servomotor einen Endanschlag erreicht hat, ändert das seinem jeweiligen Kanal zugeführte Testsignal den Ausgangszustand des diesem Kanal zugeordneten Servomotors nicht. Das einem wirksamen Kanal zugeführte Testsignal führt jedoch zu einer Vergrößerung oder Verkleinerung der Geschwindigkeit des Abtriebteils des Servomotors dieses Kanals. Meßschaltungen für die Änderungsgeschwindigkeit des Ausgangssignals von den Geschwindigkeitsgeneratoren überprüfen die Änderung dieser Ausgangssignale aufgrund der Testsignale, und ein Schwellwertdetektor, der auf einen vorgegebenen Wert eingestellt und mit jeder dieser Meßschaltungen verbunden ist, stellt sicher, daß deren Ausgangssignal kein Stör-Einschwingsignal ist. Die Schwellwertdetektoren werden dann über Gattereinrichtungen miteinander gekoppelt, um Bremseinrichtungen zu betätigen, die den ausgefallenen Kanal festhalten. Das Überwachungskonzept hängt von der Reaktion der Dualkanäle auf ein diesen zugeführtes Testsignal ab, wenn eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Servomotoren festgestellt wird. Daher kann das Bremsen des ausgefallenen Kanals erst dann erfolgen, nachdem der Fehler festgestellt, ein Testsignal angelegt, der ausgefallene Kanal identifiziert und ein Schwellwert überschritten wurde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine überwachte Mehrkanal- Selbststeueranlage der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Ausfall eines Steuerkanals während der Beschleunigung des jeweils zugeordneten Servomotors derart festgestellt wird, daß irgendein Ausfall eines einzigen Kanals keine erhebliche Bewegung oder Beschleunigung des Luftfahrzeuges in irgendeinem Flugzustand hervorruft.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Selbststeueranlage wird eine unnormale Bewegung eines der Abtriebsglieder der Servomotoren unmittelbar erkannt, bevor sich eine wesentliche Einwirkung auf die Steuerflächen des Luftfahrzeuges ergibt. Diese Erkennung ist dabei unabhängig von den Flugzuständen des Luftfahrzeuges.

Auf diese Weise werden die Schwierigkeiten und insbesondere das langsame Ansprechverhalten der bekannten Selbststeueranlagen beseitigt, da keine durch die Steuerflächen hervorgerufene Bewegung des Luftfahrzeuges auftreten muß, bevor ein Fehler erkannt wird. Weiterhin ergibt sich eine sichere und wirksame Servomotor-Betätigung über den gesamten Flugbetriebsverlauf des Luftfahrzeuges, ohne daß eine Servodrehmomentbegrenzung, ein Manöver-Ansprechverhalten des Luftfahrzeuges oder die Anwendung von Testsignalen erforderlich ist. Die erfindungsgemäße überwachte Selbststeueranlage ist für alle Arten von Fehlfunktionen passiv ausfallend, ohne daß die Betriebseigenschaften beeinträchtigt werden, und die Selbststeueranlage neigt nicht zu Störwarnungen oder zu Störabschaltungen als Ergebnis der Bremsung oder des Festhaltens des Abtriebteils des ausgefallenen Servo- oder Steuerkanals, der durch die Geschwindigkeits- und Beschleunigungsverhältnisse der Servomotoren in schneller Weise angezeigt wird, bevor irgendeine wesentliche Steuerflächenauslenkung erfolgt. Daher kann der verbleibende Servomotor die Stabilisierung und Flugwegsteuerung aufrechterhalten und irgendeine Trimmbelastung aushalten.

Die Selbststeueranlage weist vorzugsweise zwei Steuerkanäle auf, und dieses Zweikanalsystem wird derart überwacht, daß eine Bewegung der Fluglagensteuerfläche, die durch einen Ausfall in einem der Kanäle hervorgerufen wird, im wesentlichen verhindert wird, um unerwünschte Fluglagen- oder Flugweg-Sprünge zu verhindern. Bei einer derartigen Selbststeueranlage erfordert es der Differentialgetriebemechanismus, der mit den Abtriebsteilen der Servomotoren jedes Steuerkanals verbunden ist, daß die Servomotor-Geschwindigkeits-/Drehmomenteigenschaften einander innerhalb einer vorgegebenen Grenze folgen und ähnlich sind. Die Überwachungsanordnung der bevorzugten Ausführungsform beruht auf dieser Forderung. Daher wird ein Fehler angezeigt, wenn das Verhältnis des Absolutwertes der Differenz zwischen den Geschwindigkeiten der Abtriebsteile der Servomotoren zum Absolutwert der Geschwindigkeit jedes Abtriebsteils plus einer kleinen Vorspannung zur Verringerung von Störauslösungen bei niedrigen Geschwindigkeiten einen vorgegebenen Wert überschreitet, der von Bauteil- und Herstellungstoleranzen abhängt. Der Ausfall oder eine Fehlfunktion wird weiterhin dadurch abgeschätzt, daß die Verhältnisse der Absolutwerte der Beschleunigungen der Abtriebsteile jedes Servomotors bezüglich des anderen festgestellt werden, und wenn eines dieser Verhältnisse einen vorgegebenen Wert überschreitet, der ebenfalls von Bauteil- und Herstellungstoleranzen abhängt (wobei ebenfalls eine kleine Vorspannung vorgesehen wird, um Störauslösungen bei niedrigen Beschleunigungen so weit wie möglich zu verringern), so betätigen Logikschaltungen, die auch auf die Geschwindigkeitsverhältnis- Überwachung ansprechen, die Bremseinrichtungen der Abtriebsteile des Servomotors, der die höhere Beschleunigung aufweist, so daß dieses Abtriebsteil den Differentialgetriebemechanismus nicht mehr antreibt und jede Bewegung der hierdurch angetriebenen Steuerfläche verhindert wird. Pilot-Warnlampen werden zum Aufleuchten gebracht, um den Pilot über die Ausfallsituation zu informieren.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1a und 1b zusammen ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der überwachten Mehrkanal-Selbststeueranlage,

Fig. 2 ein Diagramm, das den Zeitverlauf der Geschwindigkeit und der Beschleunigung der Abtriebsteile jedes Servormotors der Selbststeueranlage nach einem Endausschlag- Ausfall zeigt.

Bei dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel der Selbststeueranlage wird ein Zweikanal-Servosystem verwendet, bei dem die Abtriebsteile der Servomotoren jedes Kanal über einen Differentialgetriebemechanismus miteinander kombiniert werden, um die Fluglagensteuerfläche eines Luftfahrzeuges in Abhängigkeit von dem beiden Kanälen zugeführten Befehlssignalen einzustellen. Eine Eigenschaft des verwendeten Zweikanal-Servosystems besteht darin, daß eine Bewegung der Fluglagensteuerfläche, die durch einen Ausfall in einem Kanal hervorgerufen würde, durch eine Bewegung über den anderen Kanal kompensiert wird, so daß das System in sicherer und passiver Weise ausfällt. Derartige Systeme können entweder reversible oder nichtreversible getrennte Servobetätigungseinrichtungen verwenden, deren Ausgänge durch einen Bewegungs-Summiermechanismus kombiniert werden. Die grundlegende Gesamtbetriebsweise eines derartigen Zweikanal-Servosystems ist in der US-Patentschrift 35 04 284 beschrieben.

Die im folgenden beschriebene Ausführungsform stellt eine Verbesserung eines ähnlichen Zweikanal-Servosystems dar, wie es in der deutschen Offenlegungsschrift 26 11 288 der gleichen Anmelderin beschrieben ist. Wie dies in der US-Patentschrift 35 04 248 sowie der letztgenannten deutschen Offenlegungsschrift beschrieben ist, wird die Fehlerkompensationseigenschaft bei derartigen Systemen von Natur aus dadurch erreicht, daß der Differentialgetriebemechanismus dieser Selbststeueranlage als reversibler Punkt in dem System verwendet wird, um die Bewegungen der Abtriebsteile der beiden Servokanäle zu kombinieren und mit der Steuerfläche zu koppeln. Ein mechanisches Differentialgetriebe weist in einem reversiblen Mechanismus die Eigenschaft auf, daß es an eines seiner Antriebs- oder Abtriebsteile das schwächere der beiden Drehmomente zuführt, die den beiden anderen Antriebs- oder Abtriebsteilen zugeführt werden. Wenn beispielsweise zwei Antriebsteile mit gleichen Drehmomenten von zwei Drehmomentquellen, wie z. B. elektrischen Servomotoren angetrieben werden, wird das dritte, ein Abtriebsteil bildendes Teil entsprechend der Summe der Drehmomente angetrieben. Wenn jedoch eine der beiden Drehmomentquellen schwächer ist als die andere Drehmomentquelle und das dritte oder Lastdrehmoment, so wird die eine Drehmomentquelle durch die Summe der Drehmomente der ersten Quelle und der Last rückwärts angetrieben. Wie dies in der letztgenannten deutschen Offenlegungsschrift beschrieben ist, wird der Ausfall-Kompensationseffekt durch die elektrische Servostellungs-Kleinschleifen-Rückführung um jeden Kanal und durch die Verwendung der oben erwähnten Differentialeigenschaften erzielt, um eine Reaktion des einwandfreien Servokanals zu liefern, die die Bewegung des Abtriebsteils des ausgefallenen Servokanals aufhebt.

Obwohl das beschriebene Ausführungsbeispiel mit Vorteil auf eine große Vielzahl von Steuerfunktionen anwendbar ist, wird es im folgenden anhand der automatischen Steuerung der Längsneigungsachse eines Luftfahrzeuges beschrieben, weil ein Ausfall der Steuerung für diese Achse hinsichtlich der Flugsicherheit am stärksten kritisch ist.

Das in den Fig. 1a und 1b der Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel des Zweikanal-Servosystems ist ähnlich dem Servosystem, das in der deutschen Offenlegungsschrift 26 11 288 beschrieben ist. Da der Aufbau und die Betriebsweise der grundsätzlichen Stabilisierung und Steuerung dieses Systems ausführlich in dieser Offenlegungsschrift beschrieben ist, werden diese Merkmale hier nur kurz erläutert. Das Zweikanal- Servosystem weist einen ersten Servokanal A und einen zweiten Servokanal B auf. Der A-Servokanal 10 spricht auf ein Befehlssignal A und ein Lagenbezugssignal von einem Vertikalkreisel 22 an, wobei diese Signale am Summierglied 12 summiert werden, die Wegverstärkung durch ein Element 13 eingestellt wird, worauf das so gewonnene Signal einem Summiernetzwerk 14 zugeführt wird, an dem ein Kurzzeit- Ratenstabilisierungssignal vom Fluglagen-Differenziernetzwerk 23 und Servostellungs-Rückführungssignale von dem Wandler 41 hinzuaddiert werden, und schließlich wird das resultierende Signal einem Servoverstärker 15 zugeführt, wobei die vorstehend beschriebenen Maßnahmen üblich sind. Der Servoverstärker 15 steuert einen Servomotor 16 an, der über eine ein Abtriebsteil bildende Servo-Ausgangswelle 17 einen Eingang eines reversiblen mechanischen Differentialgetriebes 18 antreibt. Der Drehwinkel der Servoausgangswelle 17 ist als δ _A bezeichnet. Ein Tachometergenerator 20 ist mit der Welle 17 verbunden und mißt die Winkelgeschwindigkeit des Abtriebsteils des Servomotors 16, wie dies gezeigt ist, und das Ausgangssignal dieses Tachometergenerators wird ebenfalls in üblicher Raten-Rückführungsweise dem Summiernetzwerk 14 zugeführt. Das Ausgangssignal des Tachometergenerators 20 wird weiterhin für Überwachungszwecke verwendet, wie dies weiter unten beschrieben wird. Die Ausgangswelle 17 des A-Servokanals 10 kann durch eine Bremse 21 festgehalten werden, und diese Bremse ist als elektrische Bremse von der Art ausgebildet, die durch eine Feder in die Klemmstellung gebracht wird, wenn die elektrische Betriebsleistung von der Magnetspule der Bremse entfernt wird, so daß sich eine ausfallsichere Bremse ergibt.

Der redundante B-Servokanal 11 ist identisch zum A-Kanal und schließt Bauteile ein, die im wesentlichen identisch zu den Bauteilen 12 bis 17 und 20 bis 23 des Servokanals 10 sind, wobei diese Bauteile jeweils mit Bezugsziffern 24 bis 29 bzw. 31 bis 34 bezeichnet sind.

Das mechanische Differentialgetriebe 18 summiert algebraisch die Winkelgeschwindigkeiten der Abtriebsteile der Servomotoren 16 und 28 und liefert die summierten oder resultierenden Winkelgeschwindigkeiten über Leistungsgetriebe 35, eine elektrische Kupplung 36 an eine Seiltrommel 37 zur Betätigung der Höhenruder-Steuerfläche 40 in der gleichen Weise, wie dies in den weiter oben angegebenen Patent- und Offenlegungsschriften beschrieben ist.

Die resultierende Winkelstellung des Abtriebsteils des Differentialgetriebes 18 ist proportional zu Steuerflächenstellung und wird redundant durch Servostellungs-Meßfühler 41 und 42 (wie z. B. Synchro-Wandler) gemessen, die mit dem Abtriebsteil des Differentialgetriebes 18 über eine geeignete mechanische Zahnradkupplung gekoppelt sind. Das Ausgangssignal jedes der Meßfühler 41 und 42 stellt die algebraische Summe der Drehwinkel der beiden Servomotoren 16 und 28 dar, wie dies durch die Beschriftung δ _A + δ _B in der Zeichnung dargestellt ist. Diese Signale werden als unabhängige Servostellungs-Rückführungssignale an die Servokanäle 10 und 11 über die jeweiligen Summiernetzwerke 14 und 26 verwendet.

Die wesentliche Eigenschaft des reversiblen mechanischen Differentialgetriebes 18 mit den zwei seinen Antriebsteilen zugeführten Drehmomenten von den Servoausgangswellen 17 und 29 besteht darin, daß das Differentialgetriebe 18 das resultierende Ausgangsdrehmoment ausgleicht, so daß jeder der Servomotoren 16 und 28 nahezu identische Drehmomentwerte an den Antriebsteilen des Differentialgetriebes 18 erzeugen muß. Sollte ein Servomotor versuchen, ein größeres Drehmoment als der andere zu erzeugen, so bewirkt das Differentialgetriebe 18, daß die Servomotoren 16 und 28 mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten umlaufen. Bei dem System, das in der deutschen Offenlegungsschrift 26 11 288 beschrieben ist, führt ein aktiver Ausfall, beispielsweise ein Endausschlag-Fehler in einem der redundanten Elemente des Steuersystems zu einer erheblichen Bewegung der Steuerfläche 40. Diese Bewegung ist das Ergebnis der Kleinschleifen-Servostellungsrückführung des einwandfreien Kanals von dem zugehörigen Meßfühler 41 oder 42, wodurch die Servobewegung des ausgefallenen Kanals sehr schnell aufgehoben wird, so daß die Servomotoren 16 und 28 in entgegengesetzten Richtungen rotieren. Ein Ausfall in einem der redundanten Elemente des Systems, der dazu führt, daß ein Motor keine Antriebsleistung mehr liefert, ergibt eine richtige jedoch stark verringerte Winkelgeschwindigkeit auf Grund der Betriebsweise des einwandfreien Kanals, der den ausgefallenen Servomotor gegen seine Reaktionslast rückwärts antreibt, die durch Faktoren, wie z. B. Gegen-EMK, Spaltreibung und Reibung hervorgerufen wird. Daher wird bei dem System nach der genannten Offenlegungsschrift ein Kanalausfall durch die Feststellung einer Luftfahrzeugbewegung kompensiert, die sich aus dem vorstehenden Vorgang ergibt; es ist also eine Steuerflächenbewegung erforderlich.

Die vorstehend beschriebenen vorgegebenen Drehmomentausgleichseigenschaften der Dual-Servoanordnung der bekannten Systeme können gleiche und entgegengesetzte Drehungen der Abtriebsteile der Motoren 16 und 28 bei Vorhandensein von normalerweise zu erwartenden Störsignalen auf Grund von Servoverstärker- Unsymmetrien und Unterschieden in den Gradienten und Nullpunkten der Stabilitäts- und Flugwegbefehlssignale der beiden Kanäle hervorrufen. Das Ausmaß der normalerweise erwarteten Unsymmetrie kann eine derartige Größe aufweisen, daß sich eine Drehung der Abtriebsteile der Motoren 16 und 28 mit voller Drehzahl in entgegengesetzten Richtungen zueinander ergibt, so daß sich ein vollständiger Verlust der Steuerwirksamkeit des Systems ergibt. Es wird daher eine elektrische Symmetrierung zwischen den beiden Kanälen derart verwendet, daß die Motoren 16 und 28 einander innerhalb von Symmetriegrenzen bezüglich der Drehzahl und Richtung nachfolgen müssen, so daß sich eine ausreichende Steuerwirksamkeit ergibt. Gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 26 11 288 werden die Ausgänge der Tachometergeneratoren 29 und 31 als Eingänge an redundante Symmetrie- oder Ausgleichsintegratoren 43 und 44 derart angelegt, daß zwei Signale geliefert werden, die das Integral der Differenz zwischen den Signalen und darstellen. Die Ausgänge der Symmetrieintegratoren 43 und 44 liefern jeweils getrennte Symmetriesignale an Symmetriebegrenzer 45 bzw. 46, deren Ausgänge den Summiernetzwerken 14 bzw. 26 zugeführt werden. Die Polaritäten der den Summiernetzwerken 14 und 26 zugeführten Symmetriesignale sind derart bezüglich der Polarität der durch die an den Symmetrieintegratoren 43 und 44 gebildeten Differenz gewählt, daß die Drehzahlen und Drehrichtungen der Motoren 16 und 28 gezwungen sind, einander nachzufolgen, solange die Symmetriesignale innerhalb festgelegter Grenzen liegen, die durch die beiden unabhängigen Begrenzer 45 und 46 bestimmt sind, wobei diese Werte der beiden Begrenzer so eingestellt sind, daß normale Toleranzen in den beiden redundanten Kanälen berücksichtigt werden.

Die Betriebsweise des so weit beschriebenen Steuersystems entspricht allgemein der Betriebsweise gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 26 11 288, und diese Betriebsweise ist in gewisser Weise ähnlich der Betriebsweise gemäß der US-Patentschrift 34 62 662. Das Überwachungsprinzip der hier beschriebenen Ausführungsform weicht jedoch sehr stark von den bekannten Überwachungsprinzipien ab. Beim Gegenstand der US-Patentschrift 34 62 662 beruht das Überwachungsprinzip auf dem Ansprechverhalten der beiden Kanäle auf ein willkürliches Testsignal, das nur dann angelegt wird, wenn ein Fehler festgestellt wurde, während bei dem Gegenstand der deutschen Offenlegungsschrift 26 11 288 das Überwachungsprinzip auf dem Ansprechverhalten des Luftfahrzeuges selbst bei Ausfall eines Kanals beruht. Bei dem im folgenden beschriebenen Überwachungssystem werden die Verhältnisse der Geschwindigkeiten und Beschleunigungen der Abtriebsteile der Servomotoren kontinuierlich berechnet, und wenn sie von vorgegebenen Voreinstellwerten abweichen, wird der fehlerhafte Kanal im wesentlichen momentan identifiziert, und die Motorbremsen werden eingerückt, so daß keine wesentliche Steuerflächenbewegung und damit keine resultierende Bewegung des Luftfahrzeuges erfolgt. Dies ist während eines Instrumentenlandeanfluges äußerst wichtig, bei dem selbst kleine Abweichungen von dem gewünschten Flugweg kritisch sein können. Bei fast allen Arten von Ausfallzuständen hält die Überwachungseinrichtung unmittelbar den fehlerhaften Kanal fest, so daß der einwandfreie Kanal weiterhin seinen Betrieb fortsetzen kann und das Luftfahrzeug stabilisieren und es auf dem Flugweg halten kann, und zwar während der Periode, die auf die Fehleranzeige an den Piloten und das Ausrücken der Selbststeueranlage durch den Piloten folgt, das durch die Instrumenten- Landeanflugvorschriften gefordert wird.

Das hier beschriebene überwachte Zweikanal-Servosystem schließt eine Meßfühlerschaltung und eine Logikschaltung 50 (Fig. 1b) ein, die momentan einen Ausfallzustand erkennt, die entsprechende Bremse 21 oder 32 anlegt und den Piloten alarmiert, so daß er die Selbststeueranlage ausschalten kann und von Hand weiterfliegen kann. Die Logikschaltung 50 weist eine Servomotor-Abtriebsteil-Winkelgeschwindigkeits-Verhältnisdetektorein-richtung 51, eine Servomotor-Abtriebswinkelbeschleunigungs-Verhältnisdetektoreinrichtu-ng 52 und zugehörige logische Verknüpfungsglieder auf, um die Bremse 21 oder 32 zu betätigen und den Piloten über den Fehler oder den Ausfall über Pilot-Warneinrichtungen 53 zu alarmieren. Die Winkelgeschwindigkeitsverhältnis-Detektoreinrichtung 51 weist Absolutwert-Detektorelemente 54 und 55 auf, die mit den Ausgängen der Tachometer 20 bzw. 31 gekoppelt sind, und ein Winkelgeschwindigkeitsdifferenz-Absolutwertdetektorelement 56 auf, das mit dem Ausgang eines Differenzverstärkers 57 gekoppelt ist, dessen Eingänge mit den Tachometern 20 und 31 mit den in der Zeichnung dargestellten Polaritäten gekoppelt sind. Entsprechend sind die Ausgänge der Absolutwertelemente 54, 55 und 56 gleich

Die Ausgänge der Absolutwertelemente 54 und 56 sind mit einer Verhältnisdetektorschaltung 60 verbunden während die Ausgänge der Absolutwertelemente 55 und 56 mit einer Verhältnisdetektorschaltung 63 verbunden sind. Verhältnis-Vorspannsignale 61 und 64 werden weiterhin den Verhältnisdetektoren 60 bzw. 63 zugeführt, wodurch Bauteil- und Herstellungstoleranzen zugelassen und fehlerhafte Abschaltungen bei einen niedrigeren Pegel aufweisenden Signalen verhindert werden. Die Vorspannungspegel können in der Größenordnung von 10% des Vollausschlagwertes der Generatorausgänge sein. Wenn das Verhältnis des Absolutwertes der Differenz zwischen den Winkelgeschwindigkeiten der Motoren 16 und 28 zum Absolutwert eines der Motorwinkelgeschwindigkeiten einen vorgegebenen Wert überschreitet, so nimmt der Ausgang des Detektors 60 (oder 63) einen hohen Pegel an. Dieser vorgegebene Wert betrug bei einem praktisch ausgeführten Beispiel ungefähr 0,40, d. h. wenn der Absolutwert der Winkelgeschwindigkeitsdifferenz 40% einer Motorwinkelgeschwindigkeit betrug, nahm der Detektorausgang einen hohen Pegel an. Die einen hohen Pegel aufweisenden Ausgangssignale der Verhältnisdetektoren 60 und 63 sind mit den Eingängen eines ODER-Gliedes 62 verbunden. Der Ausgang des ODER-Gliedes 62 ist mit dem S-Anschluß einer üblichen Flipflop-Schaltung 65 verbunden, deren Q-Ausgang mit ODER-Gliedern 66, 67 und 68 verbunden ist, deren Ausgänge mit den Pilot-Warneinrichtungen 53 gekoppelt sind, d. h. die ODER-Glieder 66, 67 und 68 sind mit einem Warnelement 70 für den Kanal A, mit einem Warnelement 71 für den Kanal B bzw. mit einem Warnelement 72 für die Selbststeueranlage in der dargestellten Weise verbunden.

Die Servomotor-Winkelbeschleunigungs-Verhältnisdetektoreinrichtungen 52 weisen Differenzierelemente 80 und 81 auf, die auf die Ausgänge der Tachometer 20 bzw. 31 ansprechen und Ausgangssignale erzeugen, die der Winkelbeschleunigung der jeweiligen Servomotoren 16 und 28 entsprechen. Die Absolutwerte der Ausgänge der Differenzierelemente 80 und 81 werden durch Absolutwertdetektoren 82 und 83 geliefert, deren Ausgangssignale jedem der beiden Verhältnisdetektoren 84 und 85 zugeführt werden. Damit sind die Ausgänge der Absolutwertdetektoren 82 und 83 gleich

Den Verhältnisdetektoren 84 und 85 werden jeweilige Eingangsvorspannsignale 86 bzw. 87 aus den gleichen Gründen wie die oben erwähnten Vorspannungssignale 61 und 64 zugeführt. Der Ausgang des Verhältnisdetektors 84 wird einem Eingang eines UND-Gliedes 90 zugeführt, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des ODER-Gliedes 62 der Ge­ schwindigkeitsdetektoreinrichtung 51 gekoppelt ist. In ähnlicher Weise ist der Ausgang des Verhältnisdetektors 85 mit einem Eingang eines UND-Gliedes 91 verbunden, dessen anderer Eingang in ähnlicher Weise mit dem Ausgang des ODER- Gliedes 62 gekoppelt ist. Die Ausgänge der UND-Glieder 90 und 91 sind mit den S-Anschlüssen üblicher FlipFlop-Schaltungen 92 bzw. 93 verbunden, deren -Ausgänge die Bremsen 21 bzw. 32 steuern. Der Q-Ausgang der Flipflop-Schaltung 92 ist mit einem Eingang des ODER-Gliedes 66 und mit einem Eingang des ODER-Gliedes 68 verbunden, und in gleicher Weise ist der Q-Ausgang der Flipflop-Schaltung 93 mit einem Eingang des ODER-Gliedes 67 und einem Eingang des ODER-Gliedes 68 verbunden.

Die Betriebsweise des dargestellten Ausführungsbeispiels wird zunächst für den Normalbetrieb und dann bei Auftreten von zwei Ausfällen unter typischen Flugbedingungen beschrieben, von denen der erste ein Endausschlag-Ausfall eines der Kanäle ist, wenn sich das Luftfahrzeug im ausgetrimmten Zustand befindet und die Selbststeueranlage nicht auf einen Eingangsbefehl anspricht. Ein derartiger Fehler kann sich aufgrund einer Fehlfunktion eines Servoverstärkers ergeben, so daß dieser ein unkontrolliertes maximales Ausgangssignal liefert, er kann durch einen torkelnden Vertikalkreisel oder durch ein ungesteuertes maximales oder Null-Ausgangssignal von einem Rückführungswandler hervorgerufen werden. Weiterhin kann ein Kanal-Ausfall auf eine Winkelstellung von 0 auftreten, was beispielsweise durch einen ausgefallenen Servomotor oder -verstärker hervorgerufen werden kann, wobei sich das Luftfahrzeug in einem nicht ausgetrimmten Zustand befindet und das Höhenruder eine Kompensationslast trägt, oder unter Bedingungen, bei denen die Servos auf einen Befehl ansprechen.

Im Normalbetrieb müssen, wie dies in der obengenannten deutschen Offenlegungsschrift 26 11 288 beschrieben ist, die sich im eingeschwungenen Zustand befindenden Drehmomente, die den Wellen 17 und 29 des Differentialgetriebes 18 zugeführt werden, gleich und entgegengesetzt sein. Normale Eingangsbefehle an jeden Kanal führen zu im wesentlichen gleichen Winkelgeschwindigkeits-Winkelbeschleunigungs-/Drehmoment-Änderungen an den Antriebsteilen des Differentialgetriebes 18 über die Differentialausgangsrückführungen von den Wandlern 41 und 42. Diese Winkelgeschwindigkeits- Winkelbeschleunigungsänderungen werden durch die Tachometer 20 und 31 gemessen und zur Geschwindigkeitsstabilisation der in geschlossener Schleife arbeitenden Kanäle und außerdem an die Schaltung 50 zugeführt. Weil die Winkelgeschwindigkeiten im wesentlichen gleich sind, ist im wesentlichen Null, so daß die Werte der Verhältnisse

die durch die Verhältnisdetektoren 60 und 63 gemessen werden, jeweils niedrig, d. h. entsprechend dem Wert der "Niedriggeschwindigkeits"- Vorspannung. Es ist zu erkennen, daß, weil die getrennten Verhältnisse der Absolutwerte der Winkelgeschwindigkeitsdifferenz mit den Absolutwerten der Winkelgeschwindigkeiten jedes Motors verglichen wird, die Empfindlichkeit der Verhältnisdetektoren sehr hoch ist und in keiner Weise über den gesamten Normalbetriebs-Winkelgeschwindigkeitsbereich der Servoschleifen beeinträchtigt ist. Weil weiterhin die Motor-Winkelbeschleunigungen im wesentlichen gleich sind, sind | _AB | und | _B | ebenfalls im wesentlichen gleich, und ihre Verhältnisse, die durch die Verhältnisdetektoren 84 und 85 festgestellt werden, sind im wesentlichen 1 oder etwas kleiner auf Grund der "Niedriggeschwindigkeits"-Vorspannungssignale 86, 87 und die Ausgänge der Detektoren 84 und 85 weisen daher einen niedrigen Pegel auf. Daher verfolgen im Normalbetrieb die Verhältnisdetektoren 60, 63 und 84, 85 kontinuierlich die Winkelgeschwindigkeiten und Winkelbeschleunigungen der Abtriebsteile jedes der Kanäle über den Systembetriebsbereich.

In dem ersten oben erwähnten Fehlerzustand sei angenommen, daß der Servoverstärker 15 so ausgefallen ist, daß sich ein Endausschlag ergibt, d. h. der Verstärker liefert sein volles elektrisches Ausgangssignal an den Motor 16. Der Motor 28 steht still, seine Rückführungsschleife ist im eingeschwungenen erfüllten Zustand. Wie dies weiter oben erwähnt wurde, müssen im normalen Betrieb mit eingeschwungenem Zustand die Drehmomente, die von den Motoren 16 und 28 auf das Differentialgetriebe 18 ausgeübt werden, gleich und entgegengesetzt sein. Im folgenden sei auf Fig. 2 bezug genommen, die den Zeitverlauf der Servomotor-Winkelgeschwindigkeiten und -beschleunigungen nach einem Endausschlag-Ausfall zeigt. Die gestrichelten Linien zeigen einen Verlauf, wie es beispielsweise bei der Selbststeueranlage nach der deutschen Offenlegungsschrift 26 11 288 auftritt, während die voll durchgezogenen Linien den zeitlichen Verlauf bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel zeigen. Bei Auftreten des Endausschlag- Ausfalls beginnt der Motor 16 stark zu beschleunigen, und seine Winkelgeschwindigkeit steigt in gleicher Weise auf Grund des ungesteuerten hohen Eingangssignals sehr schnell an, weil die Anfangslast des Getriebes 35 und der "Feder"-Effekt der Steuerfläche 40 sehr niedrig sind. Wie es in der oben erwähnten US-Patentschrift 35 04 248 und der deutschen Offenlegungsschrift 26 11 288 beschrieben ist, wird das Drehmoment, das zur Winkelbeschleunigung der Welle 17 erforderlich ist, bei Ansteigen der Getriebe- und Steuerflächenbelastung am Servomotor 28 wiedergegeben, so daß dieser beginnt, in entgegengesetzter Richtung zu beschleunigen, d. h. der Motor 16 versucht, den Motor 28 auf Grund der ansteigenden mechanischen Last des Getriebes 35 und der Steuerfläche 40 rückwärts zu drehen. Auf Grund der Kopplungsart des Motors 28 wird jedoch jedes Reaktionsdrehmoment der Welle 29 zum Differentialgetriebe-Abtriebsteil und damit zum Rückführungswandler 42 weitergeleitet, der ein Signal an den Verstärker 27 liefert, das im Sinne einer Vergrößerung der Winkelgeschwindigkeit des Motors 28 und der Welle 29 wirkt, d. h. die Welle in einer Richtung beschleunigt, die entgegengesetzt zu der Drehrichtung des Motors 16 des ausgefallenen Kanals ist, was zur Verringerung des Reaktionsdrehmomentes am Differentialgetriebe-Abtriebsteil dient, wobei der Wert des Reaktionsdrehmomentes sehr klein ist und sich nur auf Grund des Signalgradienten des Tachometers 1 und der Gegen-EMK, der Spalttreibung und der Reibung des Motors 28 ergibt. Daher ergibt sich bei den genannten bekannten Selbststeueranlagen eine erhebliche Bewegung der Steuerflächen.

Bei der beschriebenen Ausführungsform ist jedoch zu erkennen, daß die relativen Winkelgeschwindigkeiten und Winkelbeschleunigungen der Motorwellen 17 und 19 durch die Generatoren 20 bzw. 31 gemessen und der Meßfühler- und Logikschaltung 50 zugeführt werden. Diese Schaltung stellt einen Ausfall so schnell dar, wie dies an den voll durchgezogenen Kurven nach Fig. 2 zu erkennen ist, daß praktisch keine Bewegung der Steuerfläche 40 und damit des Luftfahrzeuges in der Praxis auftritt. In der Schaltung 50 wird der Absolutwert der Differenz zwischen den Drehzahlen der Motoren 16 und 28 bestimmt und jedem der Verhältnisdetektoren 60 und 61 zugeführt. Es ist zu erkennen, daß sich der Wert dieses Signals oder Ausdrucks wesentlich schneller ändert, als der Wert irgendeines der Einzelsignale. Gleichzeitig wird der Absolutwert der einzelnen Winkelgeschwindigkeiten der Motore 16 und 28 ebenfalls bestimmt und den jeweiligen Verhältnisdetektoren 60 und 63 zugeführt. Bei dem hier betrachteten Endausschlag- Ausfallzustand beschleunigt der Motor 16 sehr schnell, so daß seine Geschwindigkeit sehr schnell vergrößert wird (Fig. 2). Daher ergibt sich selbst vor dem Zeitpunkt, zu dem die Steuerflächenlast über das Getriebe 35 wirksam wird, um den Motor 28 in wesentlichem Ausmaß rückwärts anzutreiben, eine erhebliche Differenz der relativen Winkelgeschwindigkeiten der Motoren 16 und 28. Weil der momentane Wert der Winkelgeschwindigkeit des Motors 28 verglichen mit der des Motors 16 sehr niedrig ist, steigt das Verhältnis dieses Wertes zur Winkelgeschwindigkeitsdifferenz zwischen den Motoren sehr schnell an. Das Verhältnis erreicht den vorgegebenen Grenzwert sehr schnell, und der Ausgang des Detektors 63 nimmt einen hohen Pegel an, so daß ein Logiksignal an die UND-Glieder 90, 91 geliefert wird. Bei einer Ausführungsform waren die Grenzwerte der Detektoren 60, 63 so eingestellt, daß ihre Ausgangssignale einen hohen Pegel annahmen, wenn die Differenz zwischen den Absolutwerten der Motor-Winkelgeschwindigkeiten 40% des niedrigsten Absolutwertes eines der Motore 16 und 28 erreichte, und in Endausschlag-Fällen wurde dieser Grenzwert in 10 bis 30 Millisekunden erreicht, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Vor der Beendigung des gerade beschriebenen Vorganges wurden die Absolutwerte der Winkelbeschleunigungen der Motore 16 und 28 bereits gewonnen und in den Verhältnisdetektoren 84 und 85 verglichen. Bei den oben erwähnten Eigenschaften der Dual-Servo-/Differential-Kombination ist der Motor mit der höchsten Winkelbeschleunigung der Motor des ausgefallenen Kanals und muß festgehalten und gebremst werden. Weil der Absolutwert der Winkelbeschleunigung des Motors 16 wesentlich größer als der Absolutwert der Winkelbeschleunigung des Motors 28 ist (der letztere wurde noch nicht in wesentlicher Weise durch den Motor 16 beeinflußt) nimmt der Ausgang des Verhältnisdetektors 84 einen hohen Pegel an, während der Ausgangspegel des Detektors 85 niedrig bleibt. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel waren die Winkelbeschleunigungsdetektor- Verhältnisgrenzwerte so eingestellt, daß ihre Ausgänge einen hohen Pegel annahmen, wenn die Verhältnisse 1,4 überschritten, d. h. wenn die Winkelbeschleunigung eines Motors die des anderen um 40% überstieg. Weil die Schaltbedingungen für das UND-Glied 90 dann erfüllt sind, nimmt der Q-Ausgang der Flipflop-Schaltung 92 einen hohen Pegel an, wodurch die Pilot-Warnlampen betätigt werden, während der -Ausgang einen niedrigen Pegel annimmt, so daß die Bremse 21 abgeschaltet wird und die Welle 17 abbremst und festhält. Die festgehaltene Welle 17 bildet nun eine Last für das zugehörige Differential-Antriebsteil, so daß der Servomotor 28 weiterhin das Höhenruder (d. h. die Steuerfläche 40) in Abhängigkeit von Eingangsbefehlen an seinem Verstärker 27 steuern kann, so daß eine vollständige automatische Steuerung des Luftfahrzeuges während der Zeit ermöglicht wird, die der Pilot benötigt, um das Selbststeuersystem abzuschalten und den Flug manuell weiterzuführen.

Im folgenden soll nunmehr der zweite der oben erwähnten Ausfallzustände betrachtet werden, bei dem ein Kanal so ausfällt, daß das Ausgangssignal im wesentlichen momentan auf 0 abfällt, während beide Motoren 16 und 28 gleich Drehmomente an das Differentialgetriebe 18 liefern, um das vollständig außer Trimmung befindliche Luftfahrzeug in einer Bezugsfluglage zu halten. Es sei wiederum angenommen, daß der Kanal A derart ausfällt, daß der Servomotor 16 nicht angesteuert ist. Weil vorher beide Motore 16 und 28 gleiche Drehmomente liefern, um dem aerodynamischen Druck auf der Steuerfläche 40 vor dem Ausfall zu widerstehen, waren die Differentialdrehmomente ausgeglichen. Wenn jedoch nunmehr der Motor 16 seinen Drehmomentbeitrag nicht mehr liefert, jedoch der Motor 28 weiter sein Drehmoment liefert, ist das Differentialgetriebe 18 nicht mehr ausgeglichen, und das Steuerflächen-Lastdrehmoment, das durch das Untersetzungsgetriebe 35 zurückgeführt wird, bewirkt eine sehr schnelle Winkelbeschleunigung der Motorwelle und des Motors 16 mit einem entsprechenden Winkelge­ schwindigkeitsanstieg. Weil die Winkelbeschleunigung des Motors 28 und der Welle 29 im wesentlichen gleich 0 ist (die geschlossene Schleife des Kanals B hatte wiederum noch nicht genügend Zeit, um zu reagieren) vergrößert sich das Verhältnis des Absolutwertes der Winkelbeschleunigung der Welle 17 bezüglich der Welle 29 sehr schnell, so daß sich ein hoher Pegel am Ausgang des Verhältnisdetektors 84 ergibt, der dem UND- Glied 90 zugeführt wird. Weiterhin bewirkt die zugehörige schnelle Winkelgeschwindigkeitsvergrößerung der Welle 17 gegenüber der Winkelgeschwindigkeit der Welle 28, daß die Absolutwerte der Differenz dieser Winkelgeschwindigkeiten sehr schnell ansteigen. Weil der Absolutwert der Winkelgeschwindigkeit der Motorwelle 29 sich noch nicht wesentlich geändert hat, werden die Grenzwerte des Verhältnisdetektors 60 sehr schnell erreicht und überschritten, so daß sich ein hoher Pegel am Ausgang des UND-Gliedes 90 ergibt, so daß die Logikbedingungen erfüllt sind und die Flipflop-Schaltung 92 angesteuert wird, so daß die Bremse 21 abgeschaltet wird und die Motorwelle 17 gegen eine weitere Bewegung festhält. Wie in dem ersten Beispiel kann der einwandfreie Kanal B nach dem Festklemmen der Motorwelle 17 das Luftfahrzeug weiter stabilisieren und es auf dem Flugweg während der Periode halten, während der der Pilot den Autopilot auf Grund der nun eingeschalteten Warnanzeigen 53 abschaltet.

Bei einer Ausführungsform war das Ansprechen der Überwachungssysteme äußerst schnell, und die Brems- und Warnfunktion erfolgte innerhalb von 30 Millisekunden nach dem Ausfall. Bei dieser Ansprechgeschwindigkeit des Systems wird die Abbremsung des ausgefallenen Motors durchgeführt, bevor irgendeine wesentliche Bewegung der Steuerfläche auftreten kann, so daß das Luftfahrzeug keinen Fluglagensprung oder eine sich daraus ergebende Abweichung von dem Flugweg ergibt, auf dem es gesteuert wird.

Es ist zu erkennen, daß die vorstehend beschriebene überwachte Zweikanal-Selbststeueranlage ausfallsichere Betriebseigenschaften durch dauerndes Überwachen beider Servomotorantriebe an das Differentialgetriebe, das die Steuerfläche antreibt, derart ergibt, daß das Verhältnis der Absolutwerte der Winkelbeschleunigungen der Servomotorwellen kontinuierlich unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes bleibt und daß das Verhältnis der Absolutwerte der Differenz ihrer Winkelgeschwindigkeiten bezüglich des Absolutwertes jedes der Servomotoren ebenfalls kontinuierlich innerhalb eines vorgegebenen Grenzwertes bleibt und daß, wenn beide Grenzwerte überschritten werden, der Motor mit der höheren Absolutwinkelbeschleunigung festgehalten wird, so daß auf Grund des im wesentlichen momentanen Ansprechverhalten des Systems im wesentlichen keine Steuerflächenbewegung auftritt und das Luftfahrzeug keine Fluglagen- oder Flugwegeabweichung ausführt.

Claims (7)

1. Überwachte Mehrkanal-Selbststeueranlage für Luftfahrzeuge, mit einer Steuerfläche, die durch die Selbststeueranlage gesteuert wird, um die Fluglage und den Flugweg des Luftfahrzeuges zu steuern, mit ersten und zweiten im wesentlichen gleichen, in geschlossener Schleife arbeitenden Steuerkanälen, die auf Fluglagen- und Flugweg-Steuersignale ansprechen und erste und zweite Servomotoren einschließen, die im Normalbetrieb im wesentlichen gleiche Antriebsleistungen zur Steuerung der Steuerfläche liefern, mit einem Differentialgetriebemechanismus mit ersten und zweiten Antriebsteilen, die jeweils mit den Abtriebsteilen der ersten bzw. zweiten Servomotoren verbunden sind, mit einem Abtriebsteil, das zum Antrieb der Steuerfläche zur Steuerung der Fluglage und des Flugweges des Luftfahrzeuges in Abhängigkeit von den Steuersignalen angeschlossen ist, und mit Bremseinrichtungen zum Blockieren der Antriebsteile des Differentialgetriebemechanismus und mit Einrichtungen zur Lieferung von der Bewegungsgeschwindigkeit der Abtriebsteile der Servomotoren entsprechenden Geschwindigkeitssignalen, dadurch gekennzeichnet, daß Überwachungseinrichtungen (50, 84, 85, 60, 63) vorgesehen sind, die kontinuierlich auf das Verhältnis der Absolutwerte der Beschleunigungen der Abtriebsteile (17, 29) der ersten und zweiten Servomotoren zueinander sowie auf das Verhältnis der Absolutwerte der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den ersten und zweiten Servomotor-Abtriebsteilen (17, 29) zur Geschwindigkeit jedes der Servomotor-Abtriebsteile ansprechen und die Bremseinrichtung (21, 32) desjenigen Antriebsteils des Differentialgetriebemechanismus betätigen, das die höchste Beschleunigung aufweist, wenn das Geschwindigkeitsverhältnis einen vorgegebenen Wert überschreitet.

2. Selbststeueranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Lieferung von der Bewegungsgeschwindigkeit der Abtriebsteile (17, 29) der Servomotoren (16, 28) entsprechenden Geschwindigkeitssignalen durch Tachometergeneratoren (20, 31) gebildet sind, die auf die ersten und zweiten Servomotor-Abtriebsteile (17, 29) ansprechen, und daß Schaltungseinrichtungen (80, 81) vorgesehen sind, die auf die Geschwindigkeitssignale ansprechen und Beschleunigungssignale liefern, die jeweils proportional zur Beschleunigung der Servomotor-Abtriebsteile sind.

3. Selbststeueranlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Logikeinrichtungen (62, 90, 91, 92, 93), die auf die Beschleunigungs- und Geschwindigkeitsverhältnisse ansprechen und die Bremseinrichtungen (21, 32) betätigen.

4. Selbststeueranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin auf die Geschwindigkeitssignale ansprechende Schaltungseinrichtungen (54, 55, 56, 57) zur Lieferung von jeweiligen zu den Absolutwerten dieser Signale proportionalen Absolutgeschwindigkeitssignalen sowie eines zu dem Absolutwert der Differenz zwischen diesen Signalen proportionalen Absolut-Differenzsignals und Verhältnisdetektoreinrichtungen (60, 63) vorgesehen sind, die auf das Absolut-Differenzsignal und auf jedes der jeweiligen Absolutgeschwindigkeitssignale ansprechen und Logiksignale an die Logikeinrichtungen liefern, wenn das Verhältnis des Absolut-Differenzsignals und eines der jeweiligen Absolut-Geschwindigkeitssignale einen vorgegebenen Wert überschreitet.

5. Selbststeueranlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Schaltungseinrichtungen (82, 83), die auf die Beschleunigungssignale ansprechen und jeweils zu den Absolutwerten dieser Signale proportionale Absolutwertsignale liefern, und Verhältnisdetektoreinrichtungen (84, 85), die auf jedes der Absolutwertsignale ansprechen und Logiksignale an die Logikeinrichtungen liefern, wenn das Verhältnis eines dieser Absolutwertsignale zum anderen einen vorgegebenen Wert überschreitet.

6. Selbststeueranlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Signaleinrichtungen (61, 64, 86, 87) zur Lieferung von Vorspannungssignalen an jeden der Verhältnisdetektoreinrichtungen (84, 85, 60, 63) zur Vorspannung eines der den Verhältnisdetektoreinrichtungen zugeführten Absolutwertsignals zur Veränderung von Störausgängen der Verhältnisdetektoreinrichtungen, wenn die Absolutgeschwindigkeiten und die Absolutbeschleunigungen der Servomotor-Abtriebsteile niedrige Werte aufweisen.

7. Selbststeueranlage nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch Flipflop-Einrichtungen (92, 93), die auf die Ausgangssignale von den Logikeinrichtungen ansprechen und ein erstes Ausgangssignal zur Betätigung der Bremseinrichtungen (21, 32) liefern, Pilot-Warneinrichtungen (53), und weitere Logikeinrichtungen (66, 67, 68), die auf ein zweites Ausgangssignal von den Flipflop-Einrichtungen ansprechen und die Pilot-Warneinrichtungen (53) betätigen.