DE2845789C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Flugsteueranlage der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bekannte Flugsteueranlagen dieser Art (US-PS 22 80 106, DE-AS 11 29 058) weisen eine mit Federn versehene Ausgleichsvorrich­ tung auf, mit deren Hilfe die Seile normalerweise gespannt ge­ halten werden und insbesondere beim Steuervorgang das nicht be­ lastete Seil gespannt gehalten wird. Bei solchen Flugsteuer­ anlagen hat der Pilot nach dem Reißen eines Seils praktisch keine Steuermöglichkeit mehr, weil er durch den Seilriß die Kontrolle über das Verstellsegment verliert.

Es ist zwar möglich, solche Flugsteueranlagen aus Sicherheits­ gründen doppelt vorzusehen, das führt jedoch zu einer ungünsti­ gen Erhöhung der Reibung, des Gewichts, des Wartungsaufwands und der Kosten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Flugsteueranlage der ein­ gangs genannten Art so zu verbessern, daß bei dem Reißen eines biegsamen Seils der Pilot nicht die Steuermöglichkeit verliert.

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

Bei der Flugsteueranlage nach der Erfindung werden vorbelastete Federelemente benutzt, um die biegsamen Seile auf besondere Weise zusätzlich mit dem Verstellsegment zu verbinden. Bei ei­ nem Seilriß behält der Pilot die Kontrolle über das Verstell­ segment, so daß die Flugsteueranlage weiterhin in ihrem vollen Steuerbereich betätigt werden kann. Die Flugsteueranlage nach der Erfindung ist aber nicht nur sicherer, sondern hat auch ein geringes Gewicht und einen einfachen Aufbau, so daß sie mit wenig Aufwand gewartet werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegen­ stand der Unteransprüche.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgen­ den unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform der Flugsteueranlage,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Anlage von Fig. 1, um zu veranschaulichen, wie darin die vor­ belasteten Federelemente mit den biegsamen Seilen verbunden sind, und

Fig. 3 einen Teil einer weiteren Ausführungs­ form der Flugsteueranlage.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Sicher­ heitsflugsteueranlage 10, die zum Steuern der Blattver­ stellung eines Hubschrauberheckrotors 46 dient. Die Anlage könnte auch benutzt werden, um Flug­ zeugteile oder Flugzeugsteuerflächen zu steuern. Bei der Anlage von Fig. 1 werden durch vom Piloten betätigte Fußpedale 12 Steuerbewegungen auf eine Misch­ einheit 14 ausgeübt, die ihrerseits zusammen mit der kollek­ tiven Steuerung dazu dient, ein Verstellsegment 16 zu posi­ tionieren, das um eine Drehachse 18 entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn drehbar ist. Biegsame Seile 20 und 22 sind mit dem Verstellsegment 16 und außerdem an ihren entgegengesetzten Enden mit einem Verstellsegment 24 verbunden, das so gelagert ist, daß es sowohl im Uhrzeiger­ sinn als auch im Gegenuhrzeigersinn um eine Drehachse 26 gedreht werden kann. Die Seile 20, 22 sind zwar biegsam, jedoch nicht dehnbar. Gemäß Fig. 1 ist das Seil 20 mit dem linken Arm 28 des Verstell­ segments 24 an einem Verbindungspunkt 30 verbunden, während das Seil 22 mit dem rechten Arm 32 des Verstellsegments 24 an einem Verbindungspunkt 34 verbunden ist. Der Weg der Seile 20 und 22 ist durch in ausgewählter Weise positionierte Seil­ scheiben 36 und 38 festgelegt, über die die Seile 20, 22 geführt sind, so daß das Verstellsegment 24 den Bewegungen, die der Pilot dem Verstell­ segment 16 gibt, folgt, und zwar vorzugsweise im Gleichlauf, wie es im folgenden noch näher beschrieben ist.

Das Verstellsegment 24 hat als Ausgangsvorrichtung einen Steuerausgangsarm 40, der an einem Steuereingangsarm 42 einer Heckrotorservoeinrichtung 44 angelenkt ist, durch deren Betätigung die Blattverstellung des Hubschrauberheckrotors 46 und damit sowohl das auf den Hubschrauber ausgeübte Giermoment als auch dessen Richtung gesteuert werden.

Es ist zu erkennen, daß bei der in Fig. 1 dargestellten An­ ordnung der Seile 20 und 22, wenn der Pilot das Seil 20 veranlaßt, an dem linken Arm 28 des Verstellsegments 24 zu ziehen, dieses sich in Gegenuhrzeigerrichtung bewegt, und, wenn der Pilot das Seil 22 veranlaßt, an dem rechten Arm 32 des Verstellsegments 24 zu ziehen, dieses sich in Uhrzeiger­ richtung bewegt. Ein Problem in einer solchen Flugsteueranlage besteht darin, daß, wenn das Seil 20 oder das Seil 22 zum Reißen gebracht wird, die Kontrolle über das Verstellsegment 24 verlorengeht.

Zur Vermeidung dieses Problems durch zusätzliche Redundanz der Flugsteueranlage sind vorbelastete Querverbindungen in Form von Federelementen 48, 50 hinzugefügt worden, wobei das vorbelastete Federelement 48 das Seil 20 mit dem rechten Arm 32 des Verstellsegments 24 verbindet, während das vorbelastete Feder­ element 50 das Seil 22 mit dem linken Arm 28 des Verstellsegments 24 verbindet. In dieser Querverbindungsanordnung sind die Federelemente 48 und 50, bei welchen es sich um Gummifedern handeln kann, vorzugsweise gleich vorbelastet, so daß sich Rückstellwirkungen auf die Flugsteueranlage während des üblichen Steuerbetriebs gegenseitig aufheben. Wenn jedoch das Seil 20 reißt, wird das Federelement 48 ent­ lastet, während das Federelement 50 vorbelastet bleibt und eine Vorbelastungskraft auf das Verstellsegment 24 aus­ übt, das versucht, sich in Gegenuhrzeigerrichtung zu bewegen. Wenn nur das Seil 22 benutzt wird, kann somit der Pilot ent­ weder durch Ausüben einer Zugspannung auf das Seil 22 oder durch Lockern desselben das Verstellsegment 24 in gewünschter Weise entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn bewegen und damit den Einfluß des Federelements 50 überwinden und ausnutzen, um das Verstellsegment 24 in jeder gewünschten Steuerposition zu positionieren. Ebenso, wenn das Seil 22 reißt, wird das Federelement 50 entlastet, und das vorbe­ lastete Federelement 48 übt ein eine Bewegung im Uhrzeiger­ sinn erzeugendes Moment auf das Verstellsegment 24 aus, das durch den Piloten in ausgewählter Weise überwunden werden kann, um unter Verwendung des biegsamen Seils 20 das Ver­ stellsegment 24 in jeder gewünschten Steuerposition zu posi­ tionieren.

Bei Bedarf kann eine Rückstellfeder 52 mit dem Steuereingangsarm 42 verbunden sein, um eine zentrierende Rückstellkraft auf das Verstellsegment 24 aus­ zuüben, damit dieses in die in Fig. 1 gezeigte Mittelstellung gebracht wird. Die in Fig. 1 dargestellte Flugsteueranlage hat demgemäß eine redundante dritte Steuermöglichkeit, da die Anlage erstens durch den Piloten gesteuert werden kann, indem dieser beide Seile 20 und 22 benutzt, oder zweitens, indem er das Seil 20 benutzt, wenn das Seil 22 gerissen ist, oder das Seil 22, wenn das Seil 20 gerissen ist, und drittens durch die Zentrierwirkung der Rückstellfeder 52, wenn beide Seile 20 und 22 gerissen sind.

Bei der Rückstellfeder 52 kann es sich beispiels­ weise um die einer aus der US-PS 35 32 302 bekannten Vorrichtung handeln.

Es ist wichtig daß die Federelemente 48, 50 keine Seitenbelastungen auf die Seile 20 und 22 ausüben. Deshalb sind gemäß Fig. 2 die vorbelasteten Federelemente 48, 50 mit den Seilen 20, 22 so verbunden, daß sie im wesentlichen parallel zu ihnen ausgerichtet sind. Fig. 2 zeigt, daß das vorbelastete Federelement 50 mit dem Seil 22 an dem Verbindungspunkt 54 nach dem Herumführen um eine in ausgewählter Weise positionierte Rolle 56 so verbunden ist, daß sich eine Parallelanordnung zwischen dem vorbelasteten Federelement 50 und dem Seil 22 an ihrem gemeinsamen Verbindungspunkt 54 ergibt.

Eine weitere Ausführungsform der Flugsteueranlage ist in Fig. 3 gezeigt, in der gleiche Teile wie in Fig. 1 gleiche Bezugszahlen tragen. Bei der Flugsteueranlage nach Fig. 3 wird das Verstellsegment 24 ebenfalls über die durch den Piloten betätigten Seile 20 und 22 gesteuert, wo­ bei aber das Seil 20 durch ein Loch 60 in dem linken Arm 28 des Verstellsegments 24 geführt und daran durch eine in einer Richtung wirksame Haltekugel 62 befestigt ist, während das Seil 22 durch ein Loch 64 in dem rechten Arm 32 des Verstellsegments 24 geführt und daran durch eine in einer Richtung wirkende Haltekugel 66 befestigt ist. Bei dem Aufbau nach Fig. 3 ist ein Federelement 68, welches aus einem Seil 70 und einer Feder 72 besteht, mit dem Seil 22 an der Haltekugel 66 verbunden, geht von dieser aus über eine darüber oder ge­ trennt angeordnete Seilscheibe 73 und kehrt zu dem rechten Arm 32 des Verstellsegments 24 zurück, mit wel­ chem es an einem Verbindungspunkt 74 verbunden ist. Ebenso ist ein Federelement 76, das aus einem Seil 78 und einer Feder 80 besteht, mit dem Seil 20 an der Haltekugel 62 verbunden, geht über die Seilscheibe 73 und ist dann mit dem linken Arm 28 des Verstellsegments 24 an dem Verbindungs­ punkt 82 verbunden.

Während des normalen Betriebes der Anordnung nach Fig. 3 zieht der Pilot wahlweise an dem Seil 20 oder 22 unter Ver­ wendung des in Fig. 1 gezeigten Mechanismus, so daß durch Ausüben einer Zugbelastung auf das Seil 20 das Verstell­ segment 24 veranlaßt wird, sich im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, und daß durch Ausüben einer Zugbelastung auf das Seil 22 das Verstellsegment 24 veranlaßt wird, sich im Uhr­ zeigersinn zu drehen. Bei dem Aufbau nach Fig. 3 sind wieder, wie bei dem Aufbau nach Fig. 1, die Federelemente 68 und 76 gleich angeordnet, so daß während des normalen Betriebes Kräfte auf das Verstellsegment 24 ausge­ übt werden, die sich gegenseitig aufheben. Wenn jedoch das Seil 22 im Betrieb reißt, wird das Federelement 68 ent­ lastet, so daß das Federelement 76 eine Kraft auf das Verstellsegment 24 ausübt, um es im Uhrzeigersinn zu drehen. Durch Ausüben einer Zugbelastung auf das Seil 20 oder durch Lockern desselben kann der Pilot in ausgewählter Weise die Wirkung des Federelements 76 überwinden oder ausnutzen, um das Verstellsegment 24 in jede gewünschte Steuerposition zu bringen. Ebenso wird, wenn das Seil 20 reißt, das Feder­ element 76 entlastet, und das Federelement 68 dient dazu, das Verstellsegment 24 in Gegenuhrzeigerrichtung vorzube­ lasten, und der Pilot kann Zugbelastungen auf das Seil 22 ausüben oder die Zugbelastungen verringern, um das Ver­ stellsegmet 24 zu positionieren, in dem er die Vorbelastungs­ wirkung des Federelements 68 überwindet oder ausnutzt. Die Konstruktion nach Fig. 3 ist, wie die von Fig. 1, dahin­ gehend redundant, daß sie eine dritte Steuermöglichkeit hat, weil das Verstellsegment 24 durch Kombination der Seile 20 und 22 gesteuert werden kann oder aber durch das Seil 20, wenn das Seil 22 gerissen ist, oder durch das Seil 22, wenn das Seil 20 gerissen ist, und, wenn die Rückstellfeder 52 in Verbindung mit der Ausführungsform von Fig. 3 benutzt wird, erhält die Anlage eine dritte Steuermöglichkeit, wie sie oben in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben worden ist.

Anzeigeeinrichtungen 84 und 86, die in den Federelementen 76 bzw. 68 vorgesehen sind, wie es in den Fig. 3 gezeigt ist, liefern dem Piloten ein Signal darüber, ob das betreffende Federelement vorbelastet ist, wodurch der Pilot über die Anzahl der ihm zur Verfügung stehenden Steuermöglichkeiten unterrichtet wird.

Ein Vorteil der Ausführungsform von Fig. 3 gegenüber der von Fig. 1 besteht darin, daß, wenn ein oder beide Feder­ elemente 68 und 76 gerissen sind, der Pilot weiterhin das Verstellsegment 24 mittels der Seile 20 und 22 steuern kann, da die Seile 20, 22 mit dem Verstellsegment 24 durch die in einer Richtung wirkenden Haltekugeln 62 und 66 verbunden sind. Wenn bei der Ausführungsform von Fig. 1 eines der beiden Seile 20, 22 zwischen dem Verstellsegment 24 und dem Verbindungs­ punkt 54 seines zugeordneten vorbelasteten Federelements 48, 50 reißt, würde die Steuerung in einer Richtung verlorengehen, wenn nicht dieses Federelement 48, 50 ebenfalls reißen würde. Wenn die Ausführungsform von Fig. 1 bevorzugt wird, können Schutzplatten benutzt werden, um das biegsame Seil 20, 22 und die Federelemente 48, 50 in den gefährteten Bereichen zu schützen.

Claims (6)

1. Flugsteueranlage mit einem Verstellsegment (24), das um eine Drehachse (26) drehbar gelagert ist und einen linken Arm (28) sowie einen rechten Arm (32) auf entgegengesetzten Seiten der Drehachse (26) aufweist, mit einer Ausgangsvorrichtung (40), die durch das Verstellsegment (24) betätigbar ist, mit zwei biegsamen Seilen (20, 22), die mit dem linken bzw. rechten Arm (28, 32) verbunden sind, und mit einer Vorrichtung (12, 14, 16, 18) zum Betätigen der Seile (20, 22), dadurch gekennzeichnet, daß jedes Seil (20, 22) zusätz­ lich über ein vorgespanntes Federelement (48, 50; 68, 76) mit dem Verstellsegment (24) so verbunden ist, daß das Federelement (48, 50; 68, 76) auf das Verstellsegment (24) eine Kraft aus­ übt, die entgegen der Zugrichtung des zugeordneten Seils (20, 22) gerichtet ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Federelement (48) das mit dem linken Arm (28) verbundene Seil (20) mit dem rechten Arm (32) des Verstellsegments (24) verbin­ det und daß das andere Federelement (50) das mit dem rechten Arm (32) verbundene Seil (22) mit dem linken Arm (28) des Ver­ stellsegments (24) verbindet.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Seile (20, 22) über den linken bzw. rechten Arm (28, 32) des Verstellsegments (24) hinaus um eine Seilscheibe (73) erstrec­ ken, daß das eine Federelement (76) das Ende des mit dem linken Arm (28) verbundenen Seils (20) mit dem linken Arm (28) des Verstellsegments (24) verbindet und daß das andere Federelement (68) das Ende des mit dem rechten Arm (32) verbundenen Seils (22) mit dem rechten Arm (32) des Verstellsegments (24) ver­ bindet.

4. Anlage nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Rollen (56), über die die Federelemente (48, 50) beim Verbinden der Seile (20, 22) mit dem Verstellsegment (24) hinweggeführt sind und die so angeordnet sind, daß die Federelemente (48, 50) und die Seile (20, 22) an ihren gemeinsamen Verbindungspunkten (54) parallel zueinander sind.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine mit dem Verstellsegment (24) verbundene Rückstellfeder (52).

6. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seile (20, 22) durch Löcher (60, 64) in dem linken bzw. rechten Arm (28, 32) des Verstellsegments (24) hindurchgeführt und mit in einer Richtung wirksamen Haltekugeln (62, 66) verbunden sind, die zusammen mit den Löchern (60, 64) die Seile (20, 22) mit dem Verstellsegment (24) verbinden.