DE2914951A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung der wirkung von aerodynamischen flaechen von luftfahrzeugen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur steuerung der wirkung von aerodynamischen flaechen von luftfahrzeugen

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DE2914951A1 DE19792914951 DE2914951A DE2914951A1 DE 2914951 A1 DE2914951 A1 DE 2914951A1 DE 19792914951 DE19792914951 DE 19792914951 DE 2914951 A DE2914951 A DE 2914951A DE 2914951 A1 DE2914951 A1 DE 2914951A1
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  • Automation & Control Theory (AREA)
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  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Description

  • Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Wirkung von
  • aerodynamischen Flächen von Luftfahrzeugen.
  • Die Erfindung bezieht sich auf die Steuerung der Wirkung von aerodynamischen Flächen von Luftfahrzeugen. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Wirkung von aerodynamischen Hilfs-Flächen wie der der Stabilisierung dienenden Tragwerke und Flächen der Luftfahrzeuge.
  • Die Erfindung bezieht sich hauptsächlich auf alle aerodynamischen Flächen, bei welchen sie wenigstens örtlich auf einen einstellbaren Teil angewandt werden kann, um eine bestimmte, umfassende Überwachung zu erhalten, die an verschiedene Flugbedingungen angepaßt ist.
  • Es ist bekannt, die Abmessungen der aerodynamischen Flächen festzulegen, entweder um eine zweckdienliche Wirkung für den kritischsten Betrieb eines Flugzeuges zu erzielen oder um speziell bestimmte Flugphasen zu optimieren.
  • Dabei resultiert, daß bei normaler Funktion oder für andere Flugphasen die durch diese Flächen erzielte Wirkung übermäßig groß oder nachteilig wird und dadurch zu einer Verringerung der Fluggüte und der Flugleistung führt.
  • Die Arbeiten des Anmelders auf dem Gebiet der Aerodynamik sowie der Überwachung der Stabilität von Luftfahrzeugen haben zu einem Verfahren und einer Vorrichtung geführt, welche es gestatten, die Wirkung von aerodynamischen Flächen, insbesondere von einstellbaren aerodynamischen Hilfs-Flächen, die durch Arbeitsmittel gesteuert sind, an verschiedene Formen des Fluges eines Luft fahrzeuges anzupassen.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung der Wirkung von aerodynamischen Flächen mit Hilfe von beweglichen Klappen (Seitenflossen), welche erfindungsgemäß gesteuert oder freitriftend sind und deren Gleichgewichtsstellung beim Triften durch verschiedene angebaute Mittel (Hubzylinder oder schwenkbare Klappen) geregelt werden kann.
  • Steuerflächen, die imstande sind, entweder frei triftend oder gesteuert zu arbeiten, sind bekannt. Beim Triften kann die Gleichgewichtsstellung mit Hilfe von justierbaren Federn eingestellt werden wie auch mittels an die Steuerflächen angelenkter Hilfs-Klappen (FR-PS 1 605 011, DE-PS 259 357, GB-PS 711 637, US-PS 2 681 776).
  • Die Eigentümlichkeit der Erfindung besteht in der Hauptsache darin, daß der Übergang von der einen Arbeitsweise in die andere (also von freiem Triften zum Steuern bzw. umgekehrt) -mittels einer ausrückbaren Kupplung erzielt wird, die in den Antrieb der Steuerung eingesetzt ist.
  • Das Verfahren zur Steuerung der Wirkung von aerodynamischen Flächen eines Luftfahrzeuges, welches einstellbare aerodynamische Flächen aufweist, die gemäß einer ersten Arbeitsweise, die in der Steuerung ihrer Einstellung besteht, oder gemäß einer zweiten Arbeitsweise, die im Freilassen zur Einnahme einer Gleichgewichtslage im Luftstrom besteht, arbeiten, wobei die Flächen verbunden sind einerseits mit Vorrichtungen zur Steuerung ihrer Einstellung und andererseits mit Mitteln zum Regeln ihrer Gleichgewichtsstellung, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke des Übergangs von der einen Arbeitsweise in die andere auf die Betätigung einer ausrückbaren Kupplung eingewirkt wird, welche zwischen die einstellbaren aerodynamischen Flächen und ihre Vorrichtungen zum Steuern eingesetzt ist.
  • Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens der Steuerung der Wirkung von aerodynamischen Flächen eines Luftfahrzeuges, welches einstellbare aerodynamische Flächen enthält, die entweder gesteuert sind oder um eine Gleichgewichtslage im Luftstrom frei pendeln, wobei die Flächen einerseits mit Steuervorrichtungen zur Steuerung ihrer Einstellung und andererseits mit Mitteln zum Regeln ihrer Gleichgewichtsstellung verbunden sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen den einstellbaren Flächen und den Steuervorrichtungen eine ausrückbare Kupplung enthält.
  • Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, daß sie einer aerodynamischen Fläche die Möglichkeit gewährt, entweder wirksam zu sein im "Steuerbetrieb", wobei diese den größten Effekt, für welchen sie bestimmt ist, hervorruft, oder aber im "Triftbetrieb, bei dem sie "transparent" ist, d.h. daß sie einen geringen Resteffekt bewirkt oder einen solchen nahezu Null, oder aber eine Wirkung von einer bestimmten Größe.
  • Wie nachfolgend gezeigt wird, kann die im "Triftbetrieb" hervorgebrachte Wirkung auf einen gewünschten Wert eingestellt werden, der fest oder variabel im Hinblick auf das Ziel, zur Hauptfunktion des Luftfahrzeuges beizusteuern, sein kann.
  • Im Rahmen dieses Zieles können im "Triftbetrieb" die Gleichgewichtsbedingungender Seitenflosse im Luftstrom durch interne mechanische Mittel reduziert werden, beispielsweise durch den Einsatz von Gegengewichten und/oder eines Stoßdämpfers oder aber durch externe Mittel wie eine Klappe an der Hinterkante, deren Schwenkstellung gesteuert wird.
  • Die Erfindung findet Anwendung bei aerodynamischen Flächen von Unterschall- und Überschallflugzeugen zur natürlichen oder künstlichen Stabilisierung aller Flugarten. Zu den aerodynamischen Flächen, bei welchen die Erfindung Anwendung findet, gehören insbesondere die Seitenflossen vom Typ "Ente", das Tragwerk und die Kiel flossen.
  • Die Verwendung von Seitenflossen vom Typ "Ente" hat große Vorteile für die Funktion von Flugzeugen in sehr verschiedenen Flugbereichen: bei mäßiger Geschwindigkeit erlaubt sie insbesondere eine Vergrößerung des Auftriebes oder, bei gleichem Auftrieb, eine Verbesserung der Leistungsfähigkeit bei Start und Landung, bei großer Geschwindigkeit gestattet sie, die Manövrierbarkeit des Flugzeuges merklich zu verbessern -eine insbesondere bei Kampfflugzeugen gewünschte Eigenschaft.
  • Bei bestimmten Formen des Fluges mit großer Geschwindigkeit treten jedoch Nachteile auf wie zum Beispiel gegenseitige aerodynamische Beeinflussungen mit dem Tragwerk, welche dazu führen, daß die Seitenflossen vom Typ "Ente" in den Rumpf des Flugzeuges eingezogen oder in eine vertikale Stellung umgeklappt werden.
  • Die Erfindung erübrigt die Zuflucht zu solchen aufwendigen Maßnahmen. Es hat sich gezeigt, daß die Anwendung von Seitenflossen vom Typ "Ente" gemäß der Erfindung bei für Überschallgeschwindigkeit vorgesehenen Flugzeugen einen risikolosen Übergang vom Unterschallbereich zum Überschallbereich erlaubt, wie es früher durch eine starke Vergrösserung der Stabilität und durch ein Ausbalancieren durch "Achsversetzung" erzielt wurde.
  • Die vertikale Leitflosse oder die Kielflosse eines Flugzeuges muß so dimensioniert sein, daß sie unsymmetrische Momente, insbesondere aufgrund eines ausgefallenen Motors bei einem mehrmotorigen Flugzeug,erforderlichenfalls ausgleicht. Infolgedessen ist das Flugzeug bei normalen Verhältnissen sehr empfindlich auf "Abschmieren" und es kann ein beträchtliches Rückstellmoment beim Gieren aufweisen, welcher in der Praxis zu einer Herabsetzung der. Leistung und der Flugqualität des Flugzeuges führt. Die Anwendung der Erfindung an einem Teil der Kielflosse erlaubt bei vollständiger Erhaltung der maximalen Wirksamkeit für die kritischen Fälle die Begrenzung der Wirkung der Steuerfläche während des Fluges unter normalen Bedingungen auf einen vergleichbaren Wert, was für das Flugzeug eine merkliche Verbesserung der Flugmöglichkeiten beim Abschmieren oder bei Seitenwind bedeutet.
  • Nachfolgend werde einige Beispiele für die Anwendung einer erfindungsgemäße Seitenflosse vom Typ 'Ente" angeführt, um damit den technischen Fortschritt zu erläutern.
  • Beispiel 1 - Überschallflugzeuge Die statische Längsstabilität eines Flugzeuges ist charakterisiert durch die relative Lage des Massenschwerpunktes bezüglich des aerodynamischen M-ittelpunktes des Flugzeuges. Ihre Größe ist durch das Rückstellmoment in der Gleichgewichtslage bestimmt, dessen Hebelarm durch den Abstand zwischen dem Masseschwerpunkt und dem aerodynamischen Mittelpunkt des Flugzeuges gebildet wird. Die Grenze der Rückstellung ist hauptsächlich durch diese Stabilitätsbedingungen -beim Unterschallflug festgelegt.
  • Der Übergang vom Unterschall- zum Überschallflugzeug ruft eine Rückwärtsverlagerung des aerodynamischen Mittelpunktes hervor, welche die Länge des oben erwähnten Hebelarmes vergrößert und eine niederdrückendes Moment induziert, welches durch ein aufrichtendes Moment kompensiert werden muß, das heißt, durch eine "Achsversetzung" zu der Höhensteuerfläche.
  • Diese Flugart ist ungünstig für die Leistungsfähigkeit des Flugzeuges. Um insbesondere bei längeren Phasen wieder in einen einwandfreien Flugzustand zu gelangen, ist es daher beim Überschallflug erforderlich, Abhilfen anzuwenden, welche allerdings den Einsatz aufwendiger Hilfsmittel erfordern.
  • Diese Hilfsmittel bestehen hauptsächlich in der Ausstattung des Flugzeuges mit einer Vorrichtung zur Verlagerung der Ladung nach rückwärts, um die Zentrierung des Flugzeuges parallel zu der Rückwärtsverlagerung des aerodynamischen Mittel punktes nach rückwärts zu verlegen.
  • Die Erfindung vermeidet, daß Zuflucht zu einer solchen Vorrichtung genommen werden muß in dem Fall, daß das Flugzeug mit einer Seitenflosse vom Typ "Ente" ausgestattet ist. Tatsächlich erlaubt die Anwendung der Erfindung auf diese Seitenflosse, die sich einstellende Rückwärtsverlagerung des aerodynamischen Mittelpunktes durch eine Vorwärtsverlagerung des Mittelpunktes zu kompensieren, was dadurch erzielt wird, daß die Seitenflosse vom Typ "Ente" vom "Triftbetrieb" beim Unterschallflug auf "Steuerbetrieb beim Überschallflug umgeschaltet wird. + aerodynamischen Beispiel 2 - Flugzeuge mit gesteuerter Längsstabilität Bei solchen Flugzeugen, bei welchen der Massenschwerpunkt hinter dem aerodynamischen Mittelpunkt oder kurz davor, aber nahe dem aerodynamischen Mittelpunkt, liegt, geschieht die Kompensation der mangelnden natürlichen Stabilität mit Hilfe eines automatischen Systems welches die Rückstellmomente und die notwendigen Dämpfungsmomente durch eine Betätigung der Höhensteuerfläche hervorbringt, deren Stellung von Veränderungen des Längsneigungswinkels und der Winkelgeschwindigkeit des Kippens beherrscht wird. Der größte Nachteil dieser Funktionsweise besteht darin, daß es aus Gründen der Zuverlässigkeit und der Sicherheit unerläßlich ist, die Glieder der automatischen Steuerung zu vervielfachen, was die Kosten der elektronischen Einrichtungen des Flugzeuges erheblich vergrößert.
  • Die Anwendung der Seitenflosse vom Typ "Ente" nach der Erfindung erlaubt nach Belieben und besonders im Falle einer Schwierigkeit beim Flug, den aerodynamischen Mittelpunkt durch Übergang in den "Triftbetrieb" zurück zu verlegen und dem Flugzeug natürliche Stabilitätsbedingungen zu verschaffen, welche die Möglichkeit,es zu steuern, wieder herstellen.
  • Beispiel 3 - Laborflugzeuge Die erfindungsgemäße Seitenflosse, welche es erlaubt, den aerodynamischen Mittelpunkt des Flugzeuges wie oben erläutert zu verschieben, verleiht der Erfindung eine Möglichkeit einer interessanten Anwendung bei Laborflugzeugen, bei welchen sie gestattet, die Stabilität beliebig zu verändern und zurückzukehren zu den Anfangsbedingungen, was das Einstellen und die Prüfung der Eignung der Einrichtungen für die Steuerung der Stabilität beim Flug erlaubt.
  • Die nachfolgende Beschreibung nimmt Bezug auf die beigefügten Zeichnungen. Es zeigen: Figur la ein Flugzeug mit einer Seitenflosse vom Typ 1,Ente" in fester Stellung oder in Steuerstellung (Arbeitsweise im "Steuetbetrieb"), in schematischer Darstellung; Figur lb ein Flugzeug entsprechend Figur la, wobei sich die Seitenflosse von Typ "Ente" in ausgekuppelter Stellung (Arbeitsweise in "Triftbetrieb") befindet; Figur 2 die Seitenflosse gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung; Figur 3 eine Steuerflosse mit einer an der Hinterkante angeordneten Klappe, schematisch dargestellt; Figuren 4a, 4b eine Steuervorrichtung einer aerodynamischen Fläche, die einen Mechanismus aufweist, der es erlaubt, sie in eine ausgekuppelte oder eine gesteuerte Stellung zu versetzen.
  • Figur 5 zeigt ein Beispiel der Anwendung der Erfindung auf einen Teil einer Steuerfläche; Figur 6 zeigt ein Beispiel der Anwendung der Erfindung an den Enden des Haupt-Tragwerkes eines Luftfahrzeuges.
  • Das in den Figuren la und Ib dargestellte Flugzeug besitzt ein Haupttragwerk 1 sowie eine Seitenflosse 2 vom Typ "Ente", die in einer horizontalen Ebene mit quer zur Längsachse des Flugzeuges liegenden Achse angeordnet ist. Die Seitenflosse 2 ist (Fig.1a) unter dem Einfluß der Steuermomente. Sie arbeitet im'1Steuerbetrieb",das heißt, daß ihre Einstellung in Bezug auf das Flugzeug verändert oder festgehalten werden kann. Unter dieser Bedingung führt die Seitenflosse 2 im Verlauf von Schwenkungen des Flugzeuges die gleichen Veränderungen des Längsneigungswinkels aus wie das Haupttragwerk und sie nimmt an der Funktion des Flugzeuges teil, wobei sie insbesondere einerseits ein Aufrichtmoment durch die Auftriebskraft F2 hervorruft, welches mit dem Längsneigungswinkel veränderlich ist,und andererseits ein Vorschieben des aerodynamischen Haupt-Mittelpunktes des Flugzeuges, was eine Verringerung der Längsstabilität aufgrund der Anordnung der Seitenflosse 2 vor dem Haupttragwerk 1 zur Folge hat.
  • In Figur lb ist die Seitenflosse 2 beweglich, sie arbeitet im "Triftbetrieb" , das heißt, daß sie frei in ihrer Rotation um die im wesentlichen senkrecht zur Richtung des Fluges liegenden Achse ist.
  • Die Drehachse 6 (siehe Figur 2) ist vor dem aerodynamischen Mittelpunkt Fc der Seitenflosse 2 vom Typ "Ente" angeordnet, die Seitenflosse 2 stellt sich in die Windrichtung ein und arbeitet unter dem Einfluß des Längsneigungswinkels und der Auftriebskraft F2 vom Wert Null oder einem geringen, konstanten Wert und sie bleibt unabhängig von den Änderungen des Längsneigungswinkels des Flugzeuges. Unter diesen Bedingungen kann man in der Praxis annehmen, daß die Seitenflosse 2 bei der Einstellung der Gleichgewichtslage nicht teilnimmt, die Seitenflosse 2 kann als "transparent" bezeichnet werden und die oben erwähnten Wirkungen für den "Steuerbetrieb" (Aufrichtmoment und Vor erschieben des aerodynamischen Mittelpunktes) verschwinden. In Bezug auf die in Figur 1a dargestellten Verhältnisse folgt daraus eine Vergrößerung der Längsstabilität und die aerodynamische Wechselwirkung mit dem Haupttragwerk 1 wird außerdem vernachlässigbar.
  • Bei dieser Arbeitsweise im "Triftbetrieb", also außerhalb eines konstanten Einflusses des geringen Wertes der restlichen Auftriebskraft F2,geht alles so vor sich wie wenn das Flugzeug nicht mit einer Seitenflosse 2 ausgestattet wäre oder aber daß diese sich in eingezogener oder zurückgeklappter Stellung befindet.
  • In Figur 2 sind diejenigen Mittel schematisch dargestellt, welche es gestatten, die Gleichgewichtsstellung der Seitenflosse 2 im "Triftbetrieb" zu regeln. Diese Stellung resultiert aus dem Gleichgewicht der Momente um die Rotationsachse 6, das heißt, vom Gleichgewicht zwischen dem durch die Auftriebskraft F2 hervorgerufenen aerodynamischen Ursprungsmoment, dem ursprünglichen, von der Exzentrizität des Gravitationszentrums des Systems in Bezug auf die Achse 6 hervorgerufenen Massenmoment sowie dem Stellmoment des das Gegengewicht 4 und den Stoßdämpfer 5 enthaltenden Mechanismus.
  • Die Erfindung sieht vor, die Gleichgewichtsstellung der Seitenflosse 2 mit den Mitteln des Stell-Mechanismus 4, 5 zu regeln, um zu erreichen, daß die hervorgerufene Kraft einen gewünschten Wert, welcher fest oder variabel sein kann, annimmt. Ein erstes Mittel hierfür besteht darin, das Gegengewicht 4 zu verschieben, indem es mit Hilfe eines (nicht dargestellten) Motors an die Drehachse 6 angenähert oder von dieser entfernt wird.
  • Eine Kupplungsvorrichtung 7 erlaubt das Einkuppeln Und das Auskuppeln der Seitenflosse 2. Diese Kupplungsvorrichtung, deren Betätigung durch 7' angedeutet ist, gewährleistet die Voraussetzung des Kuppelns und des Entkuppelns zwischen einer kraftschlüssig mit der Seitenflosse 2 verbundenen Schubstange 9 und einer weiteren, kraftschlüssig mit den Antriebsmitteln der Seitenflosse 2 verbundenen Schubstange 11.
  • Ein zweites Mittel zur Veränderung der Gleichgewichtsbedingungen der Seitenflosse 2 ist in Figur 3 dargestellt. Hier ist die Seitenflosse 2 mit einer Hilfs-Landungsklappe 3 versehen, die mit Hilfe eines Scharniergelenkes, dessen Achse 6' parallel zu der Drehachse 6 der Seitenflosse 2 liegt, an der Seitenflosse 2 angebracht. Diese Hilfs-Landungsklappe 3 ist mit dem beweglichen Teil eines Hubzylinders 3 verbunden, dessen Körper an der Seitenflosse 2 befestigt ist. Der Hubzylinder 3' (aus Gründen besserer Übersichtlichkeit der Zeichnung an der Außenseite der Seitenflosse 2 dargestellt) steht unter der Einwirkung von an sich bekannten und zweckdienlich arbeitenden Steuereinrichtungen.
  • Der durch den Hubzylinder 3' gesteuerte Ausschlag der Hilfs-Landungsklappe 3 entwickelt eine aerodynamische Kraft F'3, deren Moment eine Schwenkung der frei um ihre Drehachse 6 schwenkbaren Seitenflossen 2 bis zu einer Position bewirkt, in welcher Gleichgewicht mit dem entgegengesetzten Moment besteht, welches durch die neue, auf die Seitenflosse 2 einwirkende Kraft F''2 hervorgerufen ist.
  • Es ist zu erkennen, daß die Erfindung das Hervorrufen einer für eine Steuerung mit Hilfe einer im "Triftbetrieb" arbeitenden Seitenflosse vom Typ "Eule" verwendbaren Kraft erlaubt und zwar in der Art wie eine Kraft mit Hilfe einer Steuerfläche der alten Art im "Triftbetrieb" erzeugt wird.
  • Darüber hinaus bedingt die Erfindung einen zusätzlichen Vorteil, indem die erfindungsgemäße Seitenflosse - unter Beibehaltung der selben Gleichgewichtslage im Luftstrom für alle Gleichgewichtslagen des Flugzeuges - die Stabilitätsbedingungen.des Flugzeuges nicht ändert und das bekannte Risiko des "Loshakens" der Seitenflossen alter Bauart, wenn das Flugzeug sich um seinen großen Längsneigungswinkel dreht, beseitigt.
  • Vorteilhaft ist die Hilfs-Landungsklappe 3 zur Steuerung ihrer Stellung an einer Steuerstange 30 befestigt, die im Falle einer Störung der Steuermittel der Hilfs-Landungsklappe 3 kraftschlüssig mit dem Flugzeug verbunden werden kann, sodaß es immer möglich ist, den Ausschlag der Hilfs-Landungsklappe 3 zu steuern.
  • Die Figuren 4a und 4b zeigen schematisch eine Ausführungsform eines Mechanismus, welcher erlaubt, den Übergang vom "Steuerbetrieb" zum 'ITriftbetrieb" und umgekehrt im hauptsächlichsten Falle zu bewerkstelligen, oder aber die Seitenflosse 2 im "Steuerbetrieb" mit Hilfe eines Antriebes 11 zu steuern.
  • Der Mechanismus besteht hauptsächlich aus zwei Paaren von Hubzylindern 12, 12' und 13, 13' mit symmetrischer Arbeitsweise, die mit einem System von Stangen 8, 9, 10 und 11 verbunden sind. Die Stange 8 ist an der Drehachse 6 der Seitenflosse 2 wie in Figur 2 dargestellt befestigt. Die Stange 10 trägt an jedem ihrer Enden einen Block 14 bzw. 14', auf welchen die Kraft der Hubzylinder einwirkt. Wegen der Übersichtlichkeit der Zeichnung sind alleine die zum Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente wiedergegeben, ebenso wie die Hubzylinder nur durch bewegliche Teile dargestellt sind.
  • Gemäß Figur 4a wird der 'lTriftbetrieb'' durch ein Festhalten des Blocks 14' mit Hilfe der beiden Hubzylinder 13 und 13' sowie durch Freigabe des Blocks 14 durch symmetrisches Zurückziehen der Hubzylinder 12, 12' erzielt. Die Seitenflosse 2 kann sich dann frei unter der Einwirkung der aerodynamischen Kraft F"2 hin- und herbewegen, während ihre Gleichgewichtslage wie oben erläutert festgelegt ist.
  • Der "Triftbetrieb" wird - vergleiche Figur 4b - durch symmetrische gegenseitige Annäherung der Hubzylinder 12 und 12' erzielt, die durch ihre Bewegung den Block 14 verschieben und in seiner neutralen Stellung wie in der Figur gezeigt festhalten, die Seitenflosse ist damit verriegelt.
  • In dem Falle, wo die Seitenflosse 2 ebenfalls gesteuert sein soll, ruft die gegenseitige Annäherung der Hubzylinder 12 und 12' gleichzeitig ein symmetrisches Zurückziehen der Hubzylinder 13 und 13' hervor, und die auf den Antrieb 11 ausgeübte Steueraktion bewirkt einen Ausschlag der Seitenflosse 2 in die gewünschte Gleichgewichtslage.
  • In Figur 5 ist die Erfindung auf einen Teil 15' der vertikalen Leitflosse 15 am Ende eines Flugzeuges mit Hilfe einer in der Figur 5 nicht dargestellten Vorrichtung angewandt, die aber von der in den Figuren 4a und 4b erwähnten Art sein kann. Der Teil 15' der Leitflosse, der drehbar um eine Achse a - a'im wesentlichen transversal zur Längsachse des Flugzeuges befestigt ist, kann entweder im "Steuerbetrieb oder im "Triftbetrieb" arbeiten, während die Leitflosse 15 fest angeordnet oder steuerbar ist. Der durch diese Variante der Erfindung erzielte Vorteil liegt darin, daß es möglich ist, die Gesamtheit der Steuerfläche optimal zu bemessen und die für jede der verschiedenen Flugarten am besten geeignete Betriebsart zu wählen. Es ist also möglich, den Einfluß von Seitenwind zu verringern und den Flug beim Abschmieren oder durch Querwind zu verbessern. Überdies verschafft die Steuerung der Leitflosse 15 im durch interne Steuermittel bewirkten ausgekuppelten Zustand eine zusätzliche Möglichkeit der Steuerung beim Gieren.
  • Die Figur 6 zeigt eine Anwendung der Erfindung bei einem Teil des Haupttragwerkes 1 eines Flugzeuges. Die Enden 2 der beiden Flügel 11, 12 sind drehbar um eine transversal zur Längsachse des Flugzeuges liegende Achse b - b' angeordnet.
  • Die Hilfs-Landungsklappen 3, welche Betätigungsmittel für den Ausschlag enthalten, sind an den Enden 2 längs einer parallel zur Hinterkante des Tragwerkes liegenden Achse befestigt.
  • Die Enden 2 können dank einer Vorrichtung, -die in der Figur 6 nicht dargestellt ist, jedoch vom in Figuren 4a und 4b beschriebenen Typ sein kann , sowohl im 11Steuerbetrieb" wie im "Triftbetrieb" arbeiten. Diese Vorrichtung gewährleistet den Zustand der Einkupplung, in welchem die Enden zu der Erzeugung des gesamten aerodynamischen Effektes des Tragwerkes 1 beitragen oder aber den Zustand der Auskupplung, in welchem die sich im Luftstrom ausrichtenden Enden es gestatten, die aerodynamische Oberfläche und den Auftriebsgradienten derart zu verringern, daß beispielsweise die Empfindlichkeit des Flugzeuges gegen Turbulenzen verringert wird.
  • Darüberhinaus gestattet die Steuerung der Enden 2 mit Hilfe der Klappen 3 die Erhaltung der Gesamtheit der Steuerung beim Schlingern des Flugzeuges.
  • Gemäß dem erstrebten Ziel ist es möglich, bei dem selben Flugzeug die Erfindung bei einer einzelnen Fläche eines geeigneten Typs anzuwenden oder im Gegensatz dazu gleichzeitig-bei verschiedenen Flächen von verschiedenem Typ.
  • Zusammenstellunq der verwendeten Bezugsziffern 1 Haupttragwerk 2 Seitenflosse F2 Auftriebskraft 6 Drehachse Fc' aerodynamischer Mittelpunkt 4 Gegengewicht 5 Stoßdämper 7 Kupplungsvorrichtung 7' Betätigung (von 7) 9 Schubstange 11 Schubstange 3 Hilfs-Landungsklappe 6' Achse 3' Hubzylinder F'3 aerodynamische Kraft Kraft 30 Steuerstange 11 Antrieb 12, 12' Paar von Hubzylindern 13, 13' Paar von Hubzylindern 8 Stange 9 Stange 10 Stange 11 Stange 14, 14' Block 15' Teil 15 Leitflosse a - a' Achse 2 Ende Flügel 12 Flügel b- b' Achse

Claims (11)

  1. Patentansprüche Verfahren zur Steuerung der Wirkung von aerodynamischen Flächen eines Luftfahrzeuges, welches einstellbare aerodynamische Flächen aufweist, die gemäß einer ersten Arbeitsweise, die in der Steuerung ihrer Einstellung besteht, oder gemäß einer zweiten Arbeitsweise, die im Freilassen zur Einnahme einer Gleichgewichtslage im Luftstrom besteht, arbeiten, wobei die Flächen verbunden sind einerseits mit Vorrichtungen zur Steuerung ihrer Einstellung und andererseits mit Mitteln zum Regeln ihrer Gleichgewichts -lage, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zum Zwecke des Übergangs von der einen Arbeitsweise in die andere auf die Betätigung einer ausrückbaren Kupplung eingewirkt wird, welche zwischen die einstellbaren aerodynamischen Flächen und ihre Vorrichtungen zum Steuern eingesetzt ist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Gleichgewichtsbedingungen der im Luftstrom im Gleichgewicht befindlichen, einstellbaren aerodynamischen Flächen durch Verändern der Einstellung eines Mechanismus verändert werden, welcher ein Gegengewicht und einen Stoßdämpfer enthält.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1;, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Gleichgewichtsbedingungen der im Luftstrom im Gleichgewicht befindlichen, einstellbaren Flächen durch Verändern der Schwenkstellung einer an der Hinterkante der Flächen schwenkbar angeordneten Klappe verändert werden.
  4. 4. Vorrichtung zur Steuerung der Wirkung von aerodynamischen Flächen eines Luftfahrzeuges, welches einstellbare aerodynamische Flächen enthält, die entweder gesteuert sind oder um eine Gleichgewichtslage im Luftstrom frei pendeln, wobei die Flächen einerseits mit Steuervorrichtungen zur Steuerung ihrer Einstellung und andererseits mit Mitteln zum Regeln ihrer Gleichgewichtsstellung verbunden sind, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Verbindung zwischen den einstellbaren Flächen und den Steuervorrichtungen eine ausrückbare Kupplung enthält.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Mittel zum Regeln der Gleichgewichtsstellung der einstellbaren Flächen aus einem Mechanismus bestehen, welcher ein Gegengewicht und einen Stoßdämpfer enthält.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Mittel zum Regeln der Gleichgewichtsstellung der einstellbaren Flächen eine Steuervorrichtung zum Steuern der Schwenkstellung einer schwenkbar an den Flächen angeordneten Klappe enthalten.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Klappe eine mechanische Steuer-Schubstange für ihre Schwenkstellung enthält.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die einstellbaren Flächen aus vor dem Tragwerk des Flugzeuges angeordneten Seitenflossen vom Typ "Ente" bestehen, die schwenkbar längs einer quer zur Flugrichtung liegenden Achse angebracht sind.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die einstellbaren Flächen aus den Enden des Haupt-Tragwerkes des Luftfahrzeuges bestehen.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die einstellbaren Flächen aus einem Teil der vertikalen Leitflosse des Luftfahrzeuges bestehen.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die ausrückbare Kupplung zwei Paare von Hubzylindern enthält, wobei jedes Paar auf die-Enden einer kraftschlüssig mit den Steuervorrichtungen für die einstellbaren Flächen verbundenen Stange einwirkt.
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