DE3104503A1

DE3104503A1 - Hubschrauber-steuersystem mit einem mit dem pilotensitz verschiebbaren steuerhebel

Info

Publication number: DE3104503A1
Application number: DE19813104503
Authority: DE
Inventors: Renato Samarate Varese Mariani; Santino Gallarate Varese Pancotti
Original assignee: Costruzioni Aeronautiche Giovanni Agusta SpA 21017 Cascina Costa Di Samarate Varese; Costruzioni Aeronautiche Giovanni Augusta SpA
Current assignee: Agusta SpA
Priority date: 1980-02-19
Filing date: 1981-02-09
Publication date: 1981-12-03
Also published as: FR2476014B1; FR2476014A1; IT8052954V0; DE3104503C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Hubschrauber-Steuersystem.

Bei den gegenwärtig bekannten Hubschraubern ist der Pilotenaitz normalerweise innerhalb der Pilotenkabine an zwei im wesentlichen senkrechten Führungen oder Stützen befestigt, die sich vom Kabinenboden in Aufwärtsrichtung erstrecken und mit einer itn wesentlichen senkrechten Rückwand der Kabinen starr verbunden sind. Aus Sicherheitsgründen erfolgt die Verbindung des Pilotensitzes und der Führung durch Halter, die den Sitz normalerweise in einer festen Stellung an den Führungen festlegen, dabei jedoch so ausgebildet sind, daß sie sich entlang eines Verschiebungsweges vorgegebener Länge in den Führungen verschieben können, wenn eine vorbestimmte Größe überschreitende. ., in senkrechter Richtung wirkende Trägheitskräfte auf den Pilotensitz einwirken, Dieser Grenzwert wird im allgemeinen nur dann erreicht oder überschritten, wenn der Hubschrauber unkontrolliert auf dem Erdboden aufprallt, und der auch als '·Aufprallweg" bekannte Verschiebungsweg, welchen die Halterung den Pilotensitz entlang der Führungen auszuführen erlauben, ist normalerweise so gewählt, daß der Sitz durch den Boden der Pilotenkabine absinkt, um so einen weitestmögliclien Abbau der Aufprallkräfte und eine Begrenzung von Schädigungen des Piloten zu erreichen.

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Unglücklicherweise wird das Ausmaß der vorbeschriebenen Sicherung nicht nur unwirksam, sondern wird sogar ins Gegenteil verkehrt, wenn die auf den Piloten einwirkenden Trägheitskräfte im Augenblick des Aufpralls eine vorwärtsgerichtete Komponente haben, die einen bestimmten Wert überschreitet. Wenn nämlich im Falle eines Aufpralls diese Vorwärtskomponente eine hinreichende Größe hat, um eine gewaltsame Vorwärts- und Abwärtsbewegung des Kopfs rips Piloten zu bewirken, dessen Körper in Sicherheitsgurten zurückgehalten ist, dann wird das Gesicht des Piloten auf das obere Ende eines zur Steuerung des periodischen Anstellwinkels der Rotorblätter dienenden Hebels geführt, der im folgenden kurz als "Steuerhebel" bezeichnet wird, und der normalerweise am Boden der Pilotenkabine angelenkt ist und zwischen einer Steuerpedal-Einheit und dem vorderen Rand des Pilotensitzes mittig nach oben vorsteht. Eine Vorwärtsbewegung des Piloten allein reicht im allgemeinen nicht aus, um sein Gesicht auf das Ende dieses Steuerhebels aufschlaffen zu lassen, jedoch hat die kombinierte Auswirkung einer solchen Vorwärtsbewegung und einer Abwärtsbewegung dee Sitzes in dessen Führungen normalerweise einen tödlichen Ausgang.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Hubschrauber-Steuersystem zu schaffen, welches unter Vermeidung des vorstehend geschilderten Nachteils so ausgebildet ist, daß der Pilot im Falle eines Absturzes erheblich besser als mit dem bekannten,

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gegenwärtig benutzten Steuersystem gesichert ist.

Bei einem Hubschrauber-Steuersystem mit einem sich innerhalb der Pilotenkabine mit tig vor dem FiIoLensitz in Aufwärtsrichtung erstreckenden Steuerhebel, wobei der Pilotensitz von wonißs tons eine" im wesentlichen senkrecht angeordneten Stütze in vorbestimmter Höhe über dem Kabinenboden gehalten, und die Halterung des Sitzes an der Stütze so ausgebildet ist, daß er sich bei Einwirkung einer abwärts gerichteten, eine bestimmte Größe überschreitenden Kraft einen bestimmten Weg in Abwärtsrichtung an der Stütze entlang verschieben kann, wird diese Aufgabe erfindun/-;sgemäß dadurch gelöst, daß der Steuerhebel am Sitz schwenkbar angelenkt und gehaltert ist, und daß zwischen dem Sitz utddem Boden Übertragungselemente vorgesehen sind, welche die Winkelbewegungen des Steuerhebels auf dio Taumelscheibe des Hubschrauber-Rotors übertragen.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, die eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungs- ^emäßen Steuersystems zeigt.

Die beiliegende Zeichnungsf±e;ur zeigt das innere Abteil 1 einer Hubschrauber-Pilotenkabine 2, welches an der Unterseite durch eine Basis- oder Bodenwand und an der Rückseite durch eine im wesentlichen

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senkrecht verlaufende Wand k abgescl.lossen ist,

Zwei Bef es tigungslconsolen 5 (» von denen in der Zeichiiuii(;srigur nur eine sichtbar ist) siiul an der Verbindungslinie zwischen der Uodenwund 'J und der Rückwand k in fester' Position angeordnet, und von jeder dieser Befestigungskonsole tritt eine halterungsschelle 6 vor, in welcher das untere Ende einer zugeordneten Stütze oder Führung 7 (» von denen in der Zeichnungsfigur wiederum nur eine dargestellt ist,) befestigt ist, die im wesentlichen .senkrecht in Aufwärtsrichtung verläuft. Jede älützc ", ist außerdem mittels einer zweiten Halterungs.schelle rf und einer zweiten llalterungskonsole 9 in eier Nähe ihrer Mittellinie an der Vorderseite der Wand h befestigt.

Die beiden Stützen 7 dienen als Halterung und Führung für einen Pilotensitz 10 mit einem unteren Sitzteil bzw. einer Sitzfläche 11, die in einom vorgegebenen Abstand oberhalb der Uodeiiiviiid 'j angeordnet ist, und der weiter einen iin wesentlichen parallel zur Rückwand k verlaufenden, zwischen den beiden Stützen 7 angeordnete nach oben vorstehende Rückenteil 12 aufweist. An jeder der beiden Seitenflächen des Rückenteils 12 (, von denen in der Zeichnung wiederum nur eine gezeigt ist,) sind zwei Iialterungs- ' schellen 13 und lh starr befestigt, von denen die erste oberhalb der zweiten in einem Abstand angeordnet ist, der im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den zugeordneten IIalterungsschollen '■> uixl (> i ;»t.

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Die IIalterungsschellen I3 greifen an einem oberen Abschnitt und die Ilalterungsschellen 1 k an einem mittleren, zwischen den Halterungsschellen 6 und 8 gelegenen Abschnitt der zugeordneten Stützo ? an. Die Halterungsschellen I3 und lh sind normalerweise auf den zugeordneten Stützen 7 so festgelegt , daß sie nur dann an ihnen entlangg Lei L en können, wenn abwärts gerichtete Kräfte von erheblicher Größe auf den Sitz 10 einwirken. Die Ausgestaltung ist dabei so getroffen, daß Kräfte dieser Größe nur dann auftreten, wenn der Hubschrauber unkontroliiert auf dem Boden aufschlägt. In diesem Falle gleit en die Halterungsschellen I3 und i4 auf den Stützen 7 in Richtung der Halterungsschellen ti und υ und bilden so einen Aufprallweg, dessen Länge durch den Anfangsabstand zwischen den Halterungsschellen 13, 1'+ und den zugeordneten Hal L erungs sehe Il en ", (■> gogn ben ist. Dieser Abstand ist zweckmäßig größer als dor Abstand zwischen der Sitzfläche 11 und dem Hoden 3·

Eine Halterungskonsole 16, die über die Vordux'kanle der Sitzfläche 11 nach vorne vorsteht, ist mit.tig an der Unterseite der unteren Üasiswand 1 ^!3 der Sitzfläche 11 befestigt und ist mit einem Kugelkopf versehen, auf welchem ein zweiarmiger Schwenkhebel 18 schwenkbar angelenkt ist. Dieser Schwenkhebel ist beispielsweise der Steuerhebel für die periodischen Anstellwinkel-Änderungen der Rotorblätter des Hubschraubers. Dieser Steuerhebel erstreckt sich im wesentlichen senkrecht in Aufwärtsrichtung in eine

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Stellung mittig vor der Vorderseite der Sitzfläche und ist mit einer den Kugelkopf 17 unifassenden Kugelaufnahme versehen, die zusammen ein Kugelgelenk 19 bilden, mit welchen der Steuerhebel 18 mit dem Sitz verbunden ist. Der Steuerhebel 18 ist zweckmäßig mit einem Einstellknopf 20 versehen, mit dom die zur Verschwenkung des Steuerhebels 1K um den Kugelkopf 17 in beliebiger Richtung erforderliche Kraft eingestellt werden kann.

Am unteren Ende des Steuerhebels 18 ist das Ende einer in ihrer Gesamtheit mit 21 bezeichneten Übertragungseinrichtung angeschlossen, mittels derer die Stellung der an der (nicht gezeigten) Taumelscheibe des (nicht gezeigten) Hubschrauber—Rotors angeschlossenen. Austrittsstangen von zwei Arbeitszylindern 23 in Abhängigkeit von der Schwenkstellung des Steuerhebels und der Stellung eines Kollektiv-Steuerknüppels 2k an der Seite des Sitzes 10 steuerbar sind.

Die Übertragungseinrichtung 21 weist eine im wesentlichen horizontale Betätigungsstange 25 auf, die unterhalb des Sitzes 10 verläuft und die Wand k in einer im wesentlichen horizontalen Richtung durchsetzt, wobei an ihrem einen Ende das untere Ende des Steuerhebels 18 und am anderen Ende das untere Ende einer Verbindungsstange 26 angeschlossen ist. Das obere Ende dieser Verbindungsstange ist über ein Kugelgelenk 27 am Ende eines Winkelhcbels Γ2ίϊ angeschlossen, der bei 29 schwenkbar an einor Lagorkonsole 30 gelagert ist. Die Lagerkonsole 30 ihrerseits ist an einer Wand 31 des Hubschraubers starr befestigt.

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Am anderen Ende des Winkelhebels 28 ist das iSnde einer Betätigungsstange32 angelenkt, deren zweites Ende am Ende eines Hebelarms 33 eines doppelairnigen Schwenkhebels Jh angeschlossen ist, der seinerseits bei 35 schwenkbar an einer Konsole 36 gelagert ist. Der andere Arm des Schwenkhebels "}h wird vom Steuerknüppel Zk gebildet.

Die Verb i ndungs s trinke 26 erstreck I :> i oli durch oi.iiori Gabelkopf' 37» dessen Hohlraum nach ubuu wcsLt>( luxl an dessen Gabelenden jeweils eine Lie tä ti,",uugsfi tange 3"> zur Steuerung eines doi>pelarmigen Schwenkhebels angelenkt ist, der seinerseits bei hO schwenkbar gelagert ist, und an dem jeweils eine Betätigungsstange ^1 zur Steuerung des zugeordneten Arbeitszylinders 23 angeschlossen ist.

Die Arbeitsweise der Übertragungseiririch Uing 21 in Abhängigkeit von einer Verschiebung <ier Steuerhebel 18 und Zh wird - 'eil den Fachleuten be'cannt im folgenden nicht näher beschrieben. St-aii. dessen wird das Verhalten des Steuerhebels λ·) in dein .Fall beschrieben, wenn der Sitz 10 infolge olim« .starken Stof3es an den Stützen 7 ·" AbwärLsricliLun^ zur Bodenwand 3 verschoben wird.

"tfie in der Figur in gestrichelten Linien gezeigt ist, verschieben sich die Hai terun^sscheilen !'S und ^: infolge eines relativ starken Stoßes aul der /iu,':ai-v: Stütze 7» bis sie in Anlage an die zugeordneten

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Hal tem ng s schellen 8 und 6 kommen· Dieser Abwärtsbewegung der Halterungsschellen 13 und 1*4 entspricht eine entsprechende Abwärtsbewegung des Sitzes 10, der sich durch die Bodenwand 3 hindurchdrückt und den Steuerhebel 1ü in Abwärtsrichtung mitnimmt.

Infolgedessen entsteht für den Pilot keine Gefahr, daß sein Gesicht in gewaltsamen Kontakt mit dem oberen Ende des Steuerhebels 18 kommt, da dieser zusammen mit dem Sitz 10 verschoben \iird. Darüberhinaus wird die horizontale Betätigungsstange 25 bei einem heftigen Aufschlag des Hubschraubers auf dem Boden normalerweise kürzer, weil sie durch den Aufschlag verbogen wird, und das untere Ende des Steuerhebels 18 wird deshalb unter den Sitz 10 gezogen, woraus eine Vorwärtsverschwonkimg des oberen Jindea des Steuerhoi>eJa 18 rosultierL, welches sich dernzuf olgo aus der vom Gesicht dos PiIo tun vori'olgten Jjuhnkurve wegbewegt.

Es ist ersichtlich, daß im Rahmen des KrfLndungsgedankens eine Vielzahl von Abwandlungen und Weiterbildungen durchgeführt werden können.

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Claims

PATENTANWÄLTE HELBER & ZENZ (3IESSES- WE-Q 47 ΪΜ43Τ "Λ/1 N Οΐ N OtR G · TEL. ΟβεΒ1-7·41Οβ

A 8101

Costruzioni Aeronautiche Giovanni Agusta S.p.Α., 1-21017 Cascina Costa di Samarate / Italien

Hubschrauber-Steuersystem mit einem mit dein Pilotensitz verschiebbaren Steuerhebel

Ansprüche

Hubschrauber-Steuersystem mit einem sich innerhalb der Pilotenkabine mittig vor dem Pilotensitz in Aufwartsrichtung erstreckenden Steuerhebel, wobei der Pilotensitz von wenigstens einer im wesentlichen senkrecht angeordneten Stütze in vorbestimmter Höhe über dem Kabinenboden gehaltert und die Halterung des Sitzes an der Stütze so ausgebildet ist, daß er sich bei Einwirkung einer abwärts gerichteten, eine bestimmte Größe überschreitenden Kraft, einen bestimmten Weg in Abwärtsrichtung an der Stütze entlang verschieben kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (18) am Sitz (1O) schwenkbar angelenkt und gehaltert ist, und daß zwischen dem Sitz (1O) und dem Boden (3) Übertragungselemente (21) vorgesehen sind, welche die Winkelbewegung des Steuerhebels (18) auf die Taumelscheibe des Hubschrauber-Rotors übertragen.

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2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (18) ein mittels eines Kugelgelenks (19) am Sitz (1O) gehalterter Schwenkhebel ist.
3. Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz ("ΙΟ) mit einer im wesentlichen horizontal angeordneten Sitzfläche (11) versehen ist, in deren unterem Bereich eine mittige Halterungskonsole (16) vorgesehen ist, deren eines Ende zur Vorderseite der Vorderkante der Sitzfläche (11) vorspringt und einen starr befestigten Kugelkopf (17) aufweist, und daß der Schwenkhebel (18) in einem mittleren Bereich mit einer den Kugelkopf (18) umgreifenden hohlen Kugelaufnahme versehen ist, die gemeinsam das Kugelgelenk (19) bilden.

h. Steuersystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Arm des Schwenkhebels (18) sich vom Sitz (lO) aus in Abwärtsrichtung erstreckt, und daß die Übertragungselemente (21) eine unterhalb des Sitzes (1O) verlaufende und mit ihrem einen Ende am freien Ende des unteren Hebelarms des Schwenkhebels (18) angelenkte Betätigungsstange (25) aufweisen.

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