DE3139720C2 - Hubschrauber - Google Patents
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Classifications
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- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
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Landscapes
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Description
Bei manchen Hubschraubern, die für besondere Verwendungs
zwecke bestimmt sind beispielsweise Hubschrauber, die
auf Schiffen stationiert sind,ist es seit langem üblich,
die Hauptrotorblätter in Positionen an dem Rumpf des Hub
schrauber während des Nichtgebrauchs des Hubschraubers
zurückzuklappen. Das erleichtert das Abstellen der Hub
schrauber auf relativ kleinem Raum und macht Hub
schrauber, die im Freien abgestellt sind, für Windböen
und dgl. während des Abstellens weniger empfänglich.
Zum Falten der Rotorblätter ist es notwendig, daß jedes
Blatt eine vorbestimmte Position in bezug auf das Blatt
faltgelenk und in bezug auf den Rumpf des Hubschraubers ein
nimmt. Vor dem Falten der Rotorblätter wird deshalb der
Hauptrotor in eine vorbestimmte Position gedreht, wodurch
sämtliche Blätter des Rotors in eine Position gebracht
werden, in der sie in eine Position längs des Rumpfes ge
faltet werden können. Anschließend wird der Einstellwinkel
jedes Blattes auf eine Sollposition verstellt, und der
Blatteinstellwinkel wird mit Hilfe von Stiften verriegelt,
so daß der Einstellwinkel der Blätter sich anschließend
nicht ändert, wenn die Blätter gefaltet werden.
Die eingangs bereits erwähnte US 3 698 662 befaßt sich
praktisch nur mit der Drehung der Rotorblätter um die
Hauptrotorachse, d. h. mit dem Einstellen der Hauptrotor
achse in eine für die Faltung der Rotorblätter geeignete
Stellung, nicht aber damit, den Blatteinstellwinkel auf
einen für die Faltung der Rotorblätter geeigneten Wert zu
bringen. Hinsichtlich des Blatteinstellwinkels findet sich
in der US 3 698 662 überhaupt nur ein einziger Hinweis,
und zwar in Sp. 14, Z. 5-15, wo es heißt, daß der Kollek
tiveinstellwinkel von sämtlichen Blättern auf den Maximal
wert eingestellt wird. Es wird also allen Rotorblättern
nur ein Signal zum Einstellen auf den maximalen Kollektiv
einstellwinkel zugeführt.
Der Einstellwinkel der Hauptrotorblätter eines Hubschrau
bers wird durch Stoßstangen eingestellt, gegen die durch
eine Taumelscheibe gedrückt wird und die dadurch
gehoben und gesenkt werden, wobei sich die Taumelscheibe
in veränderlichem Ausmaß in jeder Azimutrichtung neigen
kann. Diese Neigung der Taumelscheibe bewirkt, daß die
Blätter, die nominelle kollektive Blattverstellung mit der
dieser überlagerten gewünschten veränderlichen periodi
schen Blattverstellung erhalten. Wenn sich die Rotorblät
ter im Flug um die Hauptrotorachse drehen, nehmen die
Stoßstangen, die mit den Blättern verbunden sind und auf
der Taumelscheibe rollen, verschiedene Positionen in Ab
hängigkeit von der Neigung der Taumelscheibe und der Azi
mutposition des Rotors ein. Es ist somit die Rotorblatt
bewegung, bei Drehung der Rotorblätter durch die
tatsächlich die Blatteinstellwinkeländerung in Abhäng
keit von der dann vorhandenen Position der Taumelscheibe
erzielt wird. Deshalb erfordert das Einstellen des Ein
stellwinkels der Rotorblätter vor dem Falten das Positio
nieren der Taumelscheibe auf eine Weise, die der gleicht,
welche durch die vom Piloten bedienten Steuervorrichtun
gen und/oder eine Flugregelanlage während des Fluges er
zielt wird.
Bei den ältesten Hubschraubern wurden die Blatteinstellungs
schnappstifte im allgemeinen durch Flüssigkeitsdruck ver
schoben, und die Einstellwinkelpositionen der Blättern
wurden durch die Betätigung von manuellen Steuervorrich
tungen (wie beispielsweise des Steuerknüppels für perio
dische Blattverstellung und des Blattverstellhebels
für kollektive, Blattverstellung) vor- und zurück ge
schwenkt, bis bei jedem Rotorblatt die Einstellwinkelver
riegelung erfolgt war. Der Schnappstift war in der Lage,
einzuschnappen und dadurch eine weitere Einstellwinkelverlän
gerung des Rotorblattes zu verhindern. Während des Fluges
führt das Einschnappen von Schnappstiften jedoch zu über
mäßigem Verschleiß. Weiter sind hydraulisch betätigte
Schnappstifte platzraubend, und sie behindern die Mög
lichkeit, den Rotorkopf für einen Hubschrauber richtig
auszulegen. Durch Elektromotoren betätigte Stifte sind
zwar für die Rotorkopfkonstruktion gut geeignet, es ist
jedoch erforderlich, daß den Stiften ausreichend Zeit ge
geben wird, um in die Blätter einzufassen, während diese
in der richtigen Position gehalten werden. Das würde die
Verwendung von Anzeigelampen für den Piloten erforderlich
machen, die dem Piloten die korrekten Blatteinstellwinkel
positionen für das Einfassen der Stifte anzeigen, wobei
der Pilot die Steuervorrichtungen sehr langsam bewegt, um
Anzeigen zu erhalten und um winzige Verstellungen der Ein
stellwinkelposition vorzunehmen, nachdem die Anzeigelampen
aufgeleuchtet haben, bis das Einfassen des Stiftes erreicht ist. Eine
mit Motorantrieb versehene Blattfaltsperre modernen Typs bildet den
Gegenstand des nichtvorveröffentlichten EP-Patents 0 027 468 der
Anmelderin.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hubschrauber der im Oberbegriff
der Patentansprüche 1 und 2 angegebenen Art so auszubilden, daß sich
der Rotorblatteinstellwinkel automatisch positionieren läßt, um das
Falten der Rotorblätter zu erleichtern.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil
der Patentansprüche 1 bzw. 2 angegebenen Merkmale in Verbindung mit
den Oberbegriffsmerkmalen gelöst.
Die Erfindung beinhaltet also zwei verschiedene Lösungen derselben
Aufgabe.
Bei der Lösung nach Anspruch 1 liefert eine Flugregelanlage eines
Hubschraubers Befehle an die Nick-, Roll- und Kollektiv
blattverstellungstrimmstellglieder, um dadurch den Ein
stellwinkel der Hauptrotorblätter zum Verriegeln vor dem
Falten der Blätter zu positionieren. Dabei
werden die Nick-, Roll- und Kollektiv
trimmbefehle auf gespeicherte Nick-, Roll- und Kollektiv
trimmbezugswerte hin geliefert, die bei einem früheren
Blattfaltvorgang als korrekt ermittelt wurden, und weiter
auf Bezugswerte der Positionen der Servoeinrichtungen der
Taumelscheibe hin, die bei einem früheren Blattfaltvor
gang als korrekt ermittelt wurden. Weiter werden bei dieser
Lösung die Positionen der Servoeinrichtungen der
Taumelscheibe (im folgenden kurz als Taumelscheibenservo
positionen bezeichnet), die gespeichert sind und aus ei
nem früheren Blattfaltvorgang stammen, als Sollpositionen
zum Positionieren auf die Nick-, Roll- und Kollektivtrimm
befehle hin, die von dem früheren Blattfaltvorgang her
gespeichert sind, benutzt, und die Nick-, Roll- und Kol
lektivtrimmbefehle werden auf den neuesten Stand gebracht,
indem ein Mischer benutzt wird,
um die Positionierung der Taumelscheibe zu erzielen, wie
sie durch die Taumelscheibenservopositionen angezeigt wer
den, welche bei einem früheren Blattfaltvorgang gespei
chert worden sind.
Bei der Lösung nach Anspruch 2 lie
fert die Flugregelanlage Befehle an die Nick-, Roll- und
Kollektivtrimmkanäle der Hauptrotorblatteinstellwinkel
steuereinrichtungen auf die Positionen der Taumelscheiben
servoeinrichtungen in einem Zeitpunkt unmittelbar vor dem
Falten der Rotorblätter hin, wobei die Information in Form
der Abweichung dieser Positionen von den nominellen Posi
tionen gespeichert wird, die in der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 in einem permanenten Festwert
speicher gespeichert sind und nicht in einem nichtflüchti
gen Speicher gespeichert zu werden brauchen. Weiter wird
die gewünschte Taumel
scheibenposition durch Berechnung der Nick-, Roll- und Kol
lektivbefehle erzielt, die notwendigerweise dem Mischer
zugeführt werden müssen (der diese drei Befehle in geson
derte und getrennte Befehle umwandelt, die sich auf die
vorderen, hinteren und lateralen oder Seitentaumelscheiben
servoeinrichtungen beziehen), wodurch die Notwendigkeit be
seitigt wird, Flugbefehle, die bei einem Rotorblattposi
tioniervorgang benutzt werden,. für die Verwendung, als
Startpunkt bei einem späteren Rotorblattfaltvorgang zu
speichern. Weiter wird (in der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 4) ein Integrator
in jedem der Taumelscheibenservokanäle benutzt, um eine
gewünschte Taumelscheibenposition zu bestimmen, damit der
gewünschte Rotorblatteinstellwinkel für das Verriegeln er
zielt wird und langfristige, bleibende Fehler dabei elimi
niert werden, wobei die Nick-, Roll- und Kollektivtrimmbe
fehle auf die betreffenden Taumelscheibenservopositions
integratoren hin erzeugt werden.
Beide Lösungen der Aufgabe ermöglichen also das Positio
nieren des Blatteinstellwinkels von falt-
oder klappbaren Hauptrotorblättern eines Hubschraubers vor dem Ver
riegeln der Blätter in ihrer Nickachse, um das Falten
oder Anklappen der Blätter an den Hubschrauberrumpf wäh
rend des Nichtgebrauches des Hubschraubers zu erleichtern
und insbesondere das automatische Positionieren des Einstellwin
kels der Hauptrotorblätter, damit diese vor dem Falten
in ihrer Stellung verriegelt werden können.
Beide Lösungen der Aufgabe vermeiden auch die Notwendigkeit, daß der Pilot
ständig den Blatttverstellhebel und den Steuerknüppel be
wegen muß, während er darauf wartet, daß die Stifte will
kürlich in die Verriegelung einfallen, was übermäßigen
Verschleiß verursacht. Außerdem wird die Notwen
digkeit beseitigt, daß der Pilot den Blattverstellhebel und den
Steuerknüppel in gewünschten Positionen halten muß, die
durch Anzeigelampen auf der Steuertafel angezeigt werden,
während langsamere Stiftverriegelungsvorrichtungen die
Stifte einrücken können. Die Erfindung schafft eine ge
eignete Möglichkeit zum Vorpositionieren des Einstellwin
kels der Hauptrotorblätter, so daß die Verwendung von re
lativ langsamen Stifteinrückvorrichtungen möglich ist,
und zwar ohne Verschleiß.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im fol
genden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Hub
schrauberrotorblatteinstellwinkelregelsystems,
bei dem ein Flugregelcomputer benutzt wird,
in welchem die hier beschriebene Erfindung
ausgeführt werden kann,
Fig. 2 ein vereinfachtes logisches Flußdiagramm
eines Teils eines Flugregelanlagenprogramms,
in welchem Routinen, die sich auf das Falten
der Rotorblätter beziehen, erreicht werden
können, wenn sich der Hubschrauber am Boden be
findet,
Fig. 3 ein vereinfachtes logisches Flußdiagramm
eines Ablauf- oder Organisationsprogramms
zum Steuern des Betriebes einer Flugregel
anlage während Rotorblattfaltvorgängen,
Fig. 4 ein vereinfachtes logisches Flußdiagramm ei
nes Rotorblattfalthintergrundprogramms, von
dem aus Computerunterbrechungen Dienstpro
gramme bei der Ausführung der Erfindung er
reichen können,
Fig. 5 ein vereinfachtes logisches Flußdiagramm ei
ner Blattfaltpositionsberechnungsroutine,
Fig. 6 eine Abwandlung des logischen Flußdiagramms
von Fig. 2, das Verbesserungen der Erfindung
gemäß der oben dargestellten zweiten Lösung der Aufgabe
enthält,
Fig. 7 ein vereinfachtes logisches Flußdiagramm ei
ner Routine zum Aufbewahren von Positionen
verriegelter Rotorblätter zur Verwendung
bei späteren Rotorblattverriegelungsvorgängen,
Fig. 8 eine Alternative zu dem vereinfachten logi
schen Flußdiagramm von Fig. 3, die Merkmale
beinhaltet, welche bei der Erfindung benutzt
werden,
Fig. 9 eine Alternative zu dem logischen Flußdia
gramm von Fig. ,5, die eine Routine zum Be
rechnen von Blattfaltpositionen und Befehlen
darstellt, und
Fig. 10 ein vereinfachtes logisches Flußdiagramm ei
ner Routine, die dazu dient, Gierpedale
(Heckrotoreinstellwinkel) in die Mittelstel
lung zu bringen, und zwar in einem System,
in welchem die Heckrotoreinstellwinkelposi
tionsanzeige eine Funktion des Trimmein
griffspunktes ist.
Gemäß Fig. 1 hat ein Hubschrauber
Hauptrotorblätter 12, von denen jedes in Abhängigkeit von
der Position einer zugehörigen Stoßstange (nicht darge
stellt), die eine Taumelscheibe 13 berührt, um eine Längsachse
schwenkbar ist. Wenn der Hauptrotor stillsteht-, le
gen der Neigungsgrad und die Azimutposition der Neigung
der Taumelscheibe 13 in Kombination mit der Vertikalposi
tionierung der Taumelscheibe eine Position für sämtliche
Stoßstangen fest, wodurch ein besonderer Einstellwinkel
für jedes Rotorblatt festgesetzt wird. Wenn sich die Ro
torblätter 12 drehen (die Taumelscheibe dreht sich nie),
bewirken die Stoßstangen, daß sich der Einstellwinkel je
des Rotorblattes infolge der Drehung desselben relativ zu
der Taumelscheibe 13 periodisch ändert.
Die Taumelscheibe 13 ist durch mechanische Gestänge 14-16
mit mehreren Servoeinrichtungen 17-19 verbunden, die in
gegenseitigem Abstand um die Taumelscheibe angeordnet sind
und deshalb die Positionierung der Neigungsachse, den Grad
der Neigung und die Vertikalposition der Taumelscheibe 13
steuern können. Der gegenseitige Abstand der Servoein
richtungen kann sich zwar von einem Fall zum anderen än
dern, in dem hier gewählten Beispiel wird jedoch angenom
men, daß die Servoeinrichtungen die übliche Konfiguration
haben, in der die Servoeinrichtung 17 vor der Rotorachse,
die Servoeinrichtung 18 hinter der Rotorachse und die
Servoeinrichtung 19 seitlich von der Rotorachse angeordnet
ist, weshalb diese Servoeinrichtungen im folgenden als
vordere, hintere bzw. seitliche oder laterale Servoeinrich
tung bezeichnet werden. Zum Schaffen eines geschlossenen
Regelkreises mit Rückführung und zum Bestimmen des Ein
stellwinkels von sämtlichen Rotorblättern (durch Bestim
men der Neigung der Taumelscheibe 13) sind mehrere Posi
tionsdetektoren 20-22 für die Servoeinrichtungen vorge
sehen. Diese Positionsdetektoren können Potentiometer auf
weisen, die an einer geregelten Stromquelle betrieben wer
den, oder lineare Differenzspannungstransformatoren oder
es kann sich um irgendeine andere geeignet Art von be
kannten Positionsdetektoren handeln.
Die Servoeinrichtungen 17-19 haben jeweils ein mechani
sches Eingangsteil 23-25 von einem Mischer 26 her, das me
chanische Eingangssignale 27-29 aus jeder der drei Flug
regelachsen, nämlich der Nick-, der Roll- und der Kollek
tiv- oder Auftriebsachse, empfängt. In Abhängigkeit von
dem besonderen Hubschraubern haben diese Achsen Serien
stellglieder oder nicht. Beispielsweise ist der Nickachsen
eingang 27 des Mischers 26 mit einem Nickvorspannungs
stellglied 30 versehen, das in Reihe mit einer Servoein
richtung 31 angeordnet ist, wohingegen das Rolleingangs
signal 28 und das Kollektiveingangssignal 29 direkt durch
zugeordnete Servoeinrichtungen 32 bzw. 33 geliefert wer
den. Die Servoeinrichtungen 31-33 können direkte Serien
eingänge für Flugregeleingänge haben, die auf dieselbe Wei
se wie das Reihenstellglied 30, das im folgenden beschrie
ben ist, vorgesehen werden können. Die Servoeinrichtungen
31-33 sind üblicherweise Kraftverstärkungsservoeinrich
tungen, die mechanische Eingangssignale 34-36 aus den bei
den Achsen eines Steuerknüppels (für periodische Blattver
stellung) 37 bzw. einem Blattverstellhebel (für kollek
tive Blattverstellung) 38 empfangen. Die Bewegung des
Steuerknüppels oder des Blattverstellhebels bewegt daher
das Eingangsteil der Servoeinrichtung, die die Bewegung
hydraulisch verstärkt, so daß die gewünschte Aktivität bei
einer relativ kleinen Kraft, die auf den Steuerknüppel 37
oder den Blattverstellhebel 38 ausgeübt wird, erreicht
wird.
Der Eingang an jeder der Servoeinrichtungen 31-33 hat ein
elektrisch gesteuertes Trimmstellglied 39-41
(entweder einen Elektromotor oder ein hydraulisches Stell
glied), das über eine elektrische Verbindung 42-44 mit
einem Flugregelcomputer 45 verbunden ist, durch den es ge
steuert wird. Das Abgeben von geeigneten Befehlssignalen
über die Verbindungen 42-44 durch den Computer 45 bewirkt,
daß die Stellglieder 39-41 den Einstellwinkel der Haupt
rotorblätter 12 so steuern, daß dadurch der Winkel eingestellt
wird, wenn sich der Hubschrauber am Boden befindet, um das
Verriegeln vor dem Falten der Rotorblätter zu ermöglichen,
oder um das Flugprofil des Hubschraubers zu steuern, wenn
er sich in der Luft befindet. Der Flugregelcomputer 45
hat Ausgangs- und Eingangsverbindungen 46, 47
mit einer Steuertafel 48, die Anzeigeeinrichtungen 49 und
Schalter 50 aufweisen kann, welche einem Piloten gestatten,
mit dem Flugregelcomputer 45 in Dialog zu treten, und es
besteht die Möglichkeit, daß der Computer Eingangssignale
aus Trägheitsvorrichtungen wie Beschleunigungsmessern
und Kreiseln und verschiedenen Positionsanzeigern
empfängt. Gemäß Fig. 1 sind die Positionsdetektoren
20-22 und ebenso die Positionsdetektoren 51-54 (die den
entsprechenden Stellgliedern und Servoeinrichtungen 30-33
zugeordnet sind) mit dem Flugregelcomputer 45 über mehrere
Verbindungen 55 verbunden. Der Flugregel
computer 45 kann mit anderen Einrichtungen des Flugzeuges
über multiplexierte Eingänge und Ausgänge verbunden sein,
die eine Analogumwandlung, wenn nötig, vornehmen.
Der Hubschrauber hat einen hier nicht im einzelnen dar
gestellten servobetätigten Gierkanal 56,
der über Verbindungen 57 mit dem Flugregelcom
puter 45 verbunden ist. Dieser Kanal enthält einen Ein
stellwinkelbalken zum Steuern des Einstellwinkels der Heck
rotorblätter, wobei der Einstellwinkelbalken auf bekannte
Weise durch eine Servoeinrichtung positioniert wird. Wenn,
wie im folgenden kurz beschrieben, der Heckrotor geneigt
wird, wie es aus der US-PS 4 103 848 bekannt ist, kann
eine Kopplung zwischen der Gierachse und der Nickachse des
Hubschraubers vorhanden sein, die einige Überlegung bei dem
Rotorblattfaltvorgang erfordert. Die Kopplung selbst ist
jedoch nicht Teil der Erfindung, ist herkömmlich und be
kannt und braucht deshalb hier nicht weiter beschrieben zu
werden.
In dem Flugregelcomputer 45 werden die
Flugregelfunktionen während besonderen Unterbrechungen aus
geführt. Zum Erreichen dieser Programme wird eine allgemei
ne Hintergrundroutine, die als Hintergrund (HG)-Programm be
zeichnet wird, in Echtzeit unterbrochen, und jede Unter
brechung bewirkt, daß eine besondere Sequenz von Dienstpro
grammen ausgeführt wird. Die Programme beziehen sich auf
das Erzeugen von Autopilotbefehlen, Stabilitätsbefehlen,
Vorspannungsbefehlen, Knüppel- oder Hebelkraftbefehlen und
dgl. Die Programme liefern außerdem viele Funktionen zum
Bestimmen der Funktionstüchtigkeit des Flugregelcomputers und des
Funktionstüchtigkeitsstatus, der ihm durch einen anderen Com
puter übermittelt wird, um die Art zu bestimmen, auf die
der Flugregelcomputer zusammen mit dem anderen Computer den
Arbeitsanfall handhaben kann.
In einer der Routinen
werden Funktionen, die auszuführen sind,
wenn sich der Hubschrauber am Boden befindet, in einer dritten
Autopilotroutine (AP 3) erreicht, was für das
Rotorblattfalten in Fig. 2 dargestellt ist.
In Fig. 2 wird die dritte Autopilotroutine AP 3 über einen
Programm-Eintrittspunkt 1401 erreicht, und in einem Testprogrammschritt 1402 wird
festgestellt, ob der betreffende Computer in Simplexbe
triebsart arbeitet oder nicht. Wenn nein, dann arbeiten
beide Computer zusammen und gemäß einem Zuver
lässigkeitsschema für zwei Computer können eine
Nickaußenschleifenberechnung 1403 und eine Kollektivaußen
schleifenberechnung 1404 ausgeführt werden.
Es ist aber, wenn nur ein Computer ar
beitet, nicht gestattet, potentiell gefährliche Funktionen
auszuführen, wie beispielsweise das Betätigen des Autopilo
ten, so daß die Programm-Berechnungen 1403 und 1404 durch ein beja
hendes Ergebnis des Test-Programmschrittes 1402 umgangen werden. Wenn
nur ein einzelner
Computer benutzt wird, kann jedoch der Testprogrammschritt 1402 elimi
niert werden, so daß die Nick- und Kollektivaußenschleifen
berechnungsroutinen 1403 und 1404 immer ausgeführt werden.
Selbstverständlich erfordert die Verwendung eines einzelnen
Computers weitere Schritte, um die Zuverlässigkeit des
Computerbetriebes zu bestimmen. Tatsächlich ist die Nick
außenschleifenberechnung eine Berechnung, die mit Nick
ausgangsroutinen das Nick
trimmbefehlssignal auf der Leitung 42 (Fig. 1) liefert.
Ebenso liefern die Kollektiv-, Roll- und Gierroutinen
(einschließlich der Kollektivaußenschleifenberechnungs
routine 1404 und weiterer Routinen
die Trimmbefehlssigna
le auf den Verbindungen 43, 44 und 57 (Fig. 1) auf eine
Weise, die im folgenden noch näher beschrieben ist.
In Fig. 2 stellt ein Testprogrammschritt 1405 fest, ob sich der Hubschrau
ber am Boden befindet. Dabei wird ein Statusanzeigerbit
oder -wort, das den Druck auf die Hubschrauberräder an
zeigt, getestet, oder es wird festgestellt, ob der Rotor
verriegelt ist, oder es werden andere Faktoren getestet.
Wenn der Test 1405 negativ ist, dann kann der Flugregelcomputer 45
Luftnullstellungsroutinen 1406 ausführen, die die Nullstellungen von ver
schiedenen Trägheitsfühlern wiederherstellen, sowie weitere
Routinen, die sich nicht auf die Erfindung beziehen. Ein
Programm-Schritt 1408 kann dann Ausfall- und Fehlercodewörter zu
einer Wartungsanzeige übertragen, und das Programm wird zu
anderen Funktionen über einen Echtzeitrückkehrpunkt 1409
weitergehen, was die Art des Auslösens der Echtzeitunter
brechung ist, über die die dritte Autopilotroutine von
Fig. 2 erreicht wird, um zu einem Hintergrundprogramm zu
rückzukehren.
Wenn sich der Hubschrauber am Boden befindet, was gemäß
Fig. 2 durch ein bejahendes Ergebnis des Tests 1405 ange
zeigt wird, dann wird in einem Test 60 festgestellt, ob
die Ausführungssteuerbetriebsart des Computer 45 auf eine
Blattfaltbetriebsart eingestellt ist oder nicht. In dem
-hier beschriebenen Beispiel wird angenommen, daß die Blatt
faltausführungsbetriebsart die Serviceausführungsbetriebs
art enthält (im Gegensatz zu einer Nichtservicebetriebs
art und einer Wartungsbetriebsart).
Die Art und der Zweck dessen sowie
die Art von dessen Festsetzung sind im folgenden mit Bezug
auf die Fig. 3 und 4 beschrieben. In einem ersten Fall
wird der Test 60 normalerweise negativ sein, so daß die
Blattfaltausführungsroutine 61 (im folgenden mit Bezug auf
Fig. 3 beschrieben) erreicht wird. Abhängig davon, wie die
Routine 61 weitergeht, kann die Ausführungsbetriebsart des
Computer 45 auf die Blattfaltbetriebsart umgeschaltet werden,
in welchem Fall die Routine 61 zu dem Blattfalthintergrund
programm 62 führen wird, und zwar durch Auslösen der Echt
zeitunterbrechung, innerhalb welcher die dritte Autopilot
routine von Fig. 2 erreicht worden ist. Anschließend ist
das grundlegende Computerhintergrundprogramm die Routine
62, und sämtliche normalen Computerfunktionen werden durch
Unterbrechen der Routine 62 erreicht (im Gegensatz zu dem
Unterbrechen eines allgemeinen Hintergrundprogramms, wenn
der Computer in der Servicebetriebsart ist, in welcher
Eigentests über die Funktionstüchtigkeit, wie beispiels
weise eine Prüfsummentestroutine und ein Zwischenregister
test, ausgeführt werden.
Wenn in Fig. 2 die Blatt
faltausführungsroutine 61 nicht feststellt, daß der
Blattfaltvorgang zum Ausführen bereit ist, wird sie zu
anderen Programm-Routinen führen, wie beispielsweise Bodennullstellungs
routinen 1407, der Programm-Routine 1408 zur Übertragung der Code
wörter zu der Wartungsanzeige, und dann die Echtzeitunter
brechung über den Echtzeitrückkehrpunkt 1409 beenden.
Später kann die Programm-Routine 61 die Ausführung in der Blatt
faltbetriebsart festsetzen, in welchem Fall der Test 60
bejahend sein wird, was zu einer Blattfaltpositionsberech
nungsroutine 63 führt, die im folgenden mit Bezug auf
Fig. 5 beschrieben ist. Das ist diejenige Routine, die
tatsächlich die Nick-, Roll- und Kollektivtrimmbefehle
liefert, welche zum Positionieren des Einstellwinkels der
Hauptrotorblätter 12 erforderlich sind, damit diese vor ei
nem Faltvorgang verriegelt werden können.
In Fig. 3 wird die Blattfaltausführungsroutine 61 über ei
nen Programm-Eintrittspunkt 64 erreicht, und ein erster Testprogrammschritt 65
stellt fest, ob ein Einstellwinkelverriegelungsfreigabe
flag gesetzt worden ist oder nicht. Bei einem ersten Druch
lauf durch die Routine von Fig. 3 wird das Einstellwinkel
verriegelungsfreigabeflag normalerweise nicht gesetzt wor
den sein, so daß ein negatives Ergebnis des Tests 65 zu
einem Testprogrammschritt 66 führt. Dieser stellt fest, ob der Rotor in
die gewünschte Position für die Blattverriegelung weiter
gedreht worden ist, wie durch ein geeignetes Flagbit an
gezeigt, und ob der Pilot einen Blattfaltschalter betätigt
hat. Normalerweise wird während eines ersten Durchlaufes
durch die Routine von Fig. 3 der Test 66 negativ sein, so
daß mehrere Blattfalteinleitungsschritte wieder und wieder
erreicht werden, bis der Rotor in die korrekte Position
gedreht worden ist und der Pilot den Blattfaltschalter einge
rastet hat. Die Einleitungsschritte beinhalten einen
Schritt 67 zum Rücksetzen eines Neue-Werte-gespeichert-
Flags, einen Programm-Schritt 68a zum Rücksetzen eines Taumel
scheibenpositionen-eingeleitet-Flags, einen Schritt 68b
zum Rücksetzen eines Faltstartflags (ein lokales Flag,
das nur in der Programm-Routinie von Fig. 3 benutzt wird, wie im
folgenden beschrieben) und Schritte 68c und 68d zum Rück
setzen eines Dreißig-Sekunden-Zeitgebers und eines Zehn-
Sekunden-Zeitgebers. Dann wird das Programm zu der dritten
Autopilotroutine von Fig. 3 über einen Rückkehrpunkt 70
zurückkehren. Der kurze Durchlauf durch die Blattfaltaus
führungsroutine 61, der lediglich die Initialisierungs
schritte 67-68d ergibt, wird immer dann ausgeführt, wenn
sich der Hubschrauber am Boden befindet, sofern nicht
und bis der Pilot beschließt, den Faltvorgang einzuleiten,
indem er zuerst den Rotor in die korrekte Azimutposition
für das Blattfalten dreht und anschließend den allerersten
Schritt ausführt, der darin besteht, den Blattfaltschalter
einzurasten, so daß der Test 66 ein bejahendes Ergebnis
liefern kann.
Wenn in Fig. 3 der Testprogrammschritt 66 bejahend, d. h. positiv ist,
stellt ein Test 71 fest, ob das lokale Faltstartflag ge
setzt worden ist oder nicht. Dieses Flag gewährleistet
einfach, daß gewisse Funktionen einmal und nur einmal in
jedem Blattfaltvorgang ausgeführt werden. Da das Falt
startflag in dem Test 67 während der Vorfaltinitialisierung
rückgesetzt wird, ist der anfängliche Durchlauf durch den
Schritt 71 immer negativ. Das hat zur Folge, daß ein Test
72 feststellt, ob der Pilot einen Einstellwinkelpositions
schalter eingerastet hat, welches die zweite Stufe der Blatt
faltung darstellt, die durch den Piloten gesteuert wird.
Wenn der Schalter nicht eingerastet worden ist, wird durch
ein negatives Ergebnis des Tests 72 ein Programm-Schritt 73 erreicht,
der ein Signal liefert, welches bewirkt, daß die Anzeiger
49 (Fig. 1) die Einstellwinkelpositionsfreigabe anzeigen,
so daß der Pilot weiß, daß die Sequenz die Stufe erreicht
hat, wo er den Einstellwinkelpositionsschalter einrasten
sollte, wenn er wünscht, mit dem Blattfaltvorgang fortzu
fahren. In diesem Fall ist der Programm-Schritt 73 der einzige,
der in der Blattfaltausführungsroutine 61 während
des gegenwärtigen Zyklus ausgeführt wird, und zu der drit
ten Autopilotroutine wird über den Rückkehrpunkt 70 zu
rückgekehrt.
In einem anschließenden Durchlauf durch die Blattfaltaus
führungsroutine 61 wird der Pilot später den Einstellwin
kelpositionsschalter eingerastet haben, so daß der Programm-Schritt 72
ein positives Ergebnis liefert. In diesem Fall bewirkt ein
Schritt 74, daß das Trimmsystem eingeschaltet wird (d. h.,
daß der Flugregelcomputer 45 mit den Trimmventilen 39-41, Fig. 1 zu
sammenwirken kann, um die Einstellposition der Hauptrotorblätter 12 für
den Faltvorgang einzustellen). Dann setzt ein Schritt 75
das Einstellwinkelpositionsfreigabe-Anzeigen-Flag zurück,
das in dem Schritt 73 gesetzt wurde, so daß der Pilot
weiß, daß seine Betätigung des Einstellwinkelpositions
schalters erkannt worden ist. In einem Schritt 76 wird das
Faltstartflag gesetzt, so daß bei späteren Durchläufen durch
die Blattfaltausführungsroutine 61 der Test 71 positiv sein
wird und deshalb die Schritte 73-76 umgangen werden.
In Fig. 3 wird, nachdem das Faltstartflag gesetzt worden
ist, in einem Test 77 festgestellt, ob die Echtzeitunter
brechung (die Unterbrechung des Programms, die das Errei
chen der dritten Autopilotroutine von Fig. 2 bewirkt) aus
gelöst worden ist; wenn nein, bewirkt ein Programm-Schritt 78 das
Auslösen der Echtzeitunterbrechung. Das erfordert einfach
das Freigeben von sämtlichen Unterbrechungen, die dieselbe
Priorität wie die Echtzeitunterbrechungen oder eine niedri
gere Priorität als dieselben haben; und das Programm wird
einfach auf eine Weise weitergehen, die nicht zu einer Un
terbrechungsrückkehr führt (so daß die Rückkehr zu dem
normalen Hintergrundprogramm, das wirksam ist, wenn die
Ausführungsbetriebsart des Flugregelcomputers 45 in der Servicebe
triebsart ist, nicht erreicht wird). Dann wird die Aus
führungsbetriebsart des Flugregelcomputers 45 durch einen Schritt 79
in die Blattfaltbetriebsart gesetzt, und das Blattfalt
hintergrundprogramm wird über einen Übergangspunkt 80 er
reicht.
In Fig. 4 ist das Blattfalthintergrundprogramm 62, das
über den Übergangspunkt 80 erreicht wird, grundsätzlich
eine geschlossene Schleife, die nur verlassen werden kann,
indem die Ausführung aus der Blattfaltbetriebsart heraus
genommen wird, womit der Blattfaltvorgang im wesentlichen
endet. Das kann infolge von Änderungen im Betrieb oder in
folge von Ausfällen, die auftreten können, oder infolge
der Tatsache erfolgen, daß die Blatteinstellwinkelpositio
nierfunktion eines Blattfaltvorganges zufriedenstellend
abgeschlossen worden ist (welches die einzige Funktion ist,
die der Flugregelcomputer 45, Fig. 1, während des Blatt
faltens ausführt). Das Blattfalthintergrundprogramm 62
beginnt mit einem Testprogrammschritt 81, um festzustellen, ob der Blatt
faltvorgang noch vonstatten geht, was durch den Blattfalt
schalter angezeigt wird, der noch betätigt, d. h. eingerastet
oder gedrückt ist, und durch den Rotor, der noch weiter
gedreht wird. Das ist dasselbe wie bei dem Test 66 in
Fig. 3. Falls der Rotor unabsichtlich aus seiner Faltpo
sition herausgedreht wird oder falls der Pilot seine Mei
nung ändert und den Blattfaltschalter ausrastet, dann wird
ein negatives Ergebnis des Tests 81 bewirken, daß das
Blattfalthintergrundprogramm zu einem Programmschritt 82 geht, um
das Trimmsystem wieder auf die gewünschten Trimmpositionen
zu synchronisieren und dadurch jede Blattpositionierung
zu eliminieren, die sich als Ergebnis der Blattpositionier
routinen eingestellt haben kann, welche für mehrere Zy
klen ausgeführt worden sind, bevor der Pilot seine Mei
nung geändert hat. Ein Programm-Schritt 83 bewirkt, daß die Blatt
faltanzeige rückgesetzt wird, ein Schritt 84 setzt die
Ausführungsbetriebsart in die Nichtservicebetriebsart, und
ein Schritt 85 bewirkt, daß das Programm zu einem Initia
lisierungsteil des Programms verzweigt, in oder nahe demje
nigen, der bei einer Stromzufuhrrücksetzung auftritt.
Die Schritte 82-85 schalten den Blattfaltpositio
niervorgang effektiv ab und bewirken, daß die Flugregel
anlage wieder normale Flugbetriebsarten einleitet.
In Fig. 4 ist ein zweiter Test in dem Blattfalthintergrund
programm 62 der Test 86, der feststellt, ob irgendeiner der
Tests, die an dem Trimmsystem ausgeführt worden sind, ei
nen Ausfall ergeben hat, was zum Setzen eines Trimmsystem
ausfallflags führt. Wenn es einen Ausfall des Trimmsystems
gegeben hat, wird der Test 86 einen Schritt 87 erreichen,
um geeignete Wartungscodewörter zu setzen, die von der be
sonderen Art des Ausfalls abhängen können, und wird be
wirken, daß die Blattfaltbetriebsart durch die Schritte
82-85 beendet wird, wie vorstehend beschrieben. Ein weiterer
Test 88 wird feststellen, ob die Blattfaltpositionierung
für weniger als dreißig Sekunden vonstatten gegangen ist.
Wenn nein, hat der Positionierungsprozeß zu lange gedauert
und kann deshalb nicht abgeschlossen werden, und zwar we
gen irgendeines Zustands des Hubschraubers außerhalb des Flugregel
computers 45 oder der Unfähigkeit des Computers, korrekte
Positionen zu schaffen. In diesem Fall wird durch ein nega
tives Ergebnis des Tests 88 ein Schritt 89 erreicht, der
ein geeignetes Ausfallcodewort setzt, und der Blattfalt
vorgang wird durch die Schritte 82-85 beendet, wie vor
stehend beschrieben.
In Fig. 4 geht der normale Weg des Verlassens des Blatt
falthintergrundprogramms 62 über einen Test 91, welcher
ein auf im folgenden beschriebene Weise erzeugtes Flag
testet, das angibt, daß die Taumelscheibe innerhalb der
Toleranz positioniert worden ist und daß deshalb die Blatt
einstellwinkelpositionierung für einen Blattfaltvorgang
erfolgreich abgeschlossen worden ist. Ein positives Ergeb
nis des Schrittes 91 führt zu einem Schritt 93, der ein
Einstellwinkelverriegelungsfreigabeflag setzt; das ist ein
Flag, welches die erfolgreiche Beendigung der Blatteinstell
winkelpositionierung anzeigt und Einstellwinkelverriegelungs
motoren freigibt, damit diese die Einstellwinkelsperrstifte
antreiben, so daß der festgesetzte Blatteinstellwinkel wäh
rend des Faltvorganges beibehalten wird. Dann wird der
Blattfaltpositioniervorgang des Flugregelcomputers 45 durch die Schritte
82-85 beendet, wie oben beschrieben.
Nachdem in das Blattfalthintergrundprogramm 62 von Fig. 4
über den Übergangspunkt 80 eingetreten worden ist, wird es
im allgemeinen ständig die Tests 81-86, 88 und 91 durch
laufen, zu dem Test 81 zurückkehren, usw. Das ist eine ver
riegelte Programmschleife, die nur infolge von unmittelbar
vorstehend beschriebenen Testergebnissen oder mittels Pro
grammunterbrechungen verlassen werden kann. Die Programm
unterbrechungen sind Echtzeitunterbrechungen, was bewirkt,
daß die Computerroutine aus dem Blattfalthintergrundpro
gramm herausspringt, um sämtliche normalen Dienstprogramme
auszuführen, einschließlich der dritten Autopilotroutine
von Fig. 2 und der darin erreichten Routinen. Während der
Flugregelcomputer 45 tatsächlich benutzt wird, um Befehle
an die Verbindungen 42-44 (Fig. 1) abzugeben, damit die
Taumelscheibe auf die korrekten Blatteinstellwinkel einge
stellt wird, die das Falten der Blätter gestatten, sind daher
die Dienstprogramm und insbesondere diejenigen, die sich
auf das Blattfalten beziehen, mittels der normalen Echt
zeitunterbrechungen alle erreichbar. Wenn diese Programm
in jedem Zyklus abgeschlossen worden sind, verzweigt der
Flugregelcomputer 45 automatisch zu dem Blattfalthintergrundprogramm
62 mittels einer Unterbrechungsauslösung auf normale Weise
zurück. Sämtliche vorstehend und im folgenden noch be
schriebenen Routinen machen deutlich, daß die einzige Funk
tion des Blattfalthintergrundprogramms darin besteht, die
Erwünschtheit, die Computerausführung in der Blattfaltbe
triebsart zu halten, zu überwachen. Das wird in der dritten
Autopilotroutine von Fig. 2 benutzt, um einfach den Durch
gang durch das Blattfaltausführungsprogramm 61 oder den
Durchgang durch die Blattfaltpositionsberechnungsroutine 63
zu bewirken, wie im folgenden beschrieben. Selbstverständ
lich könnten andere Programmieranordnungen gewählt werden,
um ähnliche Funktionen bereitzustellen,mit oder ohne Ver
wendung eines Hintergrundprogramms. Das kann wiederum et
was von dem besonderen Flugregelcomputer abhängig sein,
der benutzt wird.
Nachdem das Ausführungsprogramm durch den Programm-Schritt 79 in
nerhalb des Blattfaltausführungsprogramms 61 von Fig. 3
in die Blattfaltbetriebsart gesetzt worden ist, wird jeder
Durchlauf durch die dritte Autopilotroutine von Fig. 2
bewirken, daß der Test 60 positiv ist, so daß die Blattfalt
positionsberechnungsroutine 63 über einen Eintrittspunkt 95
in Fig. 5 erreicht-wird. Ein erster Test 96 stellt fest, ob
die Positionswerte eingeleitet worden sind, und zwar durch
Abfragen der Flagrücksetzung im Schritt 68a in Fig. 3.
Wenn nein, bewirkt ein Schritt 97, daß die gespeicherten
Nick-, Roll- und Kollektivbezugswerte und die gespeicherten
Werte der gewünschten Taumelscheibenservopositionen in den
Arbeitsteil des Computers aus einem nichtflüchtigen Lese-/
Schreibspeicher; eingelesen werden. Diese werden in dem
nichtflüchtigen Lese-/Schreibspeicher am Schluß eines voran
gehenden Blattvorganges bereitgestellt, wie mit Bezug
auf Fig. 3 im folgenden beschrieben.
Dann bewirkt eine Reihe, von Programm-Schritten 98, daß die Nick
bezugs-, Rollbezugs- und Kollektivbezugswerte, die beim
Erzeugen von Trimmbefehlen auf den Verbindungen 42-44
(Fig. 1) zu benutzen sind, gleich den gespeicherten Nick-,
den gespeicherten Roll- und den gespeicherten Kollektivwer
ten gesetzt werden, die bei dem vorangehenden Blattfalt
vorgang ermittelt wurden. Dann setzt ein Schritt 99 das
Position-eingeleitet-Flag, das in dem Schritt 96 getestet
wurde, so daß bei späteren Durchläufen durch die Blattfalt
positionsberechnungsroutine 63 die Schritte 97-99 umgangen
werden.
Wenn irgendein Reihen
stellglied benutzt wird, wie beispielsweise das Nickvorspannungs
stellglied 30 (Fig. 1), so kann es erwünscht sein, diesem
Stellglied eine bekannte Position aufzuzwingen, damit eine
Wiederholbarkeit der Taumelscheibenpositionierung ohne
irgendeine nachteilige Auswirkung durch das Reihenstellglied
erzielt wird. Deshalb kann ein Programm-Schritt 100 bei jedem Durch
lauf durch die Blattfaltpositionsberechnungsroutine 63 be
wirken, daß der Nickvorspannungsbezugswert gleich der Mit
telstellung des Nickvorspannungsstellglieds 30 (Fig. 1) ist.
Das ergibt eine einfache Methode zum Benutzen der regulären
Nickvorspannungsbefehlserzeugung
um das-Reihenstellglied
in offener Schleife, d. h. ohne Rückführung, in die Mittel
stellung zu bringen. Dann wird ein Schritt 101 den Dreißig-Sekunden-Zeitgeber
inkrementieren, der zuvor in dem
Schritt 68c von Fig. 3 rückgesetzt wurde. Ein Programm-Schritt 102
stellt fest, ob der Dreißig-Sekunden-Zeitgeber auf weniger,
als seinen Maximalwert inkrementiert worden ist; wenn nein,
bedeutet das, daß die Blattfaltpositionsberechnung über
viele Zyklen vonstatten gegangen ist, die eine Zeit von
dreißig Sekunden überspannen, was eine Anzeige dafür ist,
daß etwas nicht stimmt. Deshalb wird ein negatives Ergeb
nis des Tests 102 zu einem Schritt 103 führen, der eine
Ausfallcodegruppe setzt, zu einem Schritt 104, der dem
Piloten eine Fehleranzeige liefert, und zu einem Schritt
105, der das Trimmsystem zwangsweise einrückt (so daß es
auf die mit Bezug auf Fig. 4 im folgenden beschriebene
Weise als die notwendige Konsequenz einer übermäßigen
Zeit, die den Blattfaltpositionsvorgang des Flugregelcomputers 45
beendet, resynchronisiert werden kann) . In diesem Fall
wird das Programm zu der dritten Autopilotroutine von
Fig. 2 über den Übergangspunkt 70 zurückkehren.
In einem normalen Fall wird der Dreißig-Sekunden-Zeitge
ber die Zeitsperre nicht erreicht haben, so daß der Test
102 positiv sein und zu einem Schritt 106 führen wird,
der einen Zehn-Sekunden- Zeitgeber inkrementiert. Dann
stellt ein Test 107 fest, ob der Zehn-Sekunden-Zeitgeber
in einer ausreichenden Anzahl von Zyklen inkrementiert
worden ist, so daß er seinen maximalen Zählerstand erreicht
hat oder nicht. Wenn die Einstellung des Zehn-Sekundenzählers
kleiner als dessen Maximum ist, so bewirkt ein
positives Ergebnis des Tests 107, daß das Programm direkt
zu der dritten Autopilotroutine über den Rückkehrpunkt 70
weitergeht. Das ergibt zehn Sekunden, innerhalb welchen
aufeinanderfolgende Computerprogrammzyklen die in den
Schritten 98 festgesetzten Bezugspositionen benutzen können,
um das Erzeugen und Benutzen von Trimmbefehlen zu veran
lassen, und zwar auf mit Bezug auf Fig. 1 oben beschriebene
Weise, so daß die Taumelscheibe 13 auf gewünschte Bezugs
werte eingestellt wird. Es gibt keinen Punkt bei der Be
stimmung, ob diese Bezugspositionen erreicht worden sind
oder nicht, bis ausreichend Zeit gewesen ist, damit sie
erreicht werden. Da das Blatteinstellwinkelpositionier
system eine Ansprechcharakteristik von 10% seines vollen
Verstellhubes pro Sekunde hat, wird ein Zeit
rahmen von zehn Sekunden sicherstellen, daß die Rotorblät
ter 12 von irgendeinem Blatteinstellwinkel auf einen ge
wünschten Blatteinstellwinkel innerhalb des Zeitrahmens von
zehn Sekunden gedreht werden können, da 100% des vollen Ver
stellhubes umfaßt würden. Wenn der Zehn-Sekunden-Zeitgeber
ausreichend inkrementiert worden ist, um seinen maximalen
Zählerstand zu erreichen, wird der Test 107 negativ sein
und bewirken, daß ein Test 108 feststellt, ob das Reihen
vorspannungsstellglied, wie beispielsweise ein Nickvorspan
nungsstellglied, eine Position erreicht hat, die gleich
einer gespeicherten Mittelposition ist. Wenn nein, wird ein
negatives Ergebnis des Tests 108 bewirken, daß das dritte
Autopilotprogramm über den Rückkehrpunkt 70 wiederaufgenom
men wird. Wenn aber angenommen wird, daß das Reihenstell
glied innerhalb des Zeitrahmens von zehn Sekunden oder kurz
danach geeignet positioniert werden kann, wird der Test
108 später positiv sein und zu Schritten 109 führen, die
den Fehler zwischen den gewünschten Taumelscheibenservopo
sitionen und den gespeicherten Taumelscheibenservopositionen,
von denen angenommen wird, daß sie korrekt sind, damit die
Blattverriegelung erfolgen kann, bestimmen. In einer Rei
he von Tests 110 wird festgestellt, ob sämtliche Fehler
in der Taumelscheibenservoposition kleiner als 0,2% des
maximalen Bereiches der Positionen sind. Wenn irgendeiner
von ihnen nicht innerhalb der 0,2% ist, wird ein negatives
Ergebnis von einem der Tests 110 eine Korrektur der Posi
tion mittels Schritten 111 und 112 bewirken. In Schritten
111 werden Nick-, Roll- und Kollektivkorrekturen, die sich
auf den gegenwärtigen Fehler in den einzelnen Taumelschei
benservoeinrichtungen (der vorderen, der seitlichen und
der hinteren) beziehen, durch eine Matrix erzeugt, die be
züglich der Funktion des Mischers 26 (Fig. 1) umgekehrt ist.
Mit anderen Worten, die Konstanten K1-K9, die in den
Schritten 111 benutzt werden, um zu bewirken, daß Nick-,
Roll- und Kollektivkorrekturfaktoren erzeugt werden, sind
diejenigen, die Verstellungen der Nick-, Roll- und Kollek
tivbefehle anzeigen, welche geeignete Verstellungen der Po
sitionen der vorderen, der hinteren und der seitlichen
Taumelscheibenservoeinrichtung ergeben, wobei die Auswirkung
berücksichtigt wird, die der Mischer 26 (Fig. 1) beim Um
setzen der Hubschrauberachsenbefehle auf die Taumelscheiben
servobefehle hat. Das wird hier als eine Mischerkehr
matrix bezeichnet. Dann bewirken Schritte 112, daß die Nick-,
Roll- und Kollektivbezugswerte, die zuvor in den Schritten
98 festgesetzt wurden und die die Befehle steuern, welche
den Nick-, Roll- und Kollektivtrimmventilen 393-41 gelie
fert werden, auf den neuesten Stand gebracht werden, indem
zu ihnen die Korrekturfaktoren addiert werden, die in den
Schritten 111 erzeugt worden sind. Dann kann das Programm
über den Rückkehrpunkt 70 zu dem dritten Autopilotprogramm
von Fig. 2 zurückgehen.
Später, nach mehreren Durchläufen durch die Blattfaltposi
tionsberechnungsroutine 63 von Fig. 5, werden, wenn die
Faktoren, die benutzt werden, und sämtliche Anlagenopera
tionen richtig sind, die vordere, die hintere und die seit
liche Taumelscheibenservoeinrichtung innerhalb von 0,2% der
zuvor gespeicherten Werte positioniert sein, was anzeigt,
daß die Blattverriegelung erfolgen kann. Die Tests 110
werden deshalb positiv sein, was bewirkt, daß ein Schritt
113 ein Flag setzt, welches die Tatsache anzeigt, daß die
Taumelscheibe innerhalb der Toleranz positioniert worden
ist; und ein Schritt 114 wird eine Anzeige bewirken, daß
die Blattverriegelung freigegeben ist, so daß der Pilot
die Blattverriegelungsstifteinführmotoren oder andere Vor
richtungen betätigen kann. Dann wird zu der dritten Auto
pilotroutine über den Rückkehrpunkt 70 zurückgekehrt.
In Fig. 2 wird der Abschluß jedes Durchlaufes durch die
Blattfaltpositionsberechnungsroutine 63 zu den Codewörtern
zur Wartungsanzeigeroutine 1408 und zu der Echtzeitunter
brechungsrückkehr 1409 führen. Das bewirkt das Auslösen
der Echtzeitunterbrechung so daß der Flugregelcomputer 45 zu dem
Blattfalthintergrundprogramm 62 zurückkehrt, wie in Fig. 4
dargestellt. Weil die Grundschleife der Blattfalthinter
grundprogrammroutine nur aus vier Tests besteht, kann ohne
weiteres angenommen werden, daß bei Computergeschwindigkei
ten, die normalerweise angetroffen werden, alle diese vier
Tests oftmals durchgeführt werden, bevor die nächste Echt
zeitunterbrechung bewirkt, daß das Programm zu den Routi
nen zurückkehrt, die durch Unterbrechungen verursacht worden
sind. Es ist daher gewährleistet, daß der Test 91 gemacht
wird und, da das Taumelscheibe-in-Toleranz-Flag in dem
Schritt 113 gesetzt wurde, wie oben mit Bezug auf Fig. 5
beschrieben, wird dieser Test positiv sein. Der Schritt 93
wird deshalb das Einstellwinkelverriegelungsfreigabeflag
setzen (was ein bedeutsamer Fortschritt in der Routine ist,
wie im folgenden noch näher beschrieben), und die Schritte
82-85 werden Flugregelcomputer 45 veranlassen, das Blattfalthinter
grundprogramm zu verlassen und zu der Nichtservicebetriebs
art für Reinitialisierungszwecke zurückzukehren. Später
wird die dritte Autopilotroutine von Fig. 2 wieder während
einer der Echtzeitunterbrechungen erreicht, und der Test
60 wird nicht negativ sein, so daß die Blattfaltausführungs
routine 61 (Fig. 3) wieder erreicht wird. In diesem Fall
wird der Test 65 in Fig. 3 positiv sein, da das Einstell
winkelverriegelungsfreigabeflag in dem Schritt 93 von
Fig. 4 gesetzt worden ist. Ein positives Ergebnis des Tests
65 führt zum Erreichen eines Tests 116, in welchem festge
stellt wird, ob ein lokales Einmal-Flag gesetzt worden ist,
das anzeigt, ob die neuen Werte ebenfalls gespeichert wor
den sind oder nicht. Zuerst wird der Test 116 negativ sein,
so daß mehrere Tests 117-119 erreicht werden können, in
denen festgestellt wird, ob sämtliche Rotorblätter 12 in ihrem
Einstellwinkel verriegelt worden sind. Wenn irgendeiner der
Tests 117-119 negativ ist, wird der Flugregelcomputer 45 zu der dritten
Autopilotroutine über den Rückkehrpunkt 70 zurückkehren.
Bei anschließenden Durchläufen durch die dritte Autopilot
routine (Fig. 2), die zu der Blattfaltausführungsroutine
61 (Fig. 3) führen, sollten später sämtliche Rotorblätter 12
verriegelt sein, so daß sämtliche Tests 117-119 positiv
sein werden. Das wird zu einer Reihe von Schritten 120
führen, die bewirken, daß die gegenwärtigen Nick-, Roll-
und Kollektivtrimmbezugswerte zur Verwendung bei anschließenden
Blattfaltoperationen gespeichert werden und daß die
Endpositionierung der vorderen, der hinteren und der seit
lichen Taumelscheibenservoeinrichtung zur Verwendung bei
einem späteren Blattfaltvorgang gespeichert wird. Das sind
die Werte, auf die der Zugriff durch den Schritt 97 in der
Blattfaltpositionsberechnungsroutine 63 (Fig. 5) erfolgt.
Nachdem die Schritte 120 abgeschlossen sind, wird das Neue-
Werte-gespeichert-Flag In einem Schritt 121 gesetzt. Bei
allen folgenden Durchlaufen durch die Blattfaltausführungs
routine 61 in Fig. 3 wird deshalb, wenn das Einstellwin
kelverriegelungsfreigabeflag noch gesetzt ist, der Schritt
116 positiv sein, so daß durch das Blattfaltausführungspro
gramm keine Funktionen ausgeführt werden.
Es ist somit eine Anlage beschrieben worden, die die Taumel
scheibenservoeinrichtungen mit Hilfe von Autopilottrimmbe
fehlen so positioniert, daß der Blatteinstellwinkel der Haupt
rotorblätter 12 vor dem Falten arretiert werden kann.
Wenn die Rotorblätter 12 arretiert sind, werden die Autopilottrimm
bezugswerte, die zum Steuern der Taumelscheibenservoeinrich
tungen benutzt worden sind, zur Verwendung bei einem späte
ren Blattfaltvorgang gespeichert, und zwar zusammen mit den
endgültigen Taumelscheibenservoeinrichtungspositionen, in
denen die Blätter schließlich verriegelt wurden.
Eine anders gestaltete Anordnung
zum automatischen Positionieren des Einstellwinkels der
Rotorblätter 12 speichert, um das Verriegeln vor dem Falten der Rotor
blätter zu ermöglichen, die Positionen der Taumelscheiben
servoeinrichtungen, die zur Zeit des Auseinanderfaltens
(Entriegelns) der Rotorblätter auftreten, zur Verwendung
bei einem späteren Blattfaltvorgang. In der im folgenden
beschriebenen Anordnung werden keine
Autopilottrimmbezugswerte zur Verwendung bei späteren
Blattfaltvorgängen gespeichert. Statt dessen werden nur die
Taumelscheibenservoeinrichtungspositionen gespeichert, und
die Autopilottrimmbefehle, die erforderlich sind, damit die
Taumelscheibenservoeinrichtungen diese Positionen erreichen,
werden aus den gespeicherten Positionen der Servoeinrich
tungen berechnet. Dadurch wird die Notwendigkeit vermieden,
Trimmbefehlsbezugswerte in dem nichtflüchtigen Lese-/Schreib
speicher zu speichern, in welchem der Raum kostbar ist.
Darüber hinaus wird bei der zu beschreibenden Ausführungs
form der Erfindung die Information über die genaue Taumel
scheibenservobezugsposition als die Abweichung von den no
minellen Positionswerten gespeichert. Nur die Abweichungen
brauchen in dem nichtflüchtigen Lese-/Schreibspeicher ge
speichert zu werden, da die nominellen Werte in gewissem
Sinne in dem Flugregelcomputer 45 verdrahtet sind, indem sie in einem
Festwertspeicher enthalten sind, in welchem der Raum nicht
so kostbar ist.
Die mit Bezug auf die Fig. 2-5 oben beschriebene Blattfalt
positionierung erfolgt insgesamt während des Blattfaltvor
ganges. In der im folgenden beschriebenen Ausführungsform
erfolgt die Speicherung von Servoeinrichtungs
positionsabweichungen zu einer völlig anderen Zeit bei dem
Hubschrauber, nämlich zu der Zeit, zu der die Rotorblät
ter 12 entfaltet oder gespreizt werden sollen. Um das zu er
reichen, wird das dritte Autopilotprogramm gemäß der Dar
stellung in Fig. 6 so modifiziert, daß es drei verschiedene
Wege gibt, die das dritte Autopilotprogramm beschreiten
kann, wenn sich der Hubschrauber am Boden befindet. Wenn
In Fig. 6 der Test 1405 anzeigt, daß sich der Hubschrauber
am Boden befindet, dann kann der Test 60 feststellen, ob
das Ausführungsprogramm in der Blattfaltbetriebsart ist
oder nicht. In dem normalen Fall ist es nicht in dieser
Betriebsart. Das führt zum Erreichen eines Tests 125, der
ein Flagbit überprüft, welches angibt, ob die Rotorblätter 12 nun
entriegelt werden oder nicht. Dieses Flag kann auf einen
Spreizbefehlsschalter ansprechen, der durch den Piloten be
tätigt wird, oder auf irgendeine andere Funktion an einem
geeigneten Punkt in einer Prozedur des Entriegelns der Rotor
blätter 22 nach dem Wiederausspreizen oder Wiederentfalten
der Rotorblätter für den Gebrauch. Während eines Entfaltungsvor
ganges wird es einen Durchlauf durch das dritte Autopilot
programm geben, in welchem der Test 125 positiv sein wird.
Das wird zur Folge haben, daß das Programm zu einer "ver
riegelte Blattposition beibehalten"-Routine 126 weiter
geht, die im folgenden mit Bezug auf Fig. 7 beschrieben
wird. Wenn aber die dritte Autopilotroutine bei sich am Bo
den befindlichem Hubschrauber nicht in einem Entfaltungs
vorgang erreicht wird, wird der Test 125 immer negativ sein
und bewirken, daß die Blattfaltausführungsroutine auf die
oben beschriebene Weise erreicht wird. Im Falle der Ausfüh
rungsform, die im folgenden beschrieben wird,
ist jedoch eine Blattfaltausführungsroutine 61a, die sich
in gewisser Hinsicht von der Blattfaltausführungsroutine
61 von Fig. 3 unterscheidet, erforderlich, und diese Rou
tine wird im folgenden mit Bezug auf Fig. 8 beschrieben.
In Fig. 7 wird die Verriegelte-Blattposition-Beibehaltungs
routine 126 über einen Eintrittspunkt 130 erreicht. Eine
Reihe von Schritten 131 erzeugt Abweichungen der Positionen
der vorderen, der hinteren und der seitlichen Servoeinrich
tung von nominellen Werten der vorderen, der hinteren und
der seitlichen Position, die sich in einem Festwertspeicher
finden. Erreicht wird das durch Ablesen der Werte, die
durch die Servopositionsdetektoren 203-22 (Fig. 1) ange
zeigt werden, und durch Subtrahieren der aus dem Festwert
speicher ausgelesenen entsprechenden nominellen Werte von
diesen Werten. Dann wird in einer Reihe von Tests 132-134
jede dieser Abweichungen geprüft, um sicherzustellen, daß
jede von ihnen kleiner als eine maximal zulässige Abweichung
ist. Das kann erfolgen, indem der Absolutwert von jeder
mit einer nicht mit Vorzeichen behafteten maximalen Abwei
chung verglichen wird oder indem jede von ihnen getestet
wird, um sicher zu sein, daß sie nicht positiver als ein
positiver Wert oder negativer als ein negativer Wert ist,
was alles an sich bekannt ist. Wenn irgendeine der Abwei
chungen zu groß ist, wird ein negatives Ergebnis aus einem
der Tests 132-134 bewirken, daß die Verriegelte-Blatt
position-Beibehaltungsroutine einen Schritt 135 erreicht,
der Ausfallcodegruppen setzen wird, und einen Schritt 136,
der eine Anzeige liefert, daß in der Anordnung ein Fehler
vorliegt. Wenn aber sämtliche Abweichungen kleiner als
der maximal zulässige Wert sind, wird jeder der Tests 132-
134 positiv sein, so daß ein Schritt 137 erreicht wird, in
welchem ein Prüfsummenwert für die Abweichungen berechnet
wird, indem sämtliche drei Abweichungen miteinander addiert
werden. Die in den Schritten 131 berechneten Abweichungen
und die in dem Schritt 137 berechnete Prüfsumme werden alle
in einem Schritt 138 in einem nichtflüchtigen Lese-/Schreib
speicher gespeichert. Diese Abweichungen werden deshalb zu
einer späteren Zeit zur Verfügung stehen, wenn die Rotorblätter 12
gefaltet werden sollen, um sie beim Berechnen der notwendi
gen Flugregelanlagentrimmbefehle zu benutzen, so daß der
Einstellwinkel der Rotorblätter auf die Positionen verstellt
wird, in denen sie sich befanden, als die Abweichungen ge
speichert wurden. Ein Schritt 139 liefert dann dem Piloten
eine Anzeige darüber, daß die Einstellwinkelpositionen für
das Blattfalten auf den neuesten Stand gebracht worden
sind, so daß er einen Schalter einrasten kann, um zu ver
anlassen, daß die nächste Sequenz der Blattentfaltung ab
läuft (was nicht Teil der Erfindung ist und hier nicht
weiter beschrieben wird). Dann kehrt das Programm zu der
dritten Autopilotroutine von Fig. 6 über einen Rückkehrpunkt
140 zurück.
Wenn der Flugregelcomputer 45 eine dritte Autopilotroutine während nor
malen Operationen wiederholt durchläuft, wenn sich der
Hubschrauber am Boden befindet, wenn die Blattfaltung nicht die
Stufe erreicht hat, wo das Ausführungsprogramm des Computers
in eine Blattfaltbetriebsart gesetzt wird, und wenn die Rotor
blätter 12 nicht gerade entriegelt werden, ist der Test 1405
positiv, der Test 60 ist negativ, und der Test 125 ist ne
gativ, so daß das Blattfaltausführungsprogramm 61a erreicht
wird, das in Fig. 8 dargestellt ist. Die einzigen Unter
schiede zwischen dem Blattfaltausführungsprogramm 61a und
dem Blattfaltausführungsprogramm 61, das in Fig. 3 darge
stellt ist, bestehen darin, daß die Speicherung von Werten
zur Verwendung bei der nächsten Operation mittels der Tests
und Schritte 116-121 eliminiert wird, da diese Funktionen
statt dessen während der Blattentfaltung ausgeführt werden,
wie mit Bezug auf Fig. 7 beschrieben, und statt des Rück
setzens des Neue-Werte-gespeichert-Flags in dem Schritt 67
von Fig. 3 beinhaltet die Initialisierung, einen Pedalbefehl
in einem Initialisierungsschritt 143 gleich null zu setzen.
Der übrige Teil von Fig. 8 Ist derselbe und erfüllt dieselbe
Funktion wie oben mit Bezug auf Fig. 3 beschrieben.
In Fig. 8 wird das Blattfaltausführungsprogramm 61a keine
Funktion irgendwelcher Art ausführen, nachdem die Einstell
winkelpositionierung abgeschlossen worden ist und das Blatt
falthintergrundprogramm 62 (Fig. 4) den Schritt 93 erreicht
und das Einstellwinkelverriegelungsfreigabeflag gesetzt
hat. Das wird bewirken, daß der Test 65 (Fig. 8) immer
positiv ist, wodurch der übrige Teil der Blattfaltausfüh
rungsroutine 61a umgangen wird.
Während der Blattfaltablaufsteuerung wird das Blattfalt
ausführungsprogramm oder -ablaufprogramm 61a später den
Schritt 79 erreichen (wie oben mit Bezug auf Fig. 3 be
schrieben), so daß bei dem Flugregelcomputer 45 die Ausführung in die
Blattfaltbetriebsart gesetzt wird. Dann wird in späteren
Durchläufen durch die dritte Autopilotroutine von Fig. 6
die Blattfaltpositionsberechnungsroutinie 63a erreicht,
wie im folgenden mit Bezug auf Fig. 9 beschrieben. Diese
Routine enthält in der hier als Beispiel beschriebenen
Ausführungsform eine "Pedale in die Mittelstellung bringen"-
Unterroutine 144, wie im folgenden mit Bezug auf Fig. 10
beschrieben.
In Fig. 9 wird die Blattfaltpositionsberechnungsroutine
63a über einen Programm-Eintrittspunkt 145 erreicht, und ein
erster Test 146 stellt fest, ob die Taumelscheibenservo
positionen eingeleitet worden sind oder nicht, und zwar
durch Abfragen eines Nur-einmal-Flags, das auf im fol
genden beschriebene Weise gesetzt wird. Bei dem ersten
Durchlauf durch die Routine ist das Ergebnis des Tests
146 negativ, so daß eine Reihe von Schritten 147 er
reicht wird, um das Auslesen der drei Servopositionsab
weichungen und der entsprechenden Prüfsumme derselben
aus dem nichtflüchtigen Speicher zu bewirken. Dann werden
in einer Reihe von Schritten 148 Werte für die gewünschte
vordere, hintere und seitliche Taumelscheibenposition
gleich den entsprechenden nominellen Positionen gesetzt,
die aus dem Festwertspeicher erhalten werden. In einem
Test 149 werden die in dem Schritt 147 ausgelesenen Tau
melscheibenpositionsabweichungen miteinander addiert,
und das Ergebnis wird mit der Prüfsumme, die in dem
Schritt 147 ausgelesen worden ist, verglichen, um zu sehen,
ob irgendein scheinbarer Fehler in der Speicherung und
Wiederauffindung der Taumelscheibenpositionsabweichungen in
dem nichtflüchtigen Speicher aufgetreten ist. Wenn die Daten
noch korrekt sind, dann werden die Abweichungen zu den ge
wünschten Positionen in einer Reihe von Schritten 150 ad
diert. Wenn aber der Prüfsummentest 149 einen Fehler an
zeigt, dann werden die Schritte 150 umgangen und es können
nur die nominellen Werte als gewünschte Werte benutzt wer
den. Diese Verwendung der nominellen Taumelscheibenpositio
nen bewirkt, daß die Servoeinrichtungen den Einstellwinkel
der Rotorblätter nahe auf die Verriegelungsposition ein
stellen, um das Wartungspersonal beim manuellen Einstellen
derselben zu unterstützen, und zwar nach anfänglicher
Computeroperation oder nach der Wartung. In jedem Fall
setzt ein Schritt 151 das in dem Test 146 benutzte Taumel
scheibenpositionen-eingeleitet-Flag, und das Taumelscheibe
in-der-Toleranz-Flag wird in einem Schritt 151a rückge
setzt. Deshalb werden in späteren Durchläufen durch die Rou
tine 63a die Tests und die Schritte 147-151a umgangen, und
das Programm geht von dem Test 146 direkt zu einem Schritt
152, der den Dreißig-Sekunden-Zeitgeber inkrementiert.
Ein Test 153 stellt fest, ob der Dreißig-Sekunden-Zeitgeber
auf weniger als seinen nominellen Wert inkrementiert worden
ist; wenn nein, so bedeutet das, daß ein übemäßiges Aus
maß an Zeit seit dem ersten Durchlauf durch die Blattfalt
positionsberechnungsroutine 63a verstrichen ist, so daß
ein negatives Ergebnis des Tests 153 zu Schritten 154-156
führen wird, die Ausfallcodewörter setzen, einen Fehler auf
der Steuertafel anzeigen und bewirken, daß die Trimmung wie
der eingeschaltet wird, um das Resynchronisieren der Trim
mung nach dem erfolglosen Abschluß des Versuches, den Ein
stellwinkel der Rotorblätter 12 für das Falten zu positionieren,
freizugeben.
Wenn der Dreißig-Sekunden-Zeitgeber die Zeitsperre nicht
erreicht hat, wird durch ein positives Ergebnis des Tests
153 einProgramm-Schritt 157 erreicht, in welchem der Zehn-Sekunden-
Zeitgeber Inkrementiert wird. Ein Test 158 stellt fest, ob
der Zehn-Sekunden-Zeitgeber auf weniger als seinen Maximal
wert inkrementiert worden ist. Wenn dem so ist, so erreicht
ein positives Ergebnis des Tests 158 eine Reihe von Programm
schritten 158a, um Integratorregister auf die gewünschten Taumel
scheibenservopositionen einzustellen, und weiter die Mit
telstellung-Pedale-Unterroutine 144, die mit Bezug auf
Fig. 10 im folgenden beschrieben ist. Wenn die Unterroutine
144 durchlaufen worden ist, erzeugt eine Reihe von Schrit
ten 159 die Kehrmatrix des Mischers 26 unter Verwendung der
gegenwärtigen Integratorwerte für die vordere, die hintere
und die seitliche Taumelscheibenservoeinrichtung, um Nick-,
Roll- und Kollektivbezugswerte zur Verwendung durch den Flugregel
computer 45 bei dem Erzeugen von Nick-, Roll- und Kollektiv
trimmbefehlen zum Abgeben über die Verbindungen 42, 44
(Fig. 1) an die betreffenden Servotrimmstellglieder 39-41
(Fig. 1) zu erzeugen. Das Programm wird dann zu der dritten
Autopilotroutine über einen Rückkehrpunkt 160 zurückkehren.
In folgenden Durchläufen durch die Blattfaltpositionsbe
rechnungsroutine 63a wird später ein Test 158 anzeigen,
daß mehr als zehn Sekunden verstrichen sind, seit die ersten
Trimmbezugswerte in dem Schritt 159 erzeugt wurden. Das be
deutet, daß die Servoeinrichtungen 31-33 (Fig. 1) zehn Se
kunden bei ihrer Geschwindigkeit von 10% pro Sekunde Zeit
hatten, um bis zu 100% ihrer zulässigen Bewegungen zu errei
chen, wodurch jeder Trimmbezugswert, der in den Schritten
159 berechnet worden ist, an diesem Punkt erzielt worden
sein sollte. Wenn der Zehn-Sekunden-Zeitgeber das Maximum
erreicht, wird ein negatives Ergebnis aus dem Test 158 zu
Schritten 162 führen, die die gewünschten Taumelscheiben
servopositionen mit den tatsächlichen Taumelscheibenservo
positionen vergleichen, welche durch die Positionsdetektoren
20-22 (Fig. 1) angezeigt werden. Wenn die Taumelscheiben
servoeinrichtungen sehr nahe bis zu dem gewünschten Ausmaß
positioniert worden sind, können in einer Reihe von Tests
163-165 alle Tests positiv sein. Wenn aber irgendeiner
der Positionsfehler der Servoeinrichtungen größer als 0,2%
des Gesamtservoeinrichtungspositionierbereiches ist, dann
wird ein negatives Ergebnis von irgendeinem der Tests 163-
165 zu Schritten 166 führen, in welchen die Integratoren
für die vordere, die hintere und die seitliche Taumelschei
benservoeinrichtung um eine Integrationskonstante mal dem
entsprechenden Fehler inkrementiert werden. Diese Integra
tion vermeidet jedwede langfristigen Fehlern einschließlich Über
schwingungen, die als Ergebnis von mechanischen Fehlern in
Trimmstellgliedern und Gestängen auftreten, welche die
Taumelscheibenservopositionen festlegen, und als Ergebnis
von Veränderungen aufgrund der von null verschiedenen Reihen
stellgliedpositionierungs- und Gierfühlerfehler. Beim nor
malen Ablauf von Ereignissen werden aufeinanderfolgende
Durchläufe durch die Blattfaltpositionsberechnungsroutine
63a (die über das dritte Autopilotprogramm in aufeinander
folgenden Computerechtzeitunterbrechungen erreicht wird,
wie oben beschrieben) bewirken, daß die Taumelscheibenpo
sitionsservointegratoren auf Werte integriert werden, die
nach der Kehrmatrixberechnung (159) korrekte Nick-, Roll-
und Kollektivbezugswerte liefern, welche das System in
die gewünschten Taumelscheibenservopositionen bringen.
Während der ersten zehn Sekunden wird, wenn die Schritte
und Tests 162-166 umgangen werden, und anschließend, wenn
die Schritte und Tests 162-166 ausgeführt werden, die
Mittelstellung-Pedale-Routine 144 (im folgenden mit Bezug
auf Fig. 1 beschrieben) ebenfalls ausgeführt. Somit sollten
später die Pedale in der Mittelstellung sein, wie im fol
genden beschrieben, und später sollten die Fehler alle
kleiner als 0,2% sein. Ein positives Ergebnis aus allen
drei Tests 163-165 wird daher zu einem Test 168 führen, der
ermittelt, ob die Pedale tatsächlich in der Mittelstellung
sind. Wenn nein, tritt das Programm einfach über den Rück
kehrpunkt 160 aus. Wenn aber die Pedale in der Mittelstel
lung sind, wird ein positives Ergebnis des Tests 168 zu
einem Schritt 169 führen, der das Taumelscheibe-in-der-
Toleranz-Flag setzt, das in dem Blattfalthintergrundprogramm
von Fig. 4 benutzt wird, um das Ende der Blattfaltbetriebs
art in dem Flugregelcomputer 45 zu erkennen. Ein Schritt 170 befiehlt
das Einrasten der Blattverriegelung und zeigt dem Piloten
an, daß die Blattverriegelung freigegeben ist.
In der ersten Ausführungsform der Erfindung, die mit Bezug auf die
Fig. 1-5 oben beschrieben worden ist, ist eine einfache Me
thode gezeigt, um ein Reihenstellglied in einer offenen
Schleife, d. h. ohne Rückführung, in die Mittelstellung zu
bringen, damit Diskrepanzen in der Taumelscheibenservoposi
tion infolge von Veränderungen in der Reihenstellgliedposi
tion eliminiert werden. Es gibt weitere Entwurfskriterien
bei Hubschraubern, die zu Problemen führen können, welche
überwunden werden müssen, damit die hier beschriebene verbesserte Blattein
stellwinkelpositionierung erreicht
wird. Beispielsweise wird in dem Fall eines Hubschraubers,
der einen schrägen Heckrotor hat (US-PS 4 103 848), jede
Veränderung in der Heckrotoreinstellung und/oder -dreh
zahl die Nickachse des Hubschraubers beeinflussen. Es
kann deshalb eine Kopplung zwischen den Heckrotorblattein
stellwinkelbefehlen und den Befehlen zur periodischen Längs
steuerung geben, um die Auswirkung des Heckrotors auf die
Nickachse zu kompensieren. In einem typischen Fall ist die
Kopplung so, daß es im wesentlichen keine Auswirkung auf
die Nickachse gibt, wenn die Heckrotorpedale in der Mittel
stellung sind, wobei aber Inkremente von positiven und nega
tiven Veränderungen eingegeben werden können, wenn die Pe
dale nach rechts bzw. links gedrückt werden. Deshalb kann
die mittlere Pedalposition als eine neutrale Position in
soweit genommen werden, wie es das Eliminieren der Heck
rotoreinkopplung in die Nickachse betrifft, um die Ver
wendung des Trimmsystems zum hier beschriebenen Positionieren des Einstell
winkels der Hauptrotorblätter 12 zu er
möglichen. In jedem Fall, in welchem ein Positionsdetektor
direkt mit der Giertrimmservoeinrichtung gekoppelt ist,
könnte die Giertrimmservoeinrichtung auf eine Mittelposi
tion eingestellt werden, und zwar auf die oben mit Bezug
auf das Reihenstellglied in Fig. 5 beschriebene einfache
Weise. In einem Fall jedoch, in welchem der zum Schließen
der Servoschleife benutzte Positionsdetektor in unter
schiedlichen Positionen einrastbar ist, um eine wahlweise
synchronisierte Trimmposition darzustellen, zeigt der
Positionsdetektor nur die Relativposition in bezug auf
irgendeine Position der Trimmservoeinrichtung an, in der
sie eingerastet wurde. Der Relativpositionsdetektor lie
fert deshalb keine Anzeige darüber, wo sich die Giertrimm
servoeinrichtung befindet. Darüber hinaus tritt bei sämt
lichen Hubschraubern eine Kopplung zwischen der kollektiven
Blattverstellung und der Heckrotorblatteinstellung auf.
Noch ein weiteres Problem, das auftreten kann, ist das
Unvermögen eines Trimmsystems, einen Befehl zu liefern,
der gleich 100% des Verstellhubes (von maximal negativ
bis maximal positiv, was gleich dem Steuern von Pedal voll
links zum Pedal voll rechts ist) ist. Deshalb erfordert
die Verwendung der hier beschriebenen Anordnungen einen ge
wissen Grad an Berücksichtigung von einem oder mehreren
der vorgenannten Probleme.
Mittelstellung-Pedale-Unterroutine 144, die die vorgenannten Pro
bleme berücksichtigt, wird in Fig. 10 über einen Eintrittspunkt
173 erreicht. In dieser Unterroutine wird der Giertrimmkolben
zuerst ganz nach links an den linken Anschlag bewegt (wenn
das möglich ist) und dann über 50% des vollen Verstell
hubes zurückbewegt, was durch den Relativpositionsdetektor
angezeigt wird. Dadurch wird das Problem überwunden, nicht
die Isttrimmkolbenposition zu kennen, die durch den Rela
tivpositionsdetektor dargestellt wird. Wenn aber die Pedale
am Anfang auf oder in die Nähe der voll rechten Position
eingestellt werden, wird das Begrenzen des Trimmbefehls
ausschließen, daß ein Befehlssignal geliefert wird, welches
groß genug ist, um die Pedale voll nach links zu bewegen.
Die Unterroutine 144 fühlt deshalb einen Fall ab, in wel
chem der Relativpositionsdetektor eine Relativposition an
zeigt, die über 90% des vollen Verstellhubes liegt, und
wird den Kolben um 40% des vollen Verstellhubes verstellen,
was durch den Relativpositionsdetektor angezeigt wird. Da
durch wird das Problem überwunden, weniger als den vollen
Verstellhub in dem Giertrimmkanal zur Verfügung zu haben.
Darüber hinaus berücksichtigt die Unterroutine von Fig. 10,
daß für Blattverstellhebelpositionen, die gleich 50% oder
größer sind, eine Kopplung zwischen dem Blattverstellhebel
und den Gierpedalanschlägen vorhanden ist, die die auf den
Anschlag bezogene relative Pedalpositionierung beeinflus
sen kann, welcher in der Mittelstellung-Pedale-Routine er
zielt werden soll. Wenn ermittelt werden kann, daß der
Giertrimmkolben so weit wie möglich nach links bewegt wor
den ist, dann wird entweder eine 40%- oder eine 50%-Verstell
hubkorrektur als eine verlangte Synchronisierposition be
nutzt, um die Pedale in die Mittelposition oder in deren
Nähe zu bewegen.
Ein erster Test in der Unterroutine 144 von Fig. 10 ist
ein Test 174, um festzustellen, ob irgendein Pedalbefehl
erzeugt worden ist. Während der Anfangsphasen der Unterrou
tine gibt es keinen Pedalbefehl, da er in dem Initialisierungs
schritt 143 (Fig. 8) auf null rückgesetzt wird. Deshalb führt
ein positives Ergebnis des Tests 174 zu dem Teil des Pro
gramms, der versucht, den Giertrimmkolben voll nach links
zu bewegen, so daß er von dort zurück zu der Mittelstellung
bewegt werden kann, und zwar unter Verwendung eines Relativ
positionsdetektors. Ein Schritt 175 setzt das Pedale-in-
Mittelstellung-Flag zurück, das später in dem Test 168
(Fig. 9) abgefragt wird; wenn diese Unterroutine ihre Auf
gabe beendet hat, wird das Pedale-in-Mittelstellung-Flag
gesetzt, so daß das Blattverriegelungsfreigabesignal erzeugt
werden kann. Dann stellt ein Test 176 fest, ob die Pedal
kraft größer als etwa 8,9 N ist; wenn die Pedalkraft etwa
8,9 N erreicht, ist das eine Anzeige dafür, daß die Trimm
rastfeder gedehnt wird, weil der Giertrimmkolben ganz nach
links gedrückt wird. Es ist deshalb bekannt, daß die Pedale
einen Anschlag erreicht haben. Bis das der Fall ist, wird
durch ein negatives Ergebnis des Tests 176 ein Test 177
erreicht, in welchem festgestellt wird, ob die relative
Gierposition 90% des Gesamtverstellhubs übersteigt. Wenn dem
so ist, so ist das eine Anzeige dafür, daß seine Nullposition
auf die Pedalstellung voll rechts oder in die Nähe derselben
eingestellt worden ist und daß das Trimmsystem keinen aus
reichenden Verstellhub hat, um den Giertrimmkolben an den
linken Pedalanschlag zu treiben, weshalb keine Anzeige von
8,9 N zur Verfügung stehen wird. Wenn der Test 177 negativ
ist, wird ein Giertrimmsynchronisierbefehl erzeugt, der
gleich einem ursprünglichen Giertrimmsynchronisierbefehl
plus einem Inkrement ist, was in einem Schritt 178 erfolgt.
Das Inkrement ist so bemessen, daß den Pedalen befohlen
wird, sich nach links zu bewegen. Dieses Inkrement kann so
gewählt werden, daß es die Pedale veranlaßt, sich auf ge
wünschte Weise langsam zu dem linken Anschlag zu bewegen.
Dann wird die Unterroutine 144 zu der Blattfaltpositions
berechnungsroutine 63a von Fig. 9 über einen Rückkehrpunkt
179 zurückkehren. Wenn dagegen, bevor 8,9 N in dem Test
176 abgefühlt werden, die Relativgierposition 90% des
vollen Verstellhubes in der linken Richtung übersteigt, wird
der Test 177 positiv sein, so daß ein Schritt 180 einen
Pedalbefehl erzeugen wird, der gleich der Relativgierpo
sition minus 40% des Verstellhubes ist, wodurch der Gier
trimmkolben zurück in die Nähe der Mittelposition ge
bracht wird. In dem Ausmaß, in welchem der Giertrimmkolben nicht
in die Mittelstellung gebracht wird, werden die in dem
Schritt 159 (Fig. 9) erzeugten Nick-, Roll- und Kollektiv
bezugssignale unkorrekt sein, so daß die Taumelscheiben
servoeinrichtungsfehler, die in dem Schritt 162 erzeugt
worden sind, signifikant sein werden. Diese Fehler werden
jedoch in den Schritten 166 hinausintegriert, so daß die
Nick-, Roll- und Kollektivbezugssignale später erzeugt wer
den, um die Taumelscheibenservoeinrichtungen in die ge
wünschten Positionen zu bringen. Ein gewisser Fehler in
der Pedalmittelstellung ist daher gemaß der Erfindung tole
rierbar, und zwar aufgrund der Integration des Taumelschei
benservofehlers beim Erzeugen der Trimmbefehle.
Wenn andererseits die Pedalkraft 8,9 N erreicht, wird der
Test 176 positiv sein, so daß ein Test 181 erreicht wird,
in welchem festgestellt wird, ob die Blattverstellhebel
position bis zu einem Punkt unter 45% des Verstellhubes ge
bracht worden ist. Wenn dem nicht so ist, so werden in der
Unterroutine 144 keine Funktionen ausgeführt, das Programm
kehrt vielmehr über den Rückkehrpunkt 179 zu der Blatt
faltpositionsberechnungsroutine von Fig. 9 zurück. Dadurch,
daß der Blatteinstellwinkel für die Blattverriegelung der
Rotorblätter so gewählt wird, daß er dem Kollektivblatt
verstellbefehl entspricht, wird das Trimmsystem mit Hilfe
des in dem Schritt 159 erzeugten Kollektivbezugssignals
später die Blattverstellhebelposition auf unter 45% des
Verstellhubes einstellen. Wenn die kollektive Blattverstel
lung bis zu einem Punkt unterhalb von 45% des Verstellhubes
erfolgt ist, wird durch ein positives Ergebnis des Tests
181 ein Schritt 182 erreicht, der bewirkt, daß ein Pedal
befehl erzeugt wird, welcher gleich der Relativgierposition
minus 50% des Gierverstellhubes ist. Somit versucht der
erste Teil der Unterroutine 144 in Fig. 10 einfach, den
Gierkolben in eine bekannte Position zu bringen, und benutzt
dann die Relativgierposition, um einen Befehl zum Zurück
treiben des Giertrimmkolbens in die Mittelstellung (oder in
die Nähe derselben) zu erzeugen.
Wenn einer der Schritte 180, 182 einen Pedalbefehl festge
setzt hat, wird dessen von null verschiedener Zustand ein
negatives Ergebnis des Tests 174 bewirken, durch das ein
Schritt 183 erreicht wird, in welchem die Giertrimmsynchroni
sierung nun gleich dem kürzlich erzeugten Pedalbefehl gesetzt
wird. Dieser Pedalbefehl ist in jedem Fall ein Relativpedal
befehl, da er auf dem Relativgierpositionsdetektor basiert.
Der Giertrimmkolben wird deshalb in einem geschlossenen
Kreis mit Rückführung verstellt, wobei die Schleife durch den
Relativpositionsdetektor geschlossen wird. Das erfolgt bei
jedem Durchlauf durch die Interroutine mit Hilfe eines
Tests 184, der feststellt, ob die Relativgierposition, die
nun durch den Relativgierpositionsdetektor angezeigt wird,
innerhalb einer gewissen Toleranz der Giertrimmsynchronisie
rung liegt, die in jedem Zyklus wiederholt befohlen wird.
Wenn die Relativgierposition gleich dem gegebenen Befehl ist,
setzt ein Schritt 185 das Pedale-in-Mittelstellung-Flag,
das in der Blattfaltpositionsberechnungsroutine von Fig. 9
benutzt wird. In Abhängigkeit von den Startbedingungen und
den Ansprechzeiten der verschiedenen Teile der Anordnung
ist es möglich, daß die Taumelscheibe fast korrekt positio
niert wird, bevor die Pedale in der Mittelstellung sind; in
diesem Fall kann die endgültige Positionierung, die durch die
Blattfaltpositionsberechnungsroutine von Fig. 9 erzielt wird,
nur die Fehler beseitigen, die sich daraus ergeben, daß die
Pedale nicht in der Mittelstellung sind, bis die Pedale in
die Mittelstellung gelangen. In anderen Fällen können die
Pedale in die Mittelstellung gelangen, lange bevor die
Taumelscheibenpositionen nahe ihrer korrekten Einstellung
sind. In jedem Fall wird sowohl die Positionierung der
Taumelscheibenservoeinrichtungen als auch die Mittelstellung
der Pedale benötigt, um wirksam zu erkennen, daß die Rotor
blätter korrekt positioniert worden sind, und zwar durch
Setzen des Taumelscheibe-in-der-Toleranz-Flags in dem
Programmschritt 169 von Fig. 9.
Claims (6)
1. Hubschrauber mit faltbaren Hauptrotorblättern (12),
deren Einstellwinkel durch Stoßstangen in Abhängigkeit von
der Vertikalposition und der Neigung einer mit den Stoß
stangen zusammenwirkenden Taumelscheibe (13) positionier
bar sind, wobei die Blätter (12) als Vorbedingung für das
Falten bei bestimmten Einstellwinkeln verriegelbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Taumelscheibe (13) durch
mehrere Servoeinrichtungen (17, 18, 19) positioniert wird,
die jeweils auf entsprechende Ausgangssignale eines Mi
schers (26) hin getrennt betätigbar sind, der seinerseits
Eingangssignale aus Nick-, Roll- und Kollektivkanälen (27,
28, 29) empfängt, von denen jeder ein elektrisch betätig
tes Trimmstellglied (39, 40, 41) zum Abgeben eines ent
sprechenden Eingangssignals an den Mischer (26) auf ein
zugehöriges Trimmbefehlssignal (42, 43, 44) hin enthält,
und daß ein Positionsdetektor (20, 21, 22) für jede der
Servoeinrichtungen (17, 18, 19), der ein Servopositionssi
gnal liefert, das die Position der entsprechenden Servo
einrichtung (17, 18, 19) angibt, und eine Signalverarbei
tungseinrichtung vorgesehen sind, welche eine Ein
richtung (120) enthält zum Speichern von mehreren Nick-,
Roll- und Kollektivbezugssignalen, die in Beziehung zu
vorbestimmten Positionen der Servoeinrichtungen (17, 18,
19) stehen, in denen der Rotorblatteinstellwinkel den kor
rekten Wert für das Verriegeln hat, und zum Abgeben von
Trimmbefehlssignalen an die Nick-, Roll- bzw. Kollek
tivtrimmstellglieder (39, 40, 41) auf die Nick-, Roll-
bzw. Kollektivbezugssignale hin, um dadurch den Mischer
(26) zu veranlassen, die Servoeinrichtungen (17, 18, 19)
im wesentlichen in die vorbestimmten Positionen zu brin
gen, die durch die entsprechenden Servopositionssignale
angegeben werden.
2. Hubschrauber mit faltbaren Hauptrotorblättern (12),
deren Einstellwinkel durch Stoßstangen in Abhängigkeit von
der Vertikalposition und der Neigung einer mit den Stoß
stangen zusammenwirkenden Taumelscheibe (13) positionier
bar sind, wobei die Blätter (12) als Vorbedingung für das
Falten bei bestimmten Einstellwinkeln verriegelbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Taumelscheibe (13) durch
mehrere Servoeinrichtungen (17, 18, 19) positioniert wird,
die jeweils auf entsprechende Ausgangssignale eines Mi
schers (26) hin getrennt betätigbar sind, der seinerseits
Eingangssignale aus Nick-, Roll- und Kollektivkanälen (27,
28, 29) empfängt, von denen jeder ein elektrisch betätig
tes Trimmstellglied (39, 40, 41) zum Abgeben eines ent
sprechenden Eingangssignals an den Mischer (26) auf ein
zugehöriges Trimmbefehlssignal (42, 43, 44) hin enthält,
und daß ein Positionsdetektor (20, 21, 22) für jede der
Servoeinrichtungen (17, 18, 19), der ein Servopositionssi
gnal liefert, das die Position der entsprechenden Servo
einrichtung (17, 18, 19) angibt, und eine Signalverarbei
tungseinrichtung vorgesehen sind, welche Einrichtun
gen enthält
- - zum Speichern von mehreren Sollpositionssignalen, die entsprechende vorbestimmte Positionen der Ser voeinrichtungen (17, 18, 19) angeben, in denen der Rotorblatteinstellwinkel den korrekten Wert zum Verriegeln hat,
- - zum Liefern von Nick-, Roll- und Kollektivbezugssi gnalen, die entsprechende Trimmbefehle angeben, welche den Nick-, Roll- und Kollektivtrimmstell gliedern (39, 40, 41) zu geben sind, und
- - zum Anlegen von Trimmbefehlssignalen an die Nick-, Roll- und Kollektivtrimmstellglieder (39, 40, 41) auf die Nick-, Roll- und Kollektivbezugssignale hin,
wobei die Bezugssignale geliefert werden, indem auf sämt
liche Sollpositionssignale hin Bezugssignale erzeugt wer
den, die Trimmbefehlssignalen entsprechen, welche bewir
ken, daß die Trimmstellglieder (39, 40, 41) Eingangssi
gnale an den Mischer (26) abgeben, durch die die Servoein
richtungen (17, 18, 19) im wesentlichen in die vorbestimm
ten Positionen gebracht werden, welche durch die Servopo
sitionssignale angegeben werden.
3. Hubschrauber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die in der Signalverarbeitungseinrichtung enthaltenen
Einrichtungen zum Speichern von mehreren Sollpositionssi
gnalen einen nichtflüchtigen Lese-/Schreibspeicher (138)
und einen Festwertspeicher
aufweisen, in welch letzterem die Sollpositionssignale jeweils
in Form eines Nominalsollpositionssignals und ein Abwei
chungssignal (131), welches das Ausmaß angibt, in dem die
zugehörige Sollposition von der durch das entsprechende
Nominalsollpositionssignal angezeigten Position abweicht,
gespeichert werden.
4. Hubschrauber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalverarbeitungseinrichtung (45) mehrere Inte
gratorsignale (166) liefert, von denen jedes am Anfang so
erzeugt wird, daß es gleich einem entsprechenden Sollposi
tionssignal ist, um mehrere Fehlersignale (162) zu lie
fern, von denen jedes die Differenz in der durch das zu
gehörige Sollpositionssignal angezeigten Position und der
durch das entsprechende Servopositionssignal angezeigten
Position anzeigt, um jedes Integratorsignal in einem Aus
maß zu modifizieren, das von dem zugehörigen Fehlersignal
abhängig ist, und um jedes der Bezugssignale auf das
zugehörige Integratorsignal hin zu erzeugen.
5. Hubschrauber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung (125) ein Rotorblattsignal liefert,
welches die Tatsache anzeigt, daß die Hauptrotorblätter
(12) nach dem Falten wieder entfaltet worden sind und im
Begriff sind, entriegelt zu werden, und daß die Signalver
arbeitungseinrichtung (45) die Servopositionssignale als
die Sollpositionssignale auf das Rotorblattsignal hin
speichert.
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