DE3407223C2 - Trimmregelkreis für Flugzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Trimmregelkreis der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art.

Die Fluglage eines Flugzeuges wird durch mit dem Steuerknüppel betätigte Steuereinrichtungen gesteuert, die die Positionen von positionierbaren aerodynamischen Flächen beeinflussen. Im Falle eines Hubschraubers sind diese positionierbaren aerodynamischen Flächen die Haupt- und die Heckrotorblätter. Ein Trimmregelkreis für Hubschrauber ist hier beschrieben, die Beschreibung ist aber auch für ein Starrflügelflugzeug relevant.

Ein System zum automatischen Positionieren von aerodynamischen Steuerflächen in der Nick- oder Rollachse eines Hubschraubers, das einen Trimmregelkreis der eingangs genannten Art aufweist, ist aus der DE-OS 32 10 868 bekannt. Ein Steuerknüppel (für die zyklische Blattverstellung) ist in zwei Achsen bewegbar. Die Vorwärts- und die Zurückbewegung (d. h. die Längsbewegung) des Steuerknüppels steuert die Nicklage eines Hubschraubers (kopflastig/schwanzlastig). Die Rechts- und die Linksbewegung (d. h. die Querbewegung) des Steuerknüppels steuert die Rollage des Hubschraubers gemessen gegenüber einem Flug in Horizontallage. Ein Blattverstellhebel (für die kollektive Blattverstellung) steuert den Auftrieb des Hubschraubers. Die Nicklage, die Rollage und der Auftrieb des Hubschraubers werden durch Beeinflussen der zyklischen und der kollektiven Blattverstellung der Hauptrotorblätter beeinflußt. Die Bewegung von Gierpedalen steuert den Steuerkurs (Gieren) des Hubschraubers durch Beeinflussen der kollektiven Blattverstellung der Heckrotorblätter.

Die Blatteinstellung des Haupt- und des Heckrotors kann außerdem durch eine Flugregelanlage beeinflußt werden. Ein Außen- oder Trimmregelkreis der Flugregelanlage hat Trimmstellmotoren, die Flugsteuereinrichtungen positionieren, um den Steuerkurs, die Fluglage und die Flughöhe des Hubschraubers aufrechtzuerhalten. Üblicherweise werden Sollflugdaten durch manuelle Steuerung eingestellt, und dann wird der Trimmregelkreis eingeschaltet. Der Einfachheit halber bezieht sich die folgende Beschreibung insbesondere auf die Nicklagesteuerung, sie gilt aber entsprechend auch für die Steuerung der Rollage, des Gierens und des Auftriebs.

Ein elektrohydraulischer Trimmstellmotor positioniert über eine Übersteuerungsfeder den Steuerknüppel. Wenn der Trimmregelkreis eingeschaltet ist, wird die Trimmposition des Trimmstellmotors über eine Trimmpositionsrückführungsschleife aufrechterhalten. Die Trimmposition entspricht der Steuerknüppelposition. Wenn der Trimmregelkreis eingeschaltet ist, wird deshalb die Steuerknüppelposition aufrechterhalten. Eine bestimmte Steuerknüppelposition steht nominell in Beziehung zu einer bestimmten Fluglage. Die Fluglage und die Steuerknüppelposition brauchen jedoch nicht immer übereinzustimmen, was von vorherrschenden und vorübergehenden Umgebungsfaktoren abhängig ist. Deshalb wird die Fluglage außerdem durch die Flugregelanlage aufrechterhalten, die Abweichungen der Fluglage von der Sollfluglage abfühlt und als Regelabweichung ein Fehlersignal (Autopilotbefehl) auf der Basis der Differenz liefert. Der Trimmstellmotor spricht auf das Fehlersignal an und verstellt die Trimmposition, um die Fluglage aufrechtzuerhalten. Bei eingeschaltetem Trimmregelkreis muß der Trimmstellmotor in der Lage sein, eine Trimmposition auf das Fehlersignal hin schnell zu erreichen, um eine Sollfluglage (Trimmsollwert) aufrechtzuerhalten. Ein Pilot kann den Steuerknüppel gegen den Trimmregelkreis (Trimmregelkreis eingeschaltet) oder ohne Trimmregelkreis (Trimmregelkreis abgeschaltet) bewegen. Der Trimmregelkreis wird mit einem Trimmschalter eingeschaltet und abgeschaltet. Beispielsweise schaltet ein Pilot, der eine neue Fluglage erreichen möchte, den Trimmregelkreis ab, manövriert in die gewünschte Fluglage und schaltet dann den Trimmregelkreis wieder ein, um einen Trimmsollwert festzulegen. Er kann aber auch gegen den Trimmregelkreis manövrieren und einen neuen Trimmsollwert vor einem weiteren Manöver schnell erreichen wollen. Das erfolgt durch Abschalten und Wiedereinschalten des Trimmregelkreises.

Wenn der Trimmregelkreis abgeschaltet ist, folgt der Trimmstellmotor dem Steuerknüppel, statt ihn zu positionieren. Es ist deshalb bekannt, den Trimmstellmotor mit einem Reihendämpfer zu versehen. Es werde folgender Fall betrachtet. Es wird ein Manöver gegen den Trimmregelkreis ausgeführt. Die Übersteuerungsfeder wird gedehnt oder zusammengedrückt, da der Trimmsollwert aufrechterhalten wird. Der Trimmregelkreis wird dann abgeschaltet. Für den Reihendämpfer würde aber der Trimmstellmotor schnell beschleunigen, um Übereinstimmung mit der Steuerknüppelposition zu erreichen, und könnte überschwingen. Die Kraft, die über die Übersteuerungsfeder gefühlt wird, würde sich entsprechend verändern und kann den Steuerknüppel bewegen. Das wird als "Schwingen" bezeichnet. Der Reihendämpfer begrenzt die zeitliche Änderung der Trimmposition, um dieses Problem zu korrigieren. Aufgrund der Verzögerung, die der Trimmposition beim Erreichen der Übereinstimmung mit der Steuerknüppelposition auferlegt wird, kann, wenn der Trimmregelkreis eingeschaltet wird, ein fehlerhafter Trimmsollwert erzielt werden. Es ist deshalb bekannt, das Einschalten des Trimmregelkreises zu verzögern, und zwar auf Basis des ungünstigsten Falles, was die Zeit ist, die die Trimmposition benötigen würde, um die Übereinstimmung mit der Steuerknüppelposition zu erreichen, wenn der Steuerknüppel an einem Ende, beispielsweise vorn, um der Trimmstellmotor am anderen Ende, beispielsweise hinten, ist. In Abhängigkeit von den Dämpfereigenschaften kann diese Verzögerung signifikant sein. Das verlangt, daß der Pilot eine Steuerknüppelposition ab der Zeit aufrechterhält, zu der er das Einschalten des Trimmregelkreises befiehlt, bis der Trimmregelkreis tatsächlich eingeschaltet ist, was eine große Arbeitsbelastung des Piloten und eine Verzögerung beim Festlegen eines Trimmsollwertes sowie beim Manövrieren ab einem Trimmsollwert bedeutet. Wenn die Verzögerung auf dem ungünstigsten Fall basiert, muß der Pilot weiter die Steuerknüppelposition beträchtlich länger halten als es erforderlich sein kann, um die Trimmpositionsübereinstimmung zu erzielen. Das gilt insbesondere, wenn, was typisch ist, kleine Manöver gemacht werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Trimmregelkreis der im Oberbegriff des Patentanspruchs angegebenen Art so auszubilden, daß die Verzögerung zwischen dem Erzeugen des Schaltsignals zum Einschalten des Trimmregelkreises und dem tatsächlichen Einschalten des Trimmregelkreises minimiert wird und daß weiter ein Trimmsollwert schnell festgelegt wird, beispielsweise sofort nach einem Manöver, und zwar entweder gegen oder ohne den Trimmregelkreis und unmittelbar vor dem Ausführen eines anschließenden Manövers gegen den Trimmregelkreis, um so die Arbeitsbelastung des Piloten zu reduzieren.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch angegebenen Merkmale gelöst.

Der Trimmregelkreis nach der Erfindung enthält eine Signalverarbeitungseinrichtung zum Abgeben eines Zeitsignals an die Verzögerungsschaltung, das auf der Differenz zwischen dem der Steuerknüppelposition in dem Augenblick, in welchem das Schaltsignal vom Trimmschalter erzeugt wird, und dem der Trimmposition entsprechenden Signal basiert und bewirkt, daß das Einschalten des Trimmregelkreises entsprechend verzögert wird. Der Trimmregelkreis nach der Erfindung wird in Verbindung mit einem Nickkanal beschrieben, er ist aber ohne weiteres bei anderen Kanälen der Flugregelanlage anwendbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild des Nickkanals einer Flugregelanlage,

Fig. 2 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Trimmpositionsführungsschleife und zugehöriger Hubschrauberbauteile in Verbindung mit dem Trimmregelkreis nach der Erfindung,

Fig. 3 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Verzögerungsschaltung und

Fig. 4 eine digitale Ausführungsform eines Teils der Schaltung nach Fig. 2.

Fig. 1 zeigt einen vereinfachten Nickkanal einer Flugregelanlage. Ein Nickkreisel 10 liefert ein Nicksignal P auf einer Leitung 11. Eine Folgen-Speichern-Schaltung 13 folgt dem Nicksignal P, wenn ein Schalter 12 geschlossen ist. Der Schalter 12 wird geschlossen, wenn ein Trimmbefehlssignal R auf logisch NULL ist. Die Folgen- Speichern-Schaltung 13 liefert ein gespeichertes Nicksignal Ps auf einer Leitung 14, welches den Wert des Nicksignals P in dem Zeitpunkt anzeigt, in welchem der Schalter 12 geöffnet wird. Der Schalter 12 wird geöffnet, wenn das Trimmbefehlssignal R auf logisch EINS ist (Einschalten des Trimmregelkreises befohlen). Ein Summierer 15 liefert ein Nickfehlersignal Per als Differenz des Nicksignals P und des gespeicherten Nicksignals Ps. In dem Augenblick, in welchem der Nickkanal eingeschaltet wird, stimmt das Nicksignal P mit dem gespeicherten Nicksignal Ps überein, und das Nickfehlersignal Per ist NULL. Für einen ungestörten Flug ist das Nickfehlersignal Per nominell NULL. Wenn die Nicklage gestört wird, geht die Übereinstimmung zwischen dem Nicksignal P und dem gespeicherten Nicksignal Ps verloren, und das Nickfehlersignal Per ist ungleich NULL.

Das Nickfehlersignal Per wird in einer Signalformschaltung 16 passend geformt (Proportional-, Differential- und Integralwege), um einen Autopilotbefehl Pac zu liefern. Die Flugregelanlage steuert den Hubschrauber auf den Autopilotbefehl Pac hin und hält dadurch eine gewählte Nicklage (Trimmsollwert) aufrecht.

Fig. 2 zeigt eine bekannte Trimmpositionsrückführungsschleife 101. Die Trimmpositionsrückführungsschleife 101 wird durch ein Trimmregelkreisschaltsignal C freigegeben (Trimmregelkreis eingeschaltet). Wenn das Signal C logisch EINS ist, ist der Trimmregelkreis eingeschaltet. Wenn das Signal C logisch NULL ist, ist der Trimmregelkreis abgeschaltet. Das Liefern des Signals C ist im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.

Ein Längstrimmstellmotor 60 weist einen Kolben 61 und einen Zylinder 62 auf. Der Kolben 61 begrenzt zwei Druckmittel enthaltende Kammern 63, 64 innerhalb des Zylinders 62. Druckmittel wird durch eine Hydraulikversorgung 71 an ein elektrohydraulisches Servoventil 68 abgegeben, mittels welchem der Druck, mit dem die Kammern 63, 64 über Einlässe 69 bzw. 70 beaufschlagt werden, auf ein Steuersignal P auf einer Leitung 28 hin beeinflußbar ist. Durch Beeinflussen des Druckmitteldruckes auf jeder Seite des Kolbens 61 kann das Servoventil 68 den Kolben 61 auf der Basis des Steuersignals P positionieren.

Ein Umgehungskreis 67 wird gesperrt, wenn auf das Signal C=EINS hin ein Ventil 65 geschlossen wird. Das Ventil 65 öffnet, wenn das Signal C NULL ist, und der Druckmitteldruck auf beiden Seiten des Kolbens 61 gleich ist. Der Kolben kann deshalb durch Verdrängen des Druckmittels aus einer Kammer (z. B. der Kammer 63) über den Umgehungskreis 67 in die andere Kammer (z. B. die Kammer 64) bewegt werden. Ein Reihendämpfer in Form einer Drosselstelle 66 begrenzt jedoch den Druckmitteldurchfluß durch den Umgehungskreis 67 und dämpft die Bewegung des Kolbens 61. Ein Positionsfühler in Form eines linear verstellbaren Differentialtransformators (LVDT) 30 fühlt die Position des Kolbens 61 ab und liefert ein Signal TRM POSN auf einer Leitung 25, das die Trimmposition (d. h. die Trimmstellmotorposition) anzeigt.

Wenn der Trimmregelkreis abgeschaltet wird (C=NULL), wird ein Schalter 20 geschlossen, und eine Folgen-Speichern- Schaltung 22 folgt dem Wert des Trimmpositionssignals TRM POSN. Wenn der Trimmregelkreis eingeschaltet ist (C=EINS), ist der Schalter 20 offen, und die Folgen-Speichern- Schaltung 22 gibt ein gespeichertes Trimmpositionssignal TRMs an einen Summierer 24 ab. Das Trimmpositionssignal TRM POSN stimmt mit dem gespeicherten Trimmpositionssignal TRMs in dem Zeitpunkt überein, in welchem der Trimmregelkreis eingeschaltet wird. Der Summierer 24 gibt ein Trimmfehlersignal TRMer an einen Verstärker 27 ab, das die Differenz zwischen dem Trimmpositionssignal TRM POSN und dem gespeicherten Trimmpositionssignal TRMs angibt. Das Trimmfehlersignal TRMer wird mit einem Verstärkungsfaktor K1 verstärkt und als das Steuersignal P auf der Leitung 28 an das Servo-Ventil 68 angelegt, um den Kolben 61 zu positionieren. Dadurch ist eine Rückführungsschleife gebildet. Der Trimmsollwert wird durch die Trimmpositionsrückführungsschleife 101 als Trimmposition aufrechterhalten, wenn der Trimmregelkreis eingeschaltet ist.

Der Nickautopilotbefehl Pac wird zu dem Trimmfehlersignal TRMer in dem Summierer 24 addiert und verstellt das Trimmfehlersignal TRMer auf Hubschrauberstörungen hin. Dadurch wird die Trimmposition und infolgedessen die Steuerknüppelposition verstellt, um die Fluglage aufrechtzuerhalten.

Der Kolben 61 wirkt auf den Steuerknüppel 34 über ein Steuerknüppelgestänge 33 und eine Übersteuerungsfeder 31 ein. Bei eingeschaltetem Trimmregelkreis kann der Pilot den Steuerknüppel 34 bewegen, wodurch die Übersteuerungsfeder 31 gedehnt oder zusammengedrückt wird, die Trimmposition ändert sich aber nicht. Der Steuerknüppel 34 steuert die Nicklage des Hubschraubers. Der Steuerknüppel 34 ist bewegbar, und seine Position bestimmt den Blatteinstellwinkel eines Hauptrotors 44. Der Blatteinstellwinkel steht nominell in Beziehung zu der Nicklage. Der Blatteinstellwinkel des Hauptrotors 44 wird außerdem durch den Steuerknüppel 34 in dessen Rollbetriebsart 39 und durch einen Blattverstellhebel 40 beeinflußt. Die Positionen des Steuerknüppels 34 in seiner Nick- und seiner Rollbetriebsart und die Position des Blattverstellhebels 40 werden durch einen Mischer 41 gemischt und beeinflussen über Servoeinrichtungen 42 und eine Taumelscheibe 43 den Blatteinstellwinkel des Hauptrotors 44. Gierpedale beeinflussen den Blatteinstellwinkel eines Heckrotors (nicht dargestellt).

Der Steuerknüppel 34 hat einen Handgriff 35 in welchem ein Trimmschalter 36 angeordnet ist. Der Trimmschalter 36 liefert ein Schaltsignal R auf einer Leitung 37. Das Schaltsignal R ist logisch NULL (Trimmregelkreis abgeschaltet), wenn der Trimmschalter 36 betätigt (z. B. niedergedrückt) ist. Wenn der Trimmschalter 36 losgelassen wird, wird das Schaltsignal R logisch EINS und leitet die Einschaltung des Trimmregelkreises ein. Der Trimmregelkreis wird jedoch nicht sofort eingeschaltet, wenn das Schaltsignal R logisch EINS wird, sondern wird verzögert, wie im folgenden erläutert.

Fig. 3 zeigt eine bekannte Verzögerungsschaltung zum verzögerten Einschalten des Trimmregelkreises. Wenn das Schaltsignal R logisch EINS wird, beginnt ein Zeitgeber 47 mit der Zeitsteuerung und gibt ein Zeitsignal Z an einen Komparator 49 ab. Wenn der Wert des Zeitsignals Z T Sekunden erreicht, was durch eine Referenz 74 festgelegt wird, gibt der Komparator 49 eine logische EINS über eine Leitung 19 an eine UND-Schaltung 17 ab. Die UND-Schaltung 17 spricht ebenfalls auf das Schaltsignal R an. Wenn sowohl das Schaltsignal R als auch das Ausgangssignal des Komparators 49 logisch EINS sind, wird das Trimmregelkreisschaltsignal C mit logisch EINS geliefert, um den Trimmregelkreis einzuschalten. Das Trimmregelkreisschaltsignal (C=logisch EINS) eilt also dem Schaltsignal R zum Einschalten des Trimmregelkreises (R=logisch EINS) um T Sekunden nach. Es ist bekannt, die Zeit T der Referenz 74 für den ungünstigsten Fall festzulegen, was im folgenden erläutert ist.

Wenn der Trimmschalter 36 (Fig. 2) betätigt wird, wird das Schaltsignal R NULL, was das Abschalten des Trimmregelkreises anzeigt. Das Schaltsignal (R=NULL) wird durch einen Inverter 45 komplementiert, der eine logische EINS zum Rücksetzen des Zeitgebers 47 liefert. Das Zeitsignal Z wird sofort NULL, das Ausgangssignal des Komparators 49 wird NULL, und das Trimmregelkreisschaltsignal C wird NULL, und der Trimmregelkreis wird abgeschaltet. Es gibt daher keine Verzögerung bei der tatsächlichen Abschaltung des Trimmregelkreises, wenn das Schaltsignal R NULL wird.

Fig. 2 zeigt eine Signalverarbeitungseinrichtung 102 des hier beschriebenen Trimmregelkreises. Ein Signal STKN POSN, das der Steuerknüppelposition entspricht, auf einer Leitung 50 wird durch einen Steuerknüppelpositionsfühler in Form eines linear verstellbaren Differentialtransformators (LVDT) 32 geliefert. Ein Summierer 51 liefert ein Positionsdifferenzsignal Pd als Differenz zwischen dem der Steuerknüppelposition entsprechenden Signal STKN POSN und dem der Trimm­ position entsprechenden Signal TRM POSN. Das Positionsdifferenzsignal Pd ist bei eingeschaltetem Trimmregelkreis nominell NULL. Das Positionsdifferenzsignal Pd wird durch einen Verstärker 53, der einen Verstärkungsfaktor K2 hat, in Zeiteinheiten umgewandelt. Der Verstärkungsfaktor K2 basiert auf der ungünstigsten Positionsungleichheit und auf der Zeit, die die Trimmposition benötigen würde, um im ungünstigsten Fall die Übereinstimmung zu erreichen. Der Absolutwert des verstärkten Positionsdifferenzsignals wird durch eine Absolutschaltung 55 über eine Leitung 56 an einen Summierer 57 abgegeben. In dem Summierer 57 wird eine kleine Vorspannung t aus einem Vorspannungsgeber 58 zu dem Signal auf der Leitung 56 addiert, so daß ein Referenzsignal Rs auf einer Leitung 59 geliefert wird. Die Vorspannung t wird addiert, um eine Mindestverzögerung für das Schließen von Ventilen usw. zu schaffen. Das Referenzsignal Rs verändert sich daher in direktem Verhältnis zu dem Mangel an Übereinstimmung zwischen der Trimmposition und der Steuerknüppelposition zu allen Zeiten. Bei einem Manöver gegen den Trimmregelkreis ist das Positionsdifferenzsignal Pd ungleich NULL und kann ziemlich groß sein. Bei einem Manöver ohne Trimmregelkreis (Trimmregelkreis abgeschaltet) ist das Positionsdifferenzsignal Pd während der Zeit ungleich NULL, die der Kolben 61 benötigt, um Übereinstimmung mit der Steuerknüppelposition zu erreichen.

Wenn das Schaltsignal R gleich NULL ist, was die Auschaltung des Trimmregelkreises anzeigt, gibt ein Schalter 72 das Referenzsignal Rs an eine Folgen-Speichern-Schaltung 73 ab. Wenn Trimmung verlangt wird (R=1), öffnet der Schalter 72, und die Referenz 74 wird auf T Sekunden festgelegt, und zwar gemäß dem Mangel an Übereinstimmung zwischen der Trimmposition und der Steuerknüppelposition in dem Augenblick, in welchem das Einschalten des Trimmregelkreises befohlen wird. Das Ausgangssignal der Folgen-Speichern-Schaltung 73 wird gleich der Zeit T der Referenz 74, um die Verzögerung zwischen dem Schaltsignal (R=EINS) und der tatsächlichen Trimmregelkreiseinschaltung (C=EINS) zu steuern. Die Zeit T der Referenz 74, die in der Signalverarbeitungseinrichtung 102 festgelegt wird, wird an die Verzögerungsschaltung nach Fig. 3 abgegeben, um das Einschalten des Trimmregelkreis auf der Basis der Trimmposition und der Steuerknüppelposition, wenn die Trimmung befohlen wird, zu verzögern.

Bei einem Manöver gegen den Trimmregelkreis bleibt das Trimmpositionssignal konstant, während sich das Steuerknüppelpositionssignal ändert. Das Differenzsignal Pd kann deshalb groß werden. Wenn der Pilot vorübergehend den Trimmschalter 36 drückt (R=NULL), wird die Trimmposition allmählich Übereinstimmung mit der Steuerknüppelposition erlangen. Je länger der Trimmregelkreis abgeschaltet ist, um so größer ist die Übereinstimmung. Wenn der Trimmschalter 36 länger als nur ganz kurzzeitig betätigt wird, ist wahrscheinlich, daß die Übereinstimmung der Trimmposition und der Steuerknüppelposition groß sein wird, wodurch die Verzögerung zwischen dem Schaltsignal (R=EINS) und der Trimmregelkreiseinschaltung (C=EINS) minimiert wird.

Ebenso eilt bei einem Manöver ohne Trimmregelkreis die Trimmposition nach, entspricht aber im wesentlichen der Steuerknüppelposition, und zwar in Abhängigkeit von der Bewegung des Steuerknüppels relativ zu der Trimmposition. Die Übereinstimmung wird verbessert, wenn der Pilot den Steuerknüppel für mehr als einen Augenblick in einer Position hält. Typisch ist der Mangel an Übereinstimmung zwischen der Steuerknüppel- und der Trimmposition bei einem solchen Manöver sehr klein. Deshalb ist die endgültige Verzögerung, wenn die Trimmregelkreiseinschaltung befohlen wird, proportional klein, und in den meisten Fällen sorgt die Signalverarbeitungseinrichtung 102 für eine Trimmregelkreiseinschaltung, die unter Berücksichtigung "menschlicher Faktoren" dem Piloten als augenblicklich erscheint.

Die vorstehende Beschreibung erfolgte anhand eines vereinfachten Blockschaltbildes. Viele der Funktionen können offenbar auf einfachere Weise erfüllt werden, indem mehr Direkt- oder Komplementausgangssignale und weniger Inverter benutzt werden; in vielen Fällen kann die beschriebene positive Logik leicht in eine invertierende Logik umgewandelt werden, um sie verfügbaren Hardwarechips geeignet anzupassen. Die Beschreibung erfolgte deshalb prinzipiell anhand von Funktionsblöcken.

Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm eines Digitalprogramms zur Implementierung der Signalverarbeitungseinrichtung 102. Der Zugang zu dem Programm erfolgt über einen Eintrittspunkt 76. In einem ersten Test 77 wird festgestellt, ob die Trimmregelkreiseinschaltung befohlen ist. Wenn nicht, betätigt der Pilot den Trimmschalter (36 in Fig. 2), und das Schaltsignal R ist NULL. Wenn das Schaltsignal R NULL ist, wird ein Verzögerungszähler in einem Schritt 78 rückgesetzt. Dann wird die Differenz zwischen der Trimmposition und der Steuerknüppelposition in einem Schritt 79 berechnet. Dann wird die Zeit T für die Trimmregelkreiseinschaltverzögerung in einem Schritt 80 berechnet, und zwar auf der Basis des Absolutwertes der Positionsdifferenz mal einer Konstanten (dem Verstärkungsfaktor K2 des Verstärkers 53 in Fig. 2). Dann wird das Programm in einem Austrittspunkt 83 verlassen. Es ist zu beachten, daß die Verzögerungszeit T während der Trimmregelkreisschaltung (R=NULL) ständig berechnet wird und im Wert festgehalten wird, sobald die Trimmregelkreiseinschaltung befohlen wird (R=EINS).

Wenn die Trimmregelkreiseinschaltung befohlen wird, beispielsweise am Ende eines Manövers, ist das Schaltsignal R gleich EINS, und das Programm geht zu einem Test 81. Dort wird ermittelt, ob der Verzögerungszähler T Sekunden gezählt hat, und zwar auf der Basis des Arbeitszyklus des Rechners. Wenn nicht, wird in einem Schritt 82 der Verzögerungszähler inkrementiert und das Programm verlassen. Wenn der Verzögerungszähler auf T Sekunden erhöht hat, wird der Trimmregelkreis in einem Schritt 84 eingeschaltet, indem ein Einschaltsignal C auf logisch EINS gesetzt wird. Dann wird das Programm in dem Austrittspunkt 83 verlassen. Da das Programm keine Trimmregelkreiseinschaltung (Schritt 84) in demselben Arbeitszyklus wie die Verzögerung, die einen Wert T erreicht (Schritt 82), gestattet, gibt es immer eine kleine Verzögerung zwischen dem Trimmregelkreiseinschaltbefehl und der tätsächlichen Trimmregelkreiseinschaltung auf der Basis des Arbeitszyklus. Die Erwünschtheit einer minimalen Verzögerung ist oben mit Bezug auf die Hardwareausführungsform beschrieben.

Das Digitalprogramm, das vorstehend beschrieben ist, kann leicht in ein vorhandenes Programm integriert werden, das andere Tests und Funktionen auf der Basis der relativen Steuerknüppelposition und der Trimmposition, wie beispielsweise einen Fehleranzeiger, enthält.

Das Programm nach Fig. 4 führt einige der Funktionen der Hardware nach Fig. 2 digital aus. Es ist klar, daß ein viel größerer Teil der Hardware nach den Fig. 1 und 2, wie beispielsweise die Summierpunkte, Verstärker usw. auf bekannte Weise digital implementiert werden kann.

Die Digitalfunktion, die durch das vereinfachte Flußdiagramm nach Fig. 4 angegeben ist, ist einfach und kann auf den einfachsten Digitalrechnern entweder in Simplex- oder in Mehrrechnersystem verschiedenster Architektur unter Verwendung bekannter Programmiertechniken oder in einer zweckbestimmten Digitalvorrichtung implementiert werden.

Claims (1)

1. Trimmregelkreis für Flugzeuge, der eine Fluglage des Flugzeuges auf der Basis eines Trimmsollwertes aufrechterhält, mit einem Positionsfühler, der ein der Trimmposition eines Trimmstellmotors entsprechendes Signal liefert, mit einem vom Piloten betätigbaren Trimmschalter zum Ein- und Ausschalten des Trimmregelkreises und mit einer Verzögerungsschaltung, die das vom Trimmschalter erzeugte Schaltsignal zeitlich verzögert an den Trimmregelkreis abgibt, gekennzeichnet durch einen Steuerknüppelpositionsfühler (32) zum Liefern eines Signals (STKN POSN), das der Steuerknüppelposition entspricht, und durch eine Signalverarbeitungseinrichtung (102) zum Abgeben eines Zeitsignals (Z) an die Verzögerungsschaltung (45, 47, 49) auf der Basis der Differenz zwischen dem der Steuerknüppelposition und dem der Trimmposition entsprechenden Signal (STKN POSN, TRM POSN).