DE393685C - Anzeige- und Stabilisierungsvorrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN Ali 5. APRIL· 1924

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 77h GRUPPE 5

(C 31322 XI/77h*)

Louis Constantin in Paris.

Anzeige- und Stabilisierungsvorrichtung.

Patentiert im Deutschen Reiche vom S. November 1921 ab.

Für diese Anmeldung sind gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Prioritäten auf Grund der Anmeldungen in Frankreich vom 10. November 1920, 17. Januar, 12. April und 11. Juni 1921

beansprucht.

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrich- ^r Luft fliegt oder in einer Luftströmung von kon-

tung, insbesondere für Flugzeuge, die von dem : stanter Richtung und Stärke, dann hat der

Relativwind betätigt wird und gleichzeitig als ' Relativwind in bezug auf einen beliebigen Längen- oder Seitenstabilisator verwendet Punkt des Flugzeuges, absolut genommen, die

werden kann. ; gleiche Geschwindigkeit wie dieser Punkt in

Wenn Beispielsweise ein Flugzeug in ruhiger . bezug auf die umgebende Luft.

Um eine für oben angegebene Zwecke geeignete Vorrichtung zu erhalten, wird eine aus zwei Flächen bestehende Windfahne an einer der parallelen Seiten eines Gelenktrapezes in symmetrischer Stellung angeordnet.

Denkt man sich eine derartige Windfahne an einem Flugzeug angebracht, das sich in wagrechter Linie vorwärts bewegt, dann wird diese Windfahne untei dem Einfluß des Relativwindes z. B. symmetrisch zum Flugzeugflügel sich einstellen. Nimmt man an, daß z. B. der Motor aussetzt, dann wird sich die Bahn des in horizontaler Lage verbleibenden Flugzeuges nach unten krümmen, d. h. die Richtung des Relativwindes ändert sich, während der Flügel eine Stellung parallel zur ersten Stellung beibehält. Unter dem Einfluß des neuen Relativwindes wird die Windfahne ausschlagen, so daß sie den neuen Angriffswinkel angibt, der dann an einer Skala mit Leichtigkeit abgelesen werden kann.

Wenn diese Windfahne mit dem Höhensteuer in geeigneter Weise verbunden ist, kann sie als selbsttätiger Längsstabilisator, um 90 ° gedreht und mit den Flügelspitzen oder dem Seitensteuer verbunden, als Seitenstabilisator dienen. In der Zeichnung ist die Vorrichtung in einigen Ausführungsbeispielen veranschaulicht.

Wie aus Abb. 1 hervorgeht, besteht die Vorrichtung gemäß der Erfindung aus zwei Flächenkörpern 5 und S¹, die im Schnitt dargestellt und bezüglich einer Mittelfläche y-y¹ symmetrisch angeordnet sind. Die beiden Flächen 5 und S¹ sind durch eine Stange T starr miteinander verbunden, die ihrerseits vermittels Lenkstangen R und P an zwei feste Punkte a, b angeschlossen ist, welche untereinander durch eine Stange U, die in der Normalstellung der Stange T parallel zu dieser liegt, verbunden sind. Die Verbindungspunkte a, b, c, d sind Celenkpunkte, so daß sie in ihrer Normalstellung die Eckpunkte eines Trapezes bilden, dessen Symmetrieachse die Linie y-y¹ bildet. Die Stange U wird von dem Apparat o. dgl. getragen, auf welchem die ganze Verrichtung angebracht ist, z. B. von einem Flugzeug, und kann selbstredend durch zwei feste Punkte a, b'\ ersetzt werden, an denen die Stangen P und R angelenkt sind.

Die Flächen S und S¹ erhalten ein solches Profil, daß eine die Vorrichtung in schräger Richtung treffende Luftströmung auf die eine Fläche einen wesentlich stärkeren Druck ausübt als auf die andere.

Angenommen, der Relativwind tritt in der Richtung F parallel zur Symmetrieebene y-y¹ auf, so entstehen zwei gleiche Seitenkomponen- '■. ten p und q, die parallel und entgegengesetzt i gerichtet sind, so daß das ganze System im ' Gleichgewicht verbleibt.

Nimmt man jedoch an, daß der Relativwind in der Richtung F¹, also zu der früheren Rich- ; tung in einem Winkel ω auftritt, so wird die Seitenkraft p auf p¹ vermindert, die Seitenkraft q hingegen auf q¹ vergrößert, so daß das j ganze System sich von der Achse y-y¹ nach ! links bewegt, wie in Abb. 1 mit strichlierten ! Linien angedeutet ist. Bei dieser Verstellung 1 nehmen die Flächen .S und S₁ die Stellung S^r

■ und S₁' und die Stange T diejenige von T' ein. j Es ist jedoch ohne weiteres klar, daß die Gleichgewichtslage hergestellt wird, wenn sich S¹ und S₁' in der Richtung des Relativwindes be-ί finden werden, d. h. wenn die Stange T um j einen Winkel ω gedreht worden ist.

j Aus vorstehender Darlegung geht ohne weitej res hervor, daß die Entfernung zwischen den ι beiden Flächen S und S¹ nach Belieben ge- ! ändert werden kann, ja daß sogar diese Flächen einander bis zur Berührung genähert werden können, vorausgesetzt, daß sie dennoch symmetrisch angeordnet verbleiben.

Die Vorrichtung bildet mithin eine ausgei sprochene Windfahne, die nur die Richtung

■ des Windes und nicht seine Geschwindigkeit I anzeigt unter der Voraussetzung, daß die Stärke

des Windes für die Überwindung der Trägheitswiderstände in der Vorrichtung ausreicht.

Die Abb. 2 zeigt eine abgeänderte Einrich-I tung der Vorrichtung für den Fall, wo der go ι Relativwind eine entgegengesetzte Richtung wie bei der Einrichtung nach Abb. 1 aufweist. In diesem Falle werden die Flächen S und S¹ auf der kürzesten Trapezseite vorgesehen.

Die Abb. 3 veranschaulicht, wie die Bewegung der Windrichtungsvorrichtung praktisch verwertet werden kann. Die beiden Flächen 5 und S¹ sind auf der großen Seite des Gelenktrapezes a- b- c- d vorgesehen. Diebeiden Seiten des "Trapezes c- b und d- α sind verlängert und tragen Gegengewichte Q und Q¹, die zum Ausgleich der beiden Flächen hinsichtlich der Drehpunkte α und b dienen.

Die Seite b- α des Gelenktrapezes ist verlängeit ; an ihren Endgelenkpunkt / ist eine Stange t angeschlossen, die mit dem Gelenk K eines Schwingarmes I mit feststehendem Drehpunkt verbunden ist. Durch Zahnsegment m kann die Richtung der Seite a- b hinsichtlich der- Anfangsrichtung F des Relativwindes eingestellt werden.

Schließlich ist die Seite a- d mit Hilfe von Versteifungen e und e¹ mit einer Stange r starr verbunden, die z. B. im Punkte i einen Steuerhebel ν angelenkt besitzt.

In nachstehendem werden einige Ausführungsarten der neuen Einrichtung besprochen :

I. Als Angriffswinkelanzeiger für Flugzeuge. Wenn die Symmetrieebene der Vorrichtung parallel zur Querachse des Flugzeuges steht, was leicht mit Hilfe des Hebels I und des Zahnsektors m erreicht werden kann, so stehen die beiden

Flächen S und S¹ in der Richtung des Relativwindes. Die Stellung der Stange r und daher auch des Steuerhebels υ legen mithin den Angriffswinkel der Flügel fest. Es wird daher genügen, um eine Vorrichtung mit direkter Ablesung zu besitzen, ein beliebiges Anzeigesystem, z. B. ein pneumatisches oder elektrisches, anzuschließen.

II. Gleitfluganzeiger für Flugzeuge. Wenn ίο man die ganze Vorrichtung um 90° um die Achse y-y¹ dreht und derart befestigt, daß bei normalem Flug der erzeugte Relativwind parallel zur Richtung F steht, so wird jedes Gleiten nach rechts oder links einen Relativwind von anderer Richtung als F erzeugen, der mit Hilfe der Flächen 5 und S¹ sowie der Stange r eine Verstellung des Steuerhebels ν bewirken wird, welche der Größe des Gleitens entspricht.

III. Kurvenanzeiger für Flugzeuge. Wenn ao ein Flugzeug in Kurven sich bewegt, so tritt der Relativwind auf das Kopfende oder Schwanzende der Längsachse nicht mehr in der Richtung dieser Längsachse wie bei geradliniger Fahrbahn auf. Eine solche empfindliche Einrichtung wie die beschriebene wird daher für jede Kurve des Flugzeuges in Tätigkeit treten und mithin ein richtiger Kurven- oder Krümmungsanzeiger werden.

IV. Selbsttätiger Längsstabilisator für Flugzeuge. Angenommen, die Vorrichtung wird genau so angebracht wie als Neigungswinkelanzeiger, jedoch mit dem Unterschied, daß die Seite a- b so angeordnet ist, daß die Symmetrieebene des Apparates mit der Erzeugenden des Flügels einen Winkel von 3⁰ einschließt. In allen Fällen, wo das Flugzeug unter einem anderen Winkel als 3⁰ sich fortbewegt, werden die Flächen S und S¹ und daher auch der Steuerhebel ν die Neigung aufweisen, sich zu verstellen. Wenn diese Flächen von genügend großen Abmessungen sind, damit diese Beeinflussung für die Verstellung genügt und der Hebel ν das Tiefensteuer regelt, so ist ohne weiteres einzusehen, daß die Stabilität in der Längsrichtung des Flugzeuges selbsttätig erhalten wird. Ferner gestattet die vermittels des Hebels I und der Stange t erreichte Richtungsänderung der Seite α b dem Apparat, unter einem Neigungswinkel sich fortzubewegen, der von dem Anfangsneigungswinkel verschieden ist.

V. Selbsttätiger Seitenstabilisator für Flugzeuge. Angenommen, die Vorrichtung wird wie im Falle als Gleitfluganzeiger angeordnet, wobei der Hebel ν nicht mehr das Tiefensteuer, sondern das Quersteuer regelt. Es ist klar, daß die Vorrichtung jedem Gleiten sich widersetzen wird, und da der Gleitflug in solchen Fällen eine gefährliche Bewegung darstellt, so bildet die Vorrichtung tatsächlich einen selbsttätigen Seitenstabilisator.

Die Vorteile der beschriebenen Einrichtung bei der Bewegung in der Luft können selbstredend auch die Bewegung in anderen Fluiden erhalten werden, z. B. im Wasser, bei welcher Verwendung auch noch andere Vorteile erreicht werden können.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Anzeige- und Stabilisierungsvorrichtung, insbesondere für Flugzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr symmetrisch am Flugzeug angeordnete Flächen (S, S₁) in einer gewissen Entfernung vor oder hinter dem Schwerpunkt an den Enden einer der parallelen Seiten eines Gelenktrapezes angeordnet sind, dessen andere parallele Seite in starrer Verbindung mit dem Flugzeug o. dgl. steht, so daß die Flächen (S, S₁) Verstellungen unter dem Einfluß eines Relativwindes erfahren, wobei die nicht parallelen Seiten des Gelenktrapezes verlängert und mit Gegengewichten versehen sind.

2. Anzeige- und Stabilisierungsvorrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Flugzeug starr verbundene parallele Seite des Gelenktrapezes um einen ihrer Gelenkpunkte gedreht und beliebig festgestellt werden kann, um einen verschiedenen Ausschlag der Vorrichtung zu erhalten, der mittels besonderer Einrichtungen auf die Steuerungen übertragen wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.