DE421323C

DE421323C - Hilfssteuer fuer Luft- und Wasserfahrzeuge

Info

Publication number: DE421323C
Application number: DESCH52670D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1918-02-27
Filing date: 1918-02-27
Publication date: 1925-11-10

Description

Mit der Zunahme der Größe, des Gewichtes und der Spannweite eines Flugzeuges wächst bekanntlich auch die Größe der benötigten Steuerflächen und demgemäß die zu deren Betätigung aufzuwendende Kraft. Schon heute ist der Kraftauf wand zur Steuerung der Großflugzeuge und insbesondere der Riesenflugzeuge so groß, daß sie auf längere Dauer von einer Einzelperson nicht bewirkt werden, kann.

Zur Verringerung dieses Kraftaufwandes wird gemäß der Erfindung ein gleichzeitig als Steuerfläche wirkendes Entlastungssteuer vorgesehen, das sich dadurch kennzeichnet, ι daß es von dem vom Führer zu verstellenden Hauptsteuer derart bewegt wird., daß es bei jeder Verstellung des Hauptsteuers um einen größeren Winkel gedreht wird als letzteres. Die Steuer bewegung wird also zunächst auf das Hauptsteuer eingeleitet, das seinerseits das Hilfssteuer beeinflußt. Selbstverständlich kann die Verstellung des Hauptsteuers, sofern die Größe des Flugzeugs es erfordert, auch durch eine Steuermaschine bewirkt werden.

Hierdurch wird bezweckt, den Entüastungs-

druck auf die Flächeneinheit größer zu gestalten als den auf die eigentliche Steuerfläche sich geltend machenden spezifischen . Druck, um so den, benötigten Kraftaufwand zur Betätigung der Steuerung zu verringern. Zweckmäßig wird hierbei die eigentliche Steuerfläche und die Hüfssteuerfläche zwangläufig, z. B. durch Ketten- oder Seiltrieb, Hebelgestänge, Zahnradgetriebe u. dgl., miteinander gekuppelt.

Bei der Anwendung bei Luftfahrzeugen kann die Hüfssteuerfläche für die Quersteuerung in dem Tragdeck, bei dem Höhensteuer in der zugehörigen Dämpfungsfläche und bei dem Seitensteuer in dessen Kielfläche eingebaut werden. Die Anordnung kann jedoch auch derart sein, daß die Hilfssteuerfiäche außerhalb des Tragdecks bzw. der Dämpfungsfläche, bzw. der Kielfläche angeordnet wird.

Der Erfindungsgegenstand ist auf beiliegender Zeichnung in mehreren Ausführungsformen veranschaulicht.

Abb. ι zeigt den Längsschnitt bei einer Anordnung des Erfindungsgegenstandes in Verbindung mit der Quersteuerung in einem Tragdeck.

Abb. 2 ist die Draufsicht zu Abb. 1. Abb. 3 ist die Draufsicht einer anderen Ausführungsform des Tragdecks.

Die Abb. 4, 5, 6 und 7 sind Längsschnitte durch weitere Ausführungsformen.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 1 ist die Hüfssteuerfläche b in eine entsprechende Aussparung des Tragdecks F eingebaut. Die zwangläufige Kupplung zwischen der Hüfssteuerfläche b und der zur Quersteuerung dienenden Steuerfläche α ist bei dieser Ausführungsform durch einen Seil- oder Kettentrieb c geschaffen. Das kleinere Seil- oder Kettenrad d sitzt auf der Drehachse des Hilfssteuers b und das größere Seil- oder Kettenrad e auf der Achse der Steuerfläche a. Die Einstellung der beiden Steuerflächen a, b erfolgt mittels eines an den Hebel / angreifenden Drahtzuges o. dgl. Wenn die Quersteuerung a nicht betätigt wird, nimmt die Hilfssteuerfläche b die mittlere Lage ein, so daß sie innerhalb der Aussparung des Tragdecks F liegt. Soll der Steuerfläche α erhöhter Auftrieb gegeben werden und wird sie zu diesem Zwecke in die Stellung a" nach abwärts geschwungen, dann bewegt sich das Huf ssteuer b in die Stellung b" nach aufwärts, und zwar mit Rücksicht auf die eingeschaltete Übersetzung, um einen größeren Betrag", a'.s gleichzeitig die Steuerfläche α ausgeschwungen wird. Wird umgekehrt die Steuerfläche ß in die Stellung a' nach aufwärts geschwungen, dann bewegt sich das Hilfssteuer in die Stellung b' nach abwärts, und zwar wiederum, entsprechend der Übersetzung;, um einen größeren Aus s chlagwinkel.

Bei der Anordnung nach. Abb. 3 ist das Hilfssteuer b seitlich von dem Tragdeck angej ordnet. Im übrigen ist der Antrieb, die Kupplung zwischen Steuerfläche und Hilfssteuer und die Wirkungsweise die gleiche wie bei der Anordnung nach Abb. 1 und 2.

Sowohl bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. ι und 2 als auch bei demjenigen nach Abb. 3 ist ersichtlich, daß die Drehachse des Hilfssteuers möglichst weit nach rückwärts verlegt, also jedenfalls hinter dem Druckmittelpunkt, ,angeordnet ist. Hierdurch wird der wesentliche Vorteil erreicht, daß die Hüfssteuerfläche, sobald sie aus der Ruhelage ausgeschwungen wird und dem Luftstrom eine Angriffsfläche bietet, aus eigenem das Bestreben erhält, in der begonnenen Drehrichtung weiterhin auszuschwingen. Dieser Umstand begünstigt die Einstellbewegung des Hauptsteuers in erheblichem Maße; die bei dem bekannten Hilfssteuer benötigte besondere Kraftquelle kommt daher in Wegfall.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 erfolgt die Kupplung zwischen der Steuerfläche α und dem Hilfssteuer b durch einen oder mehrere Hebelarme g, die an der Steuerfläche α starr angreifen und mit der Hilfs- g₀ steuerfläche b gelenkig verbunden sind. Auf dem Tragdeck oder der Kiel- oder Dämpfungsfläche sitzt ein fester Bock i, an welchem die Verbindungsstange k angelenkt ist, die mit ihrem freien Ende ebenfalls gelenkig an dem mit dem Hilfssteuier starr verbundenen Arm angreift. Das Hüfssteuer schwingt um seine eigene Achse, die vorn in dem das Hilfssteuer tragenden Hebelarm g·, welcher mit dem Hauptsteuer α starr verbunden ist, drehbar gelagert wird. Das Hauptsteuer α ist um die Achse h drehbar. Der zur Betätigung der Steuerung dienende Drahtzug greift mittels eines Hebelarmes /, wie nach Abb. 1, an der Achse h an. Aus den Stellungen b' und b" _log des Hilfssteuers im Vergleich zu den Stellungen iß' und a" des Hauptsteuers ist zu ersehen, daß das Hilfssteuer jeweils um einen größeren Betrag ausschwingt als das Hauptsteuer.

Bei Abb. 5 erfolgt die Kupplung des Hauptsteuers mit dem Hilfssteuer durch zwei Hebel k' und k", die durch, eine Zugstange I miteinander verbunden sind. In der Verlängerung des Hebels k'^r wird zweckmäßig der Angriffshebel / angeordnet, an welchem das Zugorgan zur Betätigung der Steuerung angreift. Die Wirkungsweise ist aus den gestrichelt gekennzeichneten Stellungen ersichtlich.

Bei der Anordnung nach Abb. 6 ist wiederum 1 _2Q wie bei Abb. 1 ein Kettentrieb vorgesehen, bestehend aus einem größeren Kettenrad e

auf der Drehachse des Hauptsteuers α und . einem kleineren Kettenrad d, welches jedoch, entgegen der Abb. i, nicht auf der Drehachse des Hilfssteuers sitzt, sondern außerhalb desselben angeordnet ist. Wie bei Abb. 4 ist fernerhin das Hauptsteuer α mit dem Hilfssteuer b durch einen oder mehrere Hebelarme g verbunden, und zwar derart, daß der Hebelarm g einerseits an dem vorderen Rande des Hauptsteuers und anderseits an dem hinteren Rande des Hilfssteuers angreift. Weiterhin steht mit dem Kettenrad d ein zweiter Hebel g' in Verbindung, der nahe dem vorderen Rande des Hilfssteuers an diesem

tg angreift. Die Wirkungsweise ist wiederum aus den gestrichelten Stellungen ersichtlich.

Die Ausführungsform nach Abb. 7 zeigt

abermals einen Kettentrieb. Hier sitzt das kleinere Kettenrad d auf der Drehachse des Hauptsteuers a, während das größere Kettenrad e mit der HilfsSteuerfläche b so verbunden ist, daß diese etwa am Umfange des Kettenrades oder einer mit diesem verbundenen Einrichtung angreift. Außerdem steht das vordere Ende des Hauptsteuers α durch einen oder mehrere Hebel g mit dem Vorderteil des Hilfssteuers b in Verbindung. Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ergibt sich aus den gestrichelt dargestellten Lagen.

Statt der dargestellten Ausführungsformen können beliebige Kombinationen einer Verbindung zwischen Hauptsteuer und Hüfssteuer geschaffen werden, z. B. auch unter Benutzung eines Gleitstückes, einer Zahnradübersetzung u. dgl. Wesentlich ist für alle Ausführungsformen, daß das Hilfssteuer jeweils einen größeren Ausschlag gibt als das Hauptsteuer, und weiterhin, daß die Drehachse des Hilfssteuers hinter dem Druckmittelpunkt liegt, zum Zwecke, den Luftstrom für die Einstellbewegung der Steuer in günstiger Weise ausnutzen zu können. Die Hilfssteuerfläche kann bei allen Ausführungsformen eben oder profiliert sein. Sie darf nur so groß gehalten werden, daß ihr Kraftimpuls bei Steuerausschlägen nicht größer ist als der Druck, der in dem gleichen Augenblick auf der Hauptsteuerfläche ruht; würde der Kraftimpuls auf dem Hilfssteuer wesentlich größer sein, dann würde die Zurückführung der Steuerung in die Ruhellage mit zu großen Schwierigkeiten verknüpft sein, was gegebenenfalls für das Flugzeug eine große Gefahr bedeuten könnte. Es ist also· die Größe der Hilfsfläche j unter Berücksichtigung der· Größe des Hauptsteuers zu wählen. ^; Eine weitere Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß das Hilfssteuer nicht vor dem Hauptsteuer, sondern hinter demselben angeordnet ist. Dementsprechend wäre die Kupplung zwischen Hilfssteuer und Hauptsteuer entsprechend auszubilden.

Anstatt Hilfssteuer und Hauptsteuer miteinander zu kuppeln, könnte die Anordnung auch derart getroffen werden, daß diese beiden Steuerflächen getrennt voneinander betätigt werden, und zwar entweder derart, daß von dem Hand- oder Fußhebel, mittels dessen die Steuerung bewegt wird, zwei Drahtzüge ausgehen, die je ein Hebelgestänge von verschiedener Übersetzung betätigen, oder es kann derselbe Drahtzug an zwei voneinander unabhängigen Getriebe angreifen, die jeweils einen verschieden großen Ausschlag des Hauptsiteuers und des Hilfssteuers bewirken.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Hilfssteuer für Luft- und Wasserfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfssteuer (b) von dem durch den Führer zu verstellenden Hauptsteuer (a) derart bewegt wird, daß es bei jeder Verstellung des Hauptsteuers um einen größeren Win- 8g kel gedreht wird als letzteres.

2. Hilfssteuer für Luft- und Wasserfahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse der HilfssteuerfLäche hinter deren Druckmittelpunkt gelagert ist.

3. Hilfssteuer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfssteuerfläche zwecks Quersteuerung in einer Ausnehmung des Tragdecks vor dem am hinteren Rande des Tragdecks angeordneten Quersteuer eingebaut und in der Mittelstellung in der Tragfläche liegt,

4. Hilfssteuer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfssteuerfläche zwecks Höhensteuerung in die vor dem Höhensteuer liegende Dämpfungsfläche eingebaut ist.

5. Hilfssteuer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfssteuerfläche zwecks Seitensteuerung in die vor dem Seitensteuer liegende Kielfiäche eingebaut ist.

6. Hilfssteuer nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfssteuer und Hauptsteuer mittels Hebelarm (g) gelenkig miteinander verbunden sind, wobei das Hilfssteuer um die Drehachse des Hauptsteuers mitschwingt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.