DE465957C - Steuerungsvorrichtung fuer Luftfahrzeuge - Google Patents

Description

Es ist bereits bekannt, bei Flugzeugen, die mit zwei oder mehr Personen bemannt sind, die Geländebeobachtung dem Flugzeugführer abzunehmen und dem Fluggast zuzuweisen. Um in solchen Italien eine Verständigung mit dem Flugzeugführer zu ermöglichen, ist es auch schon vorgeschlagen worden, durch den Fluggast das Gehäuse des durch den Flugzeugführer zu beobachtenden Kompasses zu verdrehen, wobei selbsttätig ein Richtungsanzeiger in Tätigkeit gesetzt wird, der so lange wirksam bleibt, bis der Flugzeugführer durch entsprechende Steuerung das Flugzeug in die von dem Fluggast gewünschte Richtung gebracht hat. Die Einrichtung ist so getroffen, daß der Fluggast einen über einer Windrose spielenden Zeiger einstellt, der zwangläufig mit dem Kompaßgehäuse verbunden ist und dieses um den gleichen Betrag in umgekehrter Richtung dreht. Die Betätigung des Richtungsanzeigers geschieht vorzugsweise elektrisch, und zwar liegt die Nadel oder ein mit ihr verbundener Arm zwischen zwei Gehäusekontakten, so daß sie beim Aus-

a5 schlagen nach der einen oder anderen Richtung einen von zwei Stromkreisen schließt und dadurch einen elektromagnetischen Richtungsanzeiger in Tätigkeit setzt.

Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß kein guter Schluß der elektrischen Kontakte zustande kommt, da die Richtkraft des Magneten zu gering ist und infolge der dauernden Erschütterungen während des Fliegens ein dichtes Anliegen der Nadel oder des mit ihr verbundenen Kontaktarmes an dem Kontakt des Gehäuses nicht zustande kommt. Man hat deswegen auch schon vorgeschlagen, die Steuerung mit Hilfe von Selenzellen vorzunehmen, indessen bietet auch diese Art der Steuerung Schwierigkeiten und ist unzuverlässig.

Die Erfindung beseitigt diese Nachteile dadurch, daß als Kraftquelle ein auf einen Servomotor einwirkendes Druckmittel (z. B. Druckluft) dient, welches durch die Relativbewegung zwischen Kompaßgehäuse und Magnetsystem mehr oder weniger gedrosselt ward.

Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung, und zwar ist Abb. 1 ein senkrechter Schnitt durch den Kompaß, Abb. 2 ein Schnitt durch Abb. 1 in Richtung der Linie 2-2, und Abb. 3 und 4 sind Schnitte in Richtung der Linie 3-3 bei verschiedenen Stellungen.

Das Gehäuse des Kompasses T ist mit H bezeichnet. Es ist drehbar aufgestellt; die Drehung kann mit Hilfe einer Welle W erfolgen, die von dem Fluggast in bekannter Weise gedreht wird, z. B. indem er auf einer vor seinem Sitz stehenden Windrose einen Zeiger einstellt. Die Welle W trägt eine

Schnecke .S", mit der sie in einen am Kompaßgehäuse angeordneten Schneckenkranz S¹ eingreift.

Der Kompaß selbst kann in beliebiger Weise ausgebildet sein. Bei der in der Zeichnung, angedeuteten Ausführungsform sind die Magnete auf einer Spitze α gelagert. An dem schwingenden Magnetsystem oder" der Rose ist an einer nach oben reichenden Achse b ίο eine Scheibe c exzentrisch befestigt. Oberhalb und unterhalb der Scheibe c sind je zwei Düsen oder Mundstücke d, e, f und g angeordnet. Die Mundstücke d und e führen in einen Hohlraum in dem oberen Teil des Kompasses, dem durch eine Leitung h ein Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, zugeführt wird. Die Druckluft durchströmt das Rohr i und fließt dauernd durch die beiden düsenartigen Teile d und e aus.·

Die Strömungsenergie der beiden austretenden Strahlen wird durch die Düsen f und g bemessen. Ein an diese Düsen angeschlossener Differenzdruckmesser bekannter Bauart wird bei gleicher Strömungsenergie die Null-Stellung einnehmen. Im Gang beider Strahlen befindet sich die durch das Magnetsystem gesteuerte Scheibe c. In der normalen Stellung, d. h. wenn das Flugzeug die vorgeschriebene Richtung eingeschlagen hat, wird durch die Scheibe d der Staudruck beider Luftstrahlen in seiner Einwirkung auf die Düsen/ und g je auf den halben Wert herabgesetzt (Abb. 4). Läuft das Flugzeug aus seinem Kurs, so wird beispielsweise die Scheibe c der in Abb. 3 gezeichneten Stellung zustreben. Der Staudruck an der Düse g nimmt zu, der an der Düse f ab, bis in der in Abb. 3 gezeichneten Stellung der Staudruck an der Düse §· die volle Strömungsenergie des aus der Düse austretenden Strahles anzeigt, während die Einwirkung des aus der Düse d austretenden Strahles auf die Düse f gleich Null geworden ist. Der an die Düsen / und g angeschlossene Differenzdruckmesser wird seinen höchstmögliehen Ausschlag erreicht haben.

Bei der gezeichneten und beschriebenen Anordnung werden sich die Reaktionskräfte der Luftstrahlen in der normalen Lage des Flugzeuges gegenseitig aufheben, da die auf die exzentrische Scheibe c ausgeübten Drehmomente in dieser Stellung gleiche Größe besitzen und entgegengesetzt gerichtet sind.

Die Düsen / und g sind durch Leitungen m und η mit den beiden Seiten eines Zylinders 0 verbunden, in dem ein Kolben p läuft. Kann Druckluft in eine der Düsen f und g einströ-■ men, so wird auf der zugehörigen Zylinderseite ein Überdruck entstehen und der Kolben p sich entsprechend nach der einen oder anderen Richtung verschieben. Die Verschiebung, des Kolbens kann nun entweder dazu benutzt werden, um einen Richtungsanzeiger einzustellen, der dem Flugzeugführer angibt, nach welcher Richtung er zu steuern hat, oder um die Steuerung selbsttätig zu bewirken. Sobald er die von dem Fluggast gewünschte Richtung eingeschlagen hat, wird sich das Kompaßgehäuse der Scheibe c gegenüber wieder so weit zurückgedreht haben, daß beide Düsen abgedeckt sind, worauf der Kolben durch ein beliebiges, in der Zeichnung nicht dargestelltes Mittel, z. B. durch zwei gleich starke, schwache Federn, die gegen die beiden Kolbenseiten wirken, wieder in seine Mittelstellung eingestellt wird, so daß der Richtungsanzeiger zu wirken aufhört. Man kann aber natürlich den Kolben auch unmittelbar zur Steuerung des Flugzeuges verwenden, da man bei geeigneter Bemessung der Düsen, des Luftdruckes usw. genügend große Kräfte hervorbringen kann, um mit dem Kolben selbst Steuerbewegungen, z. B. eine Verwindung der Druckflächen, - hervorzurufen, so daß also der Flugzeugführer selbst bei der Einstellung des Flugzeuges in den Richtungskurs gar nicht mitzuwirken braucht.

Natürlich kann die in der Zeichnung dargestellte Bauart in vielfacher Hinsicht abgeändert werden. So ist die Einrichtung in gleicher Weise für einen Fluidkompaß zu be- go nutzen. An Stelle des aus Kolben und Zylinder bestehenden' Servomotors kann auch eine Membran treten, die. durch den wechselnden Druck nach der einen oder anderen Seite hin bewegt wird; die zur Drosselung des Druckmittels dienende Exzenterscheibe kann durch ein Zylindersegment ersetzt werden, wobei man die Düsen in radialer Richtung zur Achse des Magnetsystems anordnen müßte, also gegenüber der gezeichneten Lage um 90⁰ dreht. Man kann natürlich auch die Ausströmungsöffnungen d und e für das Druckmittel unmittelbar an die Rohre m und η anschließen, wenn man andere Drosselungsmittel, z. B. Ventile, Hähne o. dgl., einschaltet, die durch die relative Lage von Kompaßgehäuse und Magnetnadel entsprechend eingestellt werden, indessen dürfte in solchen Fällen die Überwindung der verhältnismäßig großen Reibung Schwierigkeiten machen.

Die Einrichtungen zumDrehen des Gehäuses sind beliebig, man kann an Stelle der mechanischen auch elektrische oder hydraulische Einrichtungen treten lassen.

Falls erforderlich, kann man auch noch besondere Mittel zur Verstärkung des durch die Vorrichtung hinter dem Kolben erzeugten Druckes vorsehen, um eine genügende Stellkraft zu erzielen, insbesondere, wenn man die Einrichtung zur selbsttätigen Steuerung benutzen will.

Natürlich können auch beide Wirkungen

Claims (4)

1. miteinander vereinigt werden, d. h. sowohl eine Richtungsanzeigevorrichtung betätigt werden, die der Flugzeugführer sieht, als auch gleichzeitig selbsttätig die Steuerung bedient werden.

   Im allgemeinen wird man zwei Düsen und zwei Druckluftleitungen verwenden, um eine Bewegung des Servomotors nach zwei Richtungen hervorzubringen, in gewissen Fällen

   ίο kann es aber ausreichen, eine Leitung vorzusehen, oder es kann notwendig sein, mehr als zwei Leitungen zu verwenden, z. B. wenn je nach der verschiedenen Einstellung verschiedene Signale oder verschiedene Tätigkeiten selbsttätig vorzunehmen sind.

   Patent A ksprüche:

   i. Steuerungsvorrichtung für Luftfahrzeuge, bei welcher der Fluggast die einzuschlagende Richtung angibt, indem er ein Kompaßgehäuse dreht, und durch die relative Drehung zwischen Gehäuse und Magnetsystem eine die gewünschte Tätigkeit vornehmende Kraftquelle ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftquelle der Staudruck eines oder mehrerer Strahlen ("vorzugsweise Luftstrahlen) dient, die durch die Relativbewegung zwischen Kompaß und Magnetsystem beeinflußt werden.

   Steuerungsvorrichtung nach Angekennzeichnet, daß diametral gegenüber-
2. 2.

   spruch i, dadurch
   vorzugsweise zwei

   liegende Strahlen verwendet werden, wodurch sich die etwa übrigbleibenden Rück-Wirkungen in der Nullstellung gegenseitig aufheben.
3. 3. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Relativbewegung zwischen Kompaß und Magnetsystem ausgelöste Staudruck einen Servomotor (0, p) beeinflußt, in dessen Zylinder auf jeder Kolbenseite je eine mit Aufnahmeöffnung (f, g) versehene Druckleitung (m, n) mündet, der das Druckmittel durch je eine Düse (d, e) zugeführt wird, wobei zwischen den Düsen und den Aufnahmeöffnungen ein durch die Drehung des Kompaßgehäuses gegenüber dem Magnetsystem eingestellter Schirm angeordnet ist, der durch seine Form oder durch seine unsymmetrische Anordnung bei einer Relativdrehung der beiden Teile gegeneinander die freie Verbindung der Ausströmdüsen und der zugehörigen Aufnahmeöffnungen sperrt oder freigibt.
4. 4.. Steuerungsvorrichtung nach Anspruch ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Düsen und Aufnahmeöffnungen senkrecht übereinander angeordnet sind und als Schirm eine exzentrische Scheibe (c) dient, die auf einer von dem Magnetsystem getragenen Achse (b) zwischen den Ausströmdüsen und den Aufnahmeöffnungen angeordnet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen