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Steuereinrichtung für Luft- und Wasserfahrzeuge, insbesondere für
Luftschiffe Die Erfindung bezieht sich auf eine für Luft- und Wasserfahrzeuge verwendbare
Steuereinrichtung, bei welcher zur Erleichterung der Steuerbewegung des Hauptruders
Hilfssteuerflächen benutzt werden.
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Gegenüber den bekannten Einrichtungen dieser Art trifft die vorliegende
Erfindung Verbesserungen in der Anordnung und Ausbildung der Hilfsruderfiächen,
derart, daB mit der Bewegung des Hauptruders die Querschnittsform der Hilfssteuerflächen
verändert wird.
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Die erfindungsgemäße Formänderung des Querschnittes der Hilfssteuerflächen
erfolgt so, daß durch sie beim Ruderlegen eine zunehmende Kompensation des Hauptrudermomentes
erzeugt wird. Dies wird bei in der Fährtrichtung vorgeordneten Hilfssteuerflächen
dadurch erreicht, daß diese durch entsprechende Übertragungsglieder in eine aerodynamisch
wirksamere Form gebracht, z. B. stärker gekrümmt werden.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
und zwar an einer L uftschillflosse angeordnet.
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Die Abb. i, 2 und 3 zeigen in Seitenansichten drei verschiedene Ausführungsformen.
Abb. q. ist eine Übersichtsskizze, welche die Anordnung einer Steuereinrichtung
an einem Luftschiffheck zeigt.
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Abb. -5 läßt eine Sonderanordnung der Steuereinrichtung erkennen.
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Abb. 6, 7 und 8 zeigen Einzelheiten, die im Verlaufe der Beschreibung
noch erläutert werden. Die Steuereinrichtung, als Ganzes in Abb. i und q. mit io
bezeichnet, kann entweder bei einem Höhensteuer oder bei einem Seitensteuer Anwendung
finden. In Abb. i ist das Hauptsteuerruder 15 - mit Gelenk 12 an das hintere Ende
der Stabilisierungs- bzw. Leitflosse 13 des Luftschiffkörpers 14 angeschlossen.
Das Hauptruder 15 besitzt starre vorwärts ragende Arme 16 und ein Segment 17, über
welche das Steuerkabel 18 führt. Am äußeren Ende eines jeden Armes 16 ist eine Hilfssteuerfläche
i9 angebracht, welche sich aus den Teilen 2o, 22 und 23 zusammensetzt. Der Teil
23 ist mit dem äußeren Ende des Armes 16 starr verbunden, während der Teil
22 durch Gelenk 25 an den Teil 23, und der Teil 2o durch Gelenk 24 an den Teil 22
angegliedert sind. Eine der Gelenkverbindungen ist in Abb.6 in größerem Maßstabe
dargestellt. In der Nähe der Abflußkante des Teiles
2o ist eine
Stange 26 angelenkt, deren anderes Ende bei 27 drehbar an die Luftschiffflosse 13
angreift. In gleicher Weise ist eine Stange 28 drehbar mit einem Ende an die Gelenkverbindung
24 und mit dem anderen Ende an die Luftschiffflosse bei 29 angeschlossen.
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Wie beispielsweise Abb. 7 und 8 erkennen lassen, kann die Stange 26
in der Nähe des Gelenkes 27 mit einem hohlen Endteil 30 versehen sein, welcher
zwischen die Teile 32 und 33 der Flosse zu liegen kommt und mit Hilfe eines Bolzens
34 und einer Unterlagscheibe 35 gehalten wird. Der Bolzen 34 ragt durch die Schlitze
36 der Teile 32 und 33 und kann in denselben verstellt und jeweils festgeklemmt
werden durch die Mutter 37. Zwischen den Teilen 32 und 33 ist noch eine den Bolzen
34 umgebende Abstandhülse 38 vorgesehen. Wie die Stange 26 ist auch die Stange 28
einstellbar in den Schlitzen 36 geführt. Weiter kann die Länge der Stange 26 mit
Hilfe eines Bolzens 39 eingestellt werden, indem man den Teil 4o der Stange im hohlen
Endteil 30 verschiebt und durch Einführen des Bolzens 39 in eines der Löcher
42 in der jeweiligen Einstellage sichert.
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Wenn das Hauptruder in der einen oder anderen Richtung bewegt wird,
erfolgt gleichzeitig die Änderung der Querschnittsform der Hilfssteuerflächen i9,
was infolge der Stangenverbindung 26 und 28 selbsttätig vor sich geht. Der Grad
der Veränderung der Form, d. h. der Krümmung der Hilfssteuerflächen, kann eingestellt
werden durch den Wechsel der Lage der Befestigungsbolzen 34 längs den Schlitzen
36. Damit läßt sich der gewünschte Grad der Luftwirkung für die Durchschnittslage
der Ruder 15 festlegen, so daß das Ausgleichsmoment den besonderen Bedingungen entspricht,
wie sie bei dem Fahrzeugtyp, für den die Einrichtung Verwendung finden soll, auftreten.
Durch die erfindungsgemäße Verstellung der Hilfssteuerflächen wird eine erhebliche
Verminderung des Kraftaufwandes für das Drehen des Hauptruders erreicht und zugleich
das Rudermoment vergrößert, welches das Luftfahrzeug schwenkt. Bei der Drehung des
Hauptruders io in die in Abb. i strichpunktiert angedeutete Stellung wird für die
darauf wirkenden Luftkräfte der Angriffswinkel auf den Hilfssteuerflächen i9 rascher
vergrößert als auf dem Hauptruder 15. Dadurch kann das Hauptruder kleiner gewählt
werden, ohne daß eine merkliche Verringerung der eigentlichen Wirkung desselben
zu befürchten ist, und es wird durch die erzielte Verringerung der Hauptruderfläche
auch noch eine durch den Druck und Zug der ausgleichenden Hilfssteuerflächen etwa
entstehende ungünstige Beeinflussung der Wirkung des Hauptruders vermieden. Eine
weitere Ausführungsform, welche derjenigen nach Abb- i ähnlich ist, läßt Abb. 2
erkennen. Darin ist ein Hauptruder 45 mit vorwärts gerichteten Armen 46 versehen
und mit Achse 47 schwenkbar an der Stabilisierungsflosse 48 gelagert. Zur Drehung
des Hauptruders dient das nach vorn führende Steuerkabel 49, welches um das Segment
5o greift. Am äußeren Ende eines jeden Armes 46 ist die Hilfssteuerfläche 52 mittels
Bolzen 55 schwenkbar angeschlossen. Sie besteht aus den Teilen 53 und 54, von denen
der erstere an den Teil 54 mittels Bolzen 56 angelenkt ist, während der Teil 54
selbst am Arm 46 angreift. Mit dem Teil 54 ist ein Rahmen 57 starr verbunden, welcher
sich über die Hinterkante des Teiles 53 hinaus erstreckt und an den bei 58 eine
Stange 59 angeschlossen ist. Diese Stange ist mit ihrem entgegengesetzten Ende durch
den Drehbolzen 6o mit der Luftschiffflosse 48 verbunden. In ähnlicher Weise greift
eine Stange 62 bei 63 an die Hinterkante der Hilfssteuerfläche gelenkig an, deren
anderes Ende mit Gelenk 64 an einen Vorsprung der Luftschiffflosse 48 angeschlossen
ist. Um die Stangen 59 und 62 zur Erzielung verschiedener Krümmungen der Hilfssteuerflächen
einstellen zu können, sind an der Luftschiffflosse weitere Stellen, z. B. die Löcher
65 und 66, vorgesehen, wo der Anschluß der Stangen ebenfalls möglich ist. Wie durch
die Stangen beim Ruderlegendie Änderung der Krümmung der Hilfssteuerflächen erzielt
wird, ist in Abb. 2 in strichpunktierten Linien angedeutet.
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In der Ausführungsform nach Abb. 3 ist das Hauptruder mit 67 und sein
Drehgelenk mit 68 bezeichnet. Hierbei sind nicht an dem Ruder, sondern an der Luftschiffflosse
69 Tragarme für die Hilfssteuerflächen angebracht. Diese Arme sind mit 72 und die
Hilfssteuerflächen mit 73 bezeichnet. Am Hauptruder 67 befindet sich ein über seine
Achse hinaus vorwärts gerichteter Arm 7o; der auch z. B. in das Innere des Fahrzeugkörpers
hineinragen kann. Die Hilfssteuerflächen 73 sind mit ihren rückwärtigen Enden 74
an die starren Arme 72 angelenkt. Jedes Hilfssteuer besteht aus den Teilen 75, 76
und 77, welche mit Hilfe der Gelenke 78 und 79
aneinandergegliedert sind.
Jeder Vorderteil 77 steht in starrer Verbindung mit einer zum vorwärts gerichteten
Arm 7o des Hauptruders führenden Stange 8o, deren Anschluß an das Ruder mittels
Bolzen 8i gelenkig erfolgt. Eine weitere Stange 82 führt vom Gelenkpunkt 78 zum
Ruderansatz 7o und ist an letzteren mittels Gelenkbolzen 83 angeschlossen. Die Bolzen
81 und 83 führen durch Schlitze 84 und können an beliebige Stellen der Schlitzlänge
verbracht Lind festgehalten
werden, wie es für die jeweilige Einstellung
des Krümmungsgrades der Kontur der Hilfssteuerflächen notwendig erscheint.
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Bei Betätigung des Steuerkabels 85 und Bewegung des Segments 86 in
der einen oder anderen Richtung werden die einzelnen Teile die Lagen einnehmen,
wie sie in strichpunktierten Linien angedeutet sind. Mit der Bewegung des Hauptruders
67 erfolgt also zwangläufig die entsprechende Einstellung der Hilfsruderflächen.
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Die Abb. 5 zeigt schematisch eine noch andere Anordnung der Hilfssteuerflächen
zum Hauptruder. Diese Ausführung entspricht in der Hauptsache derjenigen- nach Abb.
r, jedoch mit der Ausnahme, daß die Hilfssteuerflächen r9 in ihrer neutralen Stellung
nach hinten zusammenlaufen. Dadurch wird eine stabilisierende Wirkung der Hilfssteuerflächen
auf die Ruderanlage bewirkt. So, wie es Abb. 5 zeigt, können auch bei den in Abb.
2 und 3 dargestellten Ausführungsformen die Hilfssteuerflächen 52 bzw. 73 geneigt
werden.