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Selbsttätige Höhensteuerung für Flugzeuge Da die Einstellung des Höhensteuers
eines Flugzeugs, welches in einer bestimmten Höhe gehalten werden soll, sowohl von
der Fahrgeschwindigkeit als auch von der Flughöhe abhängig ist, ist zur Erzielung
einer selbsttätigen Höhensteuerung bereits vorgeschlagen «-orden, die Steuervorrichtung
sowohl durch die Fahrgeschwindigkeit als auch durch die Höhe, in welcher sich das
Flugzeug bewegt, zu beeinflussen.
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Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Ausführung einer solchen Steuerung,
welche besonders wirksam ist und bei welcher das Steuerelement durch den Unterdruck
in eineu Behälter eingestellt wird, der einerseits mit dem Unterdruckraum eines
Staudruckmesser, in Verbindung steht und andererseits eine nach der Atmosphäre gehende
Öffnung besitzt, deren Größe durch den Höhenmesser gesteuert wird.
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Als Steuerelement dient vorzugsweise ein Strahlrohr. Ferner ist eine
Einrichtung vorgesehen, durch die die Wirkung der auf die Steuerung wirkenden Impulse
verzögert wird, um eine Überregulierung bzw. ein Pendeln der Steuervorrichtung zu
verhindern.
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Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform einer Einrichtung
gemäß der Erfindung schematisch.
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In der Zeichnung ist a ein Steuerzylinder, dessen Kolben b ein Gestänge
c bewegt, welches zum Höhenruder führt und dieses eiltsprechend der Bewegung des.
Kolbens b einstellt. An den beiden Stirnseiten des Steuerzylinders a münden zwei
Leitungen d, deren offene Mündungen einem Strahlrohr e gegenüberstehen, welches
um eine Achse f schwenkbar ist und ständig in der Richtung des eingezeichneten Pfeiles
von Druckluft durchflossen wird. Befindet sich dieses Strahlrohr in der Mitte, so
ist auf den beiden Seiten des Zylinders a gleicher Druck, und der Kolben
b
verbleibt in Ruhe; bewegt sich jedoch das Strahlrohr e nach der einen oder
anderen Seite, so erhöht sich der Druck auf der einen oder anderen Seite des Kolbens,
und es findet eine Einstellung statt.
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Die Bewegung des Strahlrohrs e erfolgt mit Hilfe eines Lenkers ä,
der einerseits an das Strahlrohr und andererseits an einen Hebel 1z angelenkt ist,
der um die Achse i drehbar ist und dessen freies Ende an einen Lenker h angelenkt
ist. Das zweite Ende des Lenkers h ist mit einer Membran eines Druckgehäuses in
verbunden und macht die Bewegungen dieser Membran mit. An die Lenkstange k ist ferner
ein um den festen Zapfen 7i schwingendes Pendel & angelenkt. Schließlich faßt
an den Lenker k eine Feder o an, die beispielsweise durch eine Schraube ol- einstellbar
ist und der Membran entgegenwirkt. Das Membrangehäuse in. besitzt eine Düse p1,
die ins Freie mündet. Außerdem steht das Gehäuse durch eine Leitung q über
einen Staurand m'- mit
einem Staudruckmesser in Verbindung, weicher
in bekannter Weise -aus einem Venturirohr besteht.
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Vor der Düse pl ist ein Abschlußventil s angeordnet, welches an einer
Stange t sitzt und durch diese um den Drehpunkt t1 dieser Stange geschwungen werden
kann. Die Stange ist wiederum mit Hilfe eines Lenkers it mit einem Höhenmesser
v in Verbindung.
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Die Einrichtung wirkt wie folgt: Wenn das Flugzeug mit einer bestimmten
Geschwindigkeit fliegt, so ergibt sich in dem Staudruckmesser r an dem Staurand
in' ein bestimmter Unterdruck, der sich der Membrankammer in mitteilt und entsprechend
diesem Druck in Zusammenwirkung mit der Feder o das Gestänge in die in der Zeichnung
dargestellte Lage bewegt, die einem Höhenflug in bestimmter Höhe entspricht. Ändert
sich die Fluggeschwindigkeit, nimmt also der Unterdruck am Staurand in' und in der
Membrankammer in zu, so wird die Membran nach links bewegt, entsprechend
wird auch der Hebel h. durch den Lenker h in der Uhrzeigerrichtung um den
Zapfen i geschwenkt und das Strahlrohr e nach links unter die Mündung der Leitung
d bewegt. Es erfolgt dadurch eine Bewegung des Steuerkolbens b, welcher entsprechend
der zunehmenden Geschwindigkeit das Höhenruder einstellt. Der Druck in dem Gehäuse
ih ist aber noch weiterhin abhängig von der Öffnung der Düse p1, also von der Stellung
des: Ventils s. Steigt das Flugzeug also, so wird durch den Höhenmesser v das Ventil
s gehoben und die Mündung p1 mehr freigegeben; es sinkt dann ebenfalls der Druck
in dem Gehäuse m entsprechend, und es folgt auch dadurch eine Verstellung des Steuerkolbens
durch die angegebene Gestängeverbindung entsprechend der geänderten Höhenlage. Ändert
sich die Höhenlage und Geschwindigkeit, so wirken die beiden Einrichtungen gemeinsam.
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Das Pendeln' bewirkt eine Bremsung der Steuerbewegung, sorgt also
für eine Stabilität bei der Einstellung und verhindert eine Überregelung oder eine
pendelnde Regelung.
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Man kann die Vorrichtung auch noch mit der in strichpunktierten Linien
dargestellten Rückstellvorrichtung versehen, indem man den Schwenkpunkt i beweglich
macht und durch einen Lenker w mit dem einen Ende eines Doppelhebels x verbindet,
der um den festen Zapfen y schwenkbar ist und mit seinem freien Ende bei z an die
Kolbenstange c angeschlossen ist. Es wird hierbei durch die Steuerbewegung, also
durch die Bewegung :des Kolbens c, der Drehpunkt i entgegengesetzt bewegt und dadurch
die Steuervorrichtung wieder in die Ruhelage zurückgeführt.
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Natürlich kann man die Pendeleinrichtung auch fortlassen, obwohl ihre
Vereinigung mit den übrigen Vorrichtungen in der in der Zeichnung veranschaulichten
Weise vorteilhaft ist. Der Höhenmesser v kann beliebiger und bekannter Konstruktion
sein, ebenso kann auch der Staudruckmesser r von anderer Bauart sein und durch einen
Geschwindigkeitsmesser beliebiger Bauart ersetzt werden. An Stelle der Membran kann
man einen Kolben setzen, die Blattfeder o durch eine Spiralfeder ersetzen und auch
das Ventil s in anderer Weise ausbilden, z. B. durch ein axial bewegtes Nadelventil
ersetzen u. dgl. mehr.