DE502737C

DE502737C - Method for registering the movements and the control processes, especially of aircraft

Info

Publication number: DE502737C
Application number: DEG74097D
Authority: DE
Original assignee: WSEVOLDE GRUENBERG GENANNT GRE
Current assignee: WSEVOLDE GRUENBERG GENANNT GRE
Priority date: 1928-02-07
Filing date: 1928-08-11
Publication date: 1930-07-17

Description

Verfahren zum Registrieren der Bewegungen und der Steuervorgänge, insbesondere von Luftfahrzeugen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Registrieren und Veranschaulichen der Bewegungen und Steuervorgänge, insbesondere von Luftfahrzeugen, Das Verfahren läßt sich für die verschiedensten Zwecke nutzbar machen. Es läßt sich mit Vorteil verwenden i. zur Prüfung der Steuereigenschaften und der dynamischen Eigenschaften von Luftfahrzeugen; 2. zur Prüfung der Eignung von Luftfahrzeugführern; 3. zum Anlernen von Flugschülern.Method for registering the movements and the control processes, in particular of aircraft. The invention relates to a method and a device for registering and visualizing the movements and control processes, in particular of aircraft. The method can be used for the most varied of purposes. It can be used with advantage i. for testing the control properties and dynamic properties of aircraft; 2. to check the suitability of pilots; 3. to train student pilots.

Es sind bereits Vorrichtungen zur Ausbildung von Flugschülern bekannt, die denselben ermöglichen, sich an die verschiedenen Lagen des Flugzeuges während des Fliegens zu gewöhnen und sich in der Erhaltung und Wiederherstellung des Gleichgewichte.q der Vorrichtung mittels einer Steuerung züi üben, ohne sich dabei der bei wirklichen Flugübungen vorhandenen Gefahr auszusetzen. Diese bekannten Vorrichtungen erfordern aber große und teuere Bauwerke zum Halten eines Flugzeuges oder flugzeugähnlichen Gerätes und benötigen meist einen maschinellen Antrieb, um das Flugzeug o. dgl, in die verschiedensten Lagen zu bringen. Außerdem ist bei diesen bekannten Einrichtungen nicht mit Sicherheit festzustellen, ob der Flugschüler bei Lagenänderungen augenblicklich die richtigen Steuerbewegungen ausführt und innerhalb welches Zeitraumes er auf Lagenänderungen reagiert.Devices for training student pilots are already known, which allow the same to move to the different positions of the aircraft during to get used to flying and to maintain and restore equilibrium q the device by means of a control train without worrying about the real To expose flight exercises to existing danger. These known devices require but large and expensive structures for holding an airplane or airplane-like structures Device and usually need a mechanical drive to drive the aircraft or the like, to bring in the most varied of locations. In addition, these are known devices it is not possible to determine with certainty whether the trainee pilot immediately changes position executes the correct tax movements and within what period of time he is on Changes in position reacts.

Durch die Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung beim Anlernen von Flugschülern werden die erwähnten Nachteile behoben, wie weiter unten gezeigt werden wird, Das Verfahren nach der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Eigenbewegungen von Luftfahrzeugen und die vorgenommenen Steuerbewegungen registriert werden. Zweckmäßig wird das Verfahren in der Weise ausgeübt, daß die Lageveränderungen des Luftfahrzeuges in bezug auf ein in seiner Lage unveränderliches Anzeigemittel - z. B. wahrer oder künstlicher Horizont. eine Vertikale o. dgl. - und die entsprechenden Steuerbewegungen kinernatographisch regestriert werden. Es lassen sich hierbei durch die Relativbewegung einer Bildebene und,eines im Bildfeld des Aufnahmeapparates# befindlichen Achsenkreuzes o.dgl. die Bewegungen des Luftfahrzeuges und die Steuervorgänge registrieren und sichtbar machen, Wird nämlich beispielsweise von einem Flugzeug aus ein Landschaftsbild in der Richtung aufgenommen, in der es der Flugzeugführer in der Flugrichtung sieht, so ändert sich die Lage dieses Bildes im Ob- jektiv, wenn sich das Flugzeug nach oben oder unten, nach rechts oder links bewegt oder nach der einen oder anderen Seite neigt. Wenn nun imA#fnahmefeld des kinematographischen Apparates ein Achsenkreuz angeordnet ist, dessen Schnittpunkt bei der normalen Lage der Steuer in der optischen Achse des Apparates und dessen senkrechter Teil bei der normalen Lage der Steuer senkrecht in der Bildebene steht, und wenn dieses Achsenkreuz derart mit den Steuerorganen des Flugzeuges verbunden ist, daß jede Betätigung der Steuerorgane einer sinngemäßen Bewegung des Achsenkreuzes entspricht, so ist auf dem aufgenommenen Bild die jeweilige Lage des Flugzeuges im Raume und die entsprechende Steuerbewegung bzw. ihre Wirkung zu ersehen. Denn wenn der Flugzeugführer beispielsweise das Tiefensteuer zieht, so bewegt sich das Achsenkreuz im Bildfeld entsprechend der senkrechten Bildachse.By using the method according to the invention when training student pilots, the disadvantages mentioned are eliminated, as will be shown below. The method according to the invention essentially consists in registering the movements of aircraft and the control movements made. The method is expediently carried out in such a way that the changes in position of the aircraft in relation to a display means that cannot be changed in its position - e.g. B. real or artificial horizon. a vertical or the like - and the corresponding control movements are recorded kinernatographically. Here, by the relative movement of an image plane and an axilla or the like located in the image field of the recording apparatus #. the movements of the aircraft and the control operations register and make visible If, namely, for example, taken from an airplane from a landscape in the direction it looks in the pilot in the flight direction, the position of the image in Obwalden changes objectively when the aircraft is moving up or down, right or left, or leaning to one side or the other. If now in the recording field of the cinematographic apparatus there is a crosshair whose point of intersection in the normal position of the rudder is in the optical axis of the apparatus and its vertical part in the normal position of the rudder is perpendicular in the image plane, and if this crosshair is in such a way with the Control organs of the aircraft is connected so that each actuation of the control organs corresponds to a corresponding movement of the axis cross, the respective position of the aircraft in space and the corresponding control movement or its effect can be seen on the recorded image. Because if the pilot pulls the depth control, for example, the axis cross moves in the image field according to the vertical image axis.

Das Achsenkreuz könnte natürlich auch aus zwei je für sich mittels der Steuerorgane zu bewegenden Teilen bestehen, derart, daß die seitlichen Steuerbewegunggen durch Verschiebungen des vertikalen Kreuzschenkels und die Höhenbewegungen sowie die seitlichen Neigungen durch Verschiebungen bzw. Neigungen des horizontalen Kreuzschenkels angezeigt werden.The coordinate system may of course also consist of two each exist by itself by means of the control organs for moving parts, such that the lateral Steuerbewegunggen by displacements of the vertical cross-arm and the vertical movements and the side slopes are indicated by displacements or inclinations of the horizontal cross leg.

Anstatt das Achsenkreuz o. dgl. mittels der Steuerorgane zu bewegen, kann das Verfahren auch in der Weise ausgeübt werden ', daß dein kinematographischen Aufnahmeapparat und nicht dem Achsenkreuz entsprechende Bewegungen mittels der Steuerorgane erteilt werden.Instead of moving the cross shaft o. The like. Means of the control organs, the method can also be practiced in such a way 'that your cinematographic recording apparatus, and not the cross axis corresponding movements are given by means of the control organs.

Es könnte aber auch vor dem festangeordneten Aufnahmeapparat ein aus drehbaren Prismen, Spiegeln o. dgl. bestehendes optisches System angebracht sein, das mittels der Steuerorgane verstellt wird.But it could also turn off in front of the permanently arranged recording apparatus rotatable prisms, mirrors or the like. existing optical system be attached, which is adjusted by means of the control organs.

Die eben erwähnte Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung ist auf der Zeichnung alsAusführungsbeispiel schematisch dargestellt.The above-mentioned facility for carrying out the procedure according to the The invention is shown schematically in the drawing as an exemplary embodiment.

Der kinematographische Aufnahmeapparat A ist fest auf dem Luftfahrzeug angeordnet. Vor dem Objektiv sind die beiden PrismenB und C drehbar angeordnet. Das Prisma B ist um die Achse i drehbar. Diese ist durch Drähte F o. dgl. mit dem Seitensteuer verbunden, derart, daß durch Betätigung der betreffenden Steuerorgane das Prisma B gedreht und das Bild in bezug auf die Aufnahmekamera nach links oder rechts verschoben wird. Das Prisma C kann um die Achsen z und 3 gedreht werden, von denen die Achse 2 durch Drähte G o. dgl. mit dem Steuer für die seitliche Neigung und die Achse 3 durch Drähte H mit dem Höhensteuer verbunden ist. Die Prismen können somit das aufzunehmende Bild in drei verschiedenen Ebenen verschieben, die den drei Steuerbewegungen des Flugzeuges in bezug auf dessen Hauptachsen entsprechen.The cinematographic recording apparatus A is fixedly arranged on the aircraft. The two prisms B and C are rotatably arranged in front of the objective. The prism B can be rotated about the axis i. This is connected to the rudder control by wires F or the like in such a way that the prism B is rotated and the image is shifted to the left or right with respect to the recording camera by actuating the relevant control elements. The prism C can be rotated about the axes z and 3 , of which the axis 2 is connected by wires G or the like to the control for the lateral inclination and the axis 3 by wires H to the height control. The prisms can thus move the image to be recorded in three different planes, which correspond to the three control movements of the aircraft with respect to its main axes.

In der Flugrichtung, die in der Zeichnung durch den Pfeil E angedeutet ist, befindet sich vor dem Prisma C ein Achsenkreuz D, das auf dem Flugzeug fest angeordnet ist und somit auf jedem Bild des aufgenommenen Films erscheint. je nach der Stellung der beiden Prismen B, C, d. h. je nach der Betätigung der Steuerorgane, ist die Lage des Kreuzes in bezug auf die Bildstellung eine andere, und aus der Lage des Kreuzes kann auf die Art der Betätigung der Steuerorgane während des Fluges geschlossen werden.In the direction of flight, which is indicated in the drawing by the arrow E , there is an axis cross D in front of the prism C , which is fixedly arranged on the aircraft and thus appears on every image of the recorded film. depending on the position of the two prisms B, C, d. H. Depending on the actuation of the control elements, the position of the cross in relation to the position of the image is different, and from the position of the cross it can be inferred how the control elements are operated during the flight.

Aus einem gemäß dem Verfahren nach der Erfindung aufgenommenen Filmstreifen ist ohne weiteres ersichtlich, wie sich beispielsweise ein Flugzeug zu den vorgenommenen Steuerbewegungen oder wie sich ein aus der Gleich ewichtslage geratenes Flug-9 zeug an sich verhält.From a film strip taken up according to the method according to the invention it is easy to see how, for example, an aircraft can get to the made Control movements or how an aircraft that is out of balance behaves in itself.

Ferner kann aus den registrierten Bewegungen festgestellt werden, innerhalb welches Zeitintervalls der Flugzeugführer auf die Bewegungen des Flugzeuges reagiert und die Steuerorgane betätigt hat. Es läßt sich hierdurch auf die Eignung des Flugzeugführers schließen.Furthermore, it can be determined from the registered movements, within what time interval the pilot reacts to the movements of the aircraft reacted and operated the controls. It can hereby affect the suitability of the pilot close.

Das Verfahren nach der Erfindung ist besonders wertvoll für das Anlernen von Flugschülern, weil die zu seiner Ausübung erforderlichen Einrichtungen, im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen, mit verhältnismäßig geringen Kosten zu beschaffen sind und vor allen Dingen sich sogar in kleinen Räumen aufstellen lassen. Außerdem ist bei dem Verfahren nach der Erfindung mit Sicherheit zu beobachten, ob und innerhalb welches Zeitintervalls der Flugschüler die einer Lageänderung entsprechenden Steuerbewegungen ausführt.The method according to the invention is particularly valuable for teaching by trainee pilots because of the facilities necessary for its exercise, as opposed to to the known devices, to be procured at relatively low cost and, above all, can even be set up in small rooms. aside from that is to be observed with the method according to the invention with certainty whether and within which time interval the student pilots make the control movements corresponding to a change in position executes.

Die Anwendung des Verfahrens für das Anlernen von Flugschülern kann beispielsweise folgendermaßen geschehen-.The application of the procedure for training student pilots can for example done as follows-.

Projiziert man einen Film, bei dem in der oben beschriebenen Weise das Achsenkreuz durch die Bewegungen der Steuerorgane vcrstellt worden ist und entsprechend den Bewegungen dieser Organe in den verschiedensten Stellungen auf den einzelnen Filnibildern erscheint, so verwendet man ein zweites Achsenkreuz, das sich im Lichtkegel des Projektionsapparates befindet und dessen Schatten auf das projizierte Bild geworfen wird. Dieses zweite Achsenkreuz ist in ähnlicher Weise wie das auf dem Luftfahrzeug befindliche Achsenkreuz mit den Steuerorganen -verbunden, die der das projizierte Bild beobachtende Schüler zu bedienen hat. Letzterer hat dann zu versuchen, den Schatten seines Achsenkreuzes mit dem auf dem Film befindlichen 4chsenkreuz zur Deckung zu bringen. Er hat dann diejenigen Steuerbewegungen ausgeführt, die den im Film dargestellten Lagen des Flugzeuges beim Fluge entsprechen.If you project a movie in the manner described above the axis cross has been adjusted by the movements of the control organs and accordingly the movements of these organs in the most varied of positions on the individual Filnibildern appears, so one uses a second axis cross, which is in the light cone of the projection apparatus and cast its shadow on the projected image will. This second axbox is similar to the one on the aircraft located Axis with the control organs connected to the to operate student observing the projected image. The latter then has to try to match the shadow of its axles with the axles on the film to coincide. He then carried out those tax movements that correspond to the positions of the aircraft shown in the film during flight.

Im letzteren Falle würde es unter Umständen genügen, nur die Bewegungen des auf dem Flugzeug durch die Steuerorgane bewegten Achsenkreuzes o. dgl. kinernatographisch aufzunehmen und zu projizieren, da auch hierbei der Flugschüler schon in der Lage ist, das im Lichtkegel des Projektionsapparates belindliche Achsenkreuz durch richtige Betätigung seiner Steuerorgane mit dem im Film gezeigten Achsenkreuz zur Deckung zu bringen. Hierbei kann man natürlich dem Schüler gleichzeitig auf dem projizierten Bild die entsprechenden Aufzeichnungen bzw. Stellungen der beim Flug verwendeten Meßinstrumente zeigen.In the latter case it might be enough, just the movements of the axis cross or the like moved on the aircraft by the control organs kinernatographically record and project, since the student pilot is already able to do this is, that in the light cone of the projection apparatus belindliche ax cross through correct Actuation of its controls with the axbox shown in the film to cover bring to. You can of course watch the student at the same time on the projected Image the corresponding records or positions of the ones used during the flight Show measuring instruments.

Bei Verwendung der in der Zeichnung dargestellten Einrichtung können beim Registrieren die Prismen B, C oder, falls diese nicht benutzt werden, der Aufnahmeapparat derart mit den Steuerorganen verbunden sein, daß sie eine der gewollten Steuerbewegung entgegengesetzte Bewegung ausführen. Es ergibt sich hierdurch ein deformiertes Bild. Wird letzteres als Lehrmittel für den Flugschüler projiziert, so wird im Strahlenkegel des Projektionsapparates e:n optisches System (Prismen, Spiegel o. dgl.), ähnlich dem bei der Aufnahme verwendeten -, eingeschaltet. Letzteres ist mit den Steuerorganen verbunden, die der den Film beobachtende Schüler zu bedienen hat. Durch richtige Bedienung der Steuerorgane kann der Flugschüler das optische System derart einstellen, daß das projizierte Bild korrigiert wird und richtig erscheint, wie es dem Fluge entspricht.When using the device shown in the drawing, the prisms B, C or, if these are not used, the recording apparatus can be connected to the control members during registration in such a way that they execute a movement opposite to the desired control movement. This results in a deformed image. If the latter is projected as a teaching aid for the trainee pilot, an optical system (prisms, mirrors or the like) similar to the one used for the recording is switched on in the beam cone of the projection apparatus. The latter is connected to the control organs that the student watching the film has to operate. By properly operating the controls, the trainee pilot can adjust the optical system so that the projected image is corrected and appears correct as it corresponds to the flight.

Das Verfahren nach der Erfindung läßt sich natürlich auch für andere Zwecke und für andere Einrichtungen als die angegebenen verwenden.The method according to the invention can of course also be used for others Purposes and use for facilities other than those specified.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for registering the movements and the control processes, in particular of aircraft, characterized in that the changes in position of the aircraft in relation to a display means that cannot be changed in its position (e.g. true or artificial horizon, vertical or the like) and the corresponding control movements be recorded graphically or cinematographically in a reproducible manner.

2. The method according to claim i, characterized in ' that the relative movement of an image plane and a cross or the like, one or the other of which are influenced by the control movements of the aircraft', is recorded cinematographically. -3. A method according to claim i and 2, characterized in that a cross or the like by the movements of the control members. is moved accordingly in the recording field of a cinematographic apparatus connected to the aircraft or the like. 4. The method according to claim i and 2, characterized in that a cinematographic apparatus or an optical system located in its receiving field (prisms, mirrors or the like) is moved by the movements of the control elements, with a vehicle mounted on the air in the receiving field Axis or the like. Is arranged. 5. A device for performing the method according to claim 1, 2 and 3, characterized in that in front of a cinematographic recording apparatus (A) located in the direction of the longitudinal axis of the aircraft, an axis cross o is moved by this in the recording field. 6. A device for performing the method according to claim 1, 2 and 4, characterized in that in front of a kinematographic recording apparatus (A) which is mounted on the aircraft, an optical system (B, C ) is arranged, which is adjusted according to the movements of the control organs by them and in the field of view of a fixed axles or the like (D) is provided on the aircraft. 7. A method for illustrating the cinematographically registered movements and control processes according to claim i to 3, characterized in that the recorded image or curve strip is projected onto a surface and that there is an ax cross in the light cone of the projection apparatus, which is reproduced by the control movements of a The trainee pilot observing the image is moved within the projected image. 8. A method for illustrating the cinematographically registered movements and control processes according to claim i, 2 and 4, characterized in that the recorded image or curve strip is projected onto a surface and that in the light cone of the projection apparatus from a rotatable prisms, mirrors o Existing optical system is located, which can be adjusted by the control movements of a trainee pilot observing the reproduced image in accordance with the deviations of the image from the normal position.