DE625112C - Selbsttaetige Rudersteuerung, insbesondere fuer Luftfahrzeuge - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine selbsttätige Rudersteuerung für Luft- oder Wasserfahrzeuge, die in üblicher Weise so ausgebildet ist, daß das Regelorgan des das Ruder einstellenden Senfotnotors," welches entsprechend der Abweichung von dem einzuregelnden Sollwert, z. B. der Abweichung des Flugzeuges von seiner Horizontallage oder von einem vorgegebenen Kurs, eingestellt

to wird; von dem Servomotor in seine Nullage zurückgeführt wird. Hierbei kann zur Erzielung einer isostatischen Regelwirkung in dem Rückführgetriebe ein nachgiebiges, z. B. .aus. einer Feder und einem ölkatarakt bestehendes Glied eingeschaltet sein, welches bei einer Vertrimmung oder ähnlichen dauernd wirkenden Störmomenten eine Verstellung der Rudernullage innerhalb der Steuerung ermöglicht.

'Gewöhnlich erhält das Regelorgan des Servomotors eine Einstellung entsprechend der Differenz zwischen den Ausschlägen der Steuergeräte und der Verstellbewegung des Servomotors. Es ist jedoch bei Kraftmaschinenreglern auch die sogenannte Kraftrückführung bekannt. Hierbei wird also an Stelle eines Bewegungen vergleichenden Differentials ein Kräftedifferential, z. B. eine Feder, verwendet, welches einerseits ent-

3Q sprechend der Steuergröße und andererseits entsprechend der Rückführkraft des Servomotors eingestellt wird und entsprechend der Differenz beider Kräfte das Regelorgan des Servomotors beeinflußt.

Erfindungsgemäß dient nun das "in einer solchen Regleranlage mit Kraftrückführung als Kräftedifferential wirksame elastische Glied, z. B. Feder, gleichzeitig auch zur Fesselung der Steuergeber an eine bestimmte Nullage. Hierdurch ergibt sich eine vereinfachte, Raum und Getriebe sparende Ausbildung des Reglergestänges. Das als Kräftedifferential wirksame elastische Glied kann dann gleichzeitig auch zur Rückstellung des nachgiebigen Teiles des isostatischen Regelgliedes Verwendung finden.

Die .Erfindung ist im folgenden an einem in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel für eine selbsttätige ICurssteuerung beschrieben.

Mit M ist der das Seitenruder 6" eines Schiffes oder Flugzeuges einstellende Servomotor bezeichnet, der an den hydraulischen Steuerschieber st angeschlossen ist. Die Steuerstange ^ dieses Steuerschiebers ist an die Mitte einer als Kräftedifferential vorgesehenen Blattfeder f angelenkt. Das rechte Ende dieser Blattfeder ist von dem Kolben des Rudermotors M verstellbar, und Zwar unter Vermittlung des als isostatisches Re-

*'). Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben, worden:

Dr.-Ing. Eduard Fischel in Berlin -Tempelhof.

gelglied in die Rückführung eingeschalteten Ülkataraktes k. Wie ersichtlich, ist der ttiji einer Umlauf leitung / mit darin eingebautem einstellbaren Drosselventil d _# versehene Zylinder dieses Ölkataraktes an der Kolben-• stange des Motors M befestigt, während der Kolben dieses Kataraktes an dem rechten Endpunkt der Feder/ angelenkt ist. Die Feder f ist mit ihrem linken Ende auf der ίο Achse a befestigt, die einmal den Anker eines elektrischen Drehmagneten D trägt und ferner die Präzessionsachse eines Wendezeigerkreisels if bildet. Der Anker des Drehmagneten D trägt zwei gegensinnig gewickelte Spulen, die an die Elektroden des EiektEolytkompasses B derart angeschlossen sind, daß beide Spulen gleich stark erregt werden und demzufolge der Anker in der gezeichneten Nullstellung verharrt, solange die Hauptelektrode des Elektrolytkompasses E in der Mitte zwischen den beiden am Kompaßgehäuse befestigten Gegenelektroden steht. Der Steuerkompaß E wird über eine an seinem Gehäuse vorgesehene Schnecken-²S verzahnung und Schnecke J₁ von der Handkurbel h gemäß der Skala b auf den gewünschten'Kurs eingestellt. Wenn das Fahrzeug dann von diesem Kurs abweicht, wandert die von dem 'Magnetsystem getragene Hauptelektrode gegenüber den Gegenelektroden nach der-einen oder .anderen Seite aus, was eine entsprechend verschieden starke Er-'.; cegüng xler. Wicklungen des Drehmagneten zur Folge hat, so däß dieser auf die Feder f gin der Kursabweichung entsprechendes Moment ausübt Durch dieses Moment wird die tage des Kreisels K .nicht beeinflußt, denn o. dessen Empfindliehkeitsachse liegt parallel zur Hoehachse des Fahrzeuges, so. daß der Kreisel lediglich bei Drehungen des Fahrzeuges um die Hocjiaehse, also bei Kursabweichungen präzediert, Auch die Präzession *·:· dieses Kreisels erfolgt entgegen der Kraft der Feder f und ist somit proportional der Winkelgeschwindigkeit der Kursänderungen des Fahrzeuges, DasGesamtmoment, welches die Achse Φ beiAbweichungetides Fahrzeuges vom gewollten Kurs auf die Feder f ausübt, ist somit proportional der Summe aus dem Äbweichlingswinkel und der Winkelgeschwindigkeit der Abweichung, Beginnt ein solches Moment' z. ®, im Uhrzeigersinne um. die Achse α wirksam zu werden, so wird die Feder f, da ihr rechtes Ende zunächst festgehalten wird, sich in der· Mitte nach unten durchbiegen, so daß das, in Richtung der ■eingezeichneten Pfeile zu- und abströmende Druckmittel in dem Sinne · auf den Kolben des Rudermotors M wirkt, daß dieser Kolben sich nach aufwärts bewegt, das rechte Ende der Feder f also so lange gehoben wird, bis die-Mitte der Feder wieder in die gezeichnete Nullstellung und damit der Steuerschieber st in seine Schließstellung gelangt.

Solange die Kursabweichungen nur kurzzeitig bzw. pendeiförmig nach beiden Richtungen auftreten, wird die Feder f ebenfalls nur kurzzeitig im einen oder anderen Sinne durchgebogen, ohne daß dabei ein Aus- \vandern des Kolbens in dem ölkatarakt k aus seiner gezeichneten Mittelstellung eintritt. Sobald jedoch z. B. infolge eines seitlich auf das Flugzeug wirkenden Windes oder infolge des Ausfalles eines Seitenmotors bei mehrmotorigen Flugzeugen eine Vertrhnmuiig des Flugzeuges um seine Hochachse eintritt, .wird der Kompaß längere Zeit einseitig auswandern und demzufolge auch die Feder / längere ■ Zeit im gleichen Sinn gespannt werden. Das rechte Ende der Feder f .übt dann auf den Kolben des ölkatarakts k eine länger dauernde Zug- oder Druckwirkung aus, so daß der Kolben sich in dem Katarakt allmählich verschiebt und das Rückführgestänge dementsprechend verkürzt oder verlängert wird. Dadurch wird es dann möglich, daß der MotorM das Rudert aus seiner Mittelstellung um den zur Kompensierung des um die Hochachse des Fahrzeuges vorhandenen Störmomentes entsprechenden Betrag auslenken kann, obwohl der Steuerschieber si bei Rückwanderung des Kompasses in die gewollte Kursrichtung wieder geschlossen wird. Die Feder / dient demnach sowohl zur Verstellung des nachgiebigen Gliedes des ölkatarakts k relativ zu dem .Zylinder diesem Katarakts als auch zur Fesse? lung der beiden Steuergeber D und 'K₁ an eieren gezeichnete Nullage schließlich wirkt dann die Feder f in der bisher bekannten Weise auch noch als Kräftedifferential.

Claims (3)

PATeNTANSPRÖ CHE;

1. Selbsttätige Rudersteuerung mit Kraftrüekführung für das durch ein oder mehrere Steuergeber einstellbare Regelorgan des- das Ruder einstellenden Servomotors, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Kraftrückführung dienende elastische Glied, z. B. eine Feder, gleichzeitig auch zur Fesselung der Steuergeber an eine bestimmte Nullage dient,

2. Steuereinrichtung: nach Anspruch I mit in der Rückführung eingeschaltetem isostatischem Riegelglied, z, B. einem Ölkatarakt mit Rückstellfeder, dadurch gekennzeichnet, daß der nachgiebige Teil dieses .Regelgliedes unmittelbar an der zur Kraftrückführung dienenden Feder angreift. iao

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 und 2,' dadurch gekennzeichnet, daß das

eine Ende einer nach Art eines Differentialhebels ausgebildeten Blattfeder auf der Achse des oder der Steuergeber befestigt und das andere Ende dieser Blattfeder an dem nachgiebigen Teil des von dem Servomotor verstellbaren isostatischen Regelgliedes angelenkt ist, während mit dem der Durchbiegung unterworfenen mittleren Teil der Feder das Regelorgan des Servomotors, z. B. der Steuerschieber eines hydraulischen Rudermotors, einstellbar verbunden ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen