DE659187C

DE659187C - Impact surface as aileron for aircraft

Info

Publication number: DE659187C
Application number: DEM126960D
Authority: DE
Original assignee: WILLY MESSERSCHMITT DIPL ING
Current assignee: WILLY MESSERSCHMITT DIPL ING
Priority date: 1934-03-25
Filing date: 1934-03-25
Publication date: 1938-04-28

Description

Gegenstand der Erfindung ist die Benutzung von Störflächen im. Bereich der Flügelenden an Flugzeugen zum Zwecke der Quersteuerung. Die bekannten Übelstände von Störflächen im Bereich geringer Ausschlagwinkel bei kleinen Anstellwinkeln sind Auftreten von negativen Rollmomenten sowie Unwirksamkeit bzw. Trägheit der Quersteuerung in diesem Bereichen. Zur Beseitigung dieser Nachteile würde vorgeschlagen, die Störfläcben in eine oder mehrere Teilflächen zu trennen, die nacheinander ausgeschwenkt werden können, und zwar derart, daß je nach Größe des Knüppelausschlags eine bestimmteThe invention relates to the use of interfering surfaces in. Area of the wing tips on aircraft for the purpose of aileron control. The well-known inconveniences of interfering surfaces in the area of low deflection angles negative roll moments and ineffectiveness occur at small angles of attack or inertia of the lateral control in these areas. To eliminate this Disadvantages would be proposed to divide the Störfläcben into one or more partial surfaces separate, which can be swung out one after the other, in such a way that depending on Size of the stick deflection a certain

X5 Anzahl der Flächen hochgeklappt wird. Hierbei bringt man die einzelnen Teile sofort zu vollem Ausschlage, um die Unwirksamkeit der Steuerung im Bereich kleiner Ausschlagwinkel zu beseitigen. Man hat bezüglich, derX5 number of surfaces is folded up. Here one brings the individual parts immediately to full deflection to the ineffectiveness of the Eliminate control in the area of small deflection angles. One has regarding that

ao Trägheit der Steuerung gute Erfolge erzielt; dagegen ist für diese Anordnung ein verwikkelter Antriebsmechanismus nötig.ao inertia of control achieved good results; on the other hand, it is a complicated one for this arrangement Drive mechanism necessary.

Erfindungsgemäß kommt nun eine Ausfüh-■ rung zur Anwendung, die es ohne Aufgabe der geschilderten Verbesserungen erlaubt, eine einzige durchgehende Störfläche je Flügel zu verwenden. Die Erfindung besteht darin, daß das Steuerorgan mit der Störfläche am Anfang seiner Bewegung aus der' Nullstellung durch eine große Übersetzung, später durch eine geringere Übersetzung" verbunden ist. Die Störfläche wird durch die Anordnung gemäß der Erfindung sehr schnell aus dem kritischen Ausschlagwinkelbereich gebracht; die oben angeführten Nachteile werden vermieden. According to the invention, an embodiment is now used that has no object of the improvements described allows a single continuous interference surface per wing to use. The invention consists in that the control member with the interference surface on Beginning of its movement from the 'zero position by a large translation, later by a lower translation "is connected. The interfering surface is due to the arrangement according to the invention brought very quickly out of the critical deflection angle range; the The disadvantages listed above are avoided.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:In the drawing, exemplary embodiments according to the invention are shown, and although show:

Fig. ι den Verlauf des Rollmoments,Fig. Ι the course of the roll moment,

Fig. 2 die Voreilung bzw. die Verzögerung des Störflächenausschlages,"Fig. 2 the lead or the delay of the interference surface deflection, "

Abb. 3 den Antrieb der Störfläche,Fig. 3 the drive of the interfering surface,

Abb. 4 den Antrieb unter Benutzung einer Kurvenscheibe»· an der Störfläche,Fig. 4 the drive using a cam disc »· on the interfering surface,

Fig. 5 den Antrieb unter Benutzung einer Kurvenscheibe an dem. Antriebshebel,Fig. 5 shows the drive using a cam on the. Drive lever,

Fig. 6 den Antrieb gemäß Fig. 5 mit veränderter Kurvenscheibenausbildüng.6 shows the drive according to FIG. 5 with a modified cam disk design.

In Fig. ι ist der Verlauf des Rollmoments in Abhängigkeit von dem Ausschlag der Störfläche dargestellt. Würde man das Steuerorgan (Knüppel, Handrad o. dgl.) in gleichbleibendem Übersetzungsverhältnis mit der Störfläche kuppeln, so würde man in dem ersten Viertel des Gesamtiausschlages des Steuerorgans oder gar einem noch größeren Bereich ein sehr schwaches Rollmoment erzielen. Bei Überschreitung dieses Bereiches würde das Rollmoment schneller zunehmen. Der annähernd wirkungslose Bereich in der Nähe der Nullstellung des Steuerorgans zwingt den Flugzeugführer schon bei geringen Störungen- der Querstabilität zu großenIn Fig. Ι the course of the roll moment is dependent on the deflection of the interference surface shown. If you would use the control unit (stick, handwheel, etc.) in a constant Coupling the transmission ratio with the interference surface, then one would in the first quarter of the total deflection of the Control organ or even an even larger area achieve a very weak rolling moment. If this range is exceeded, the rolling torque would increase more quickly. The nearly ineffective area in the Near the zero position of the control organ forces the pilot to operate even at low levels Disturbances of the lateral stability too great

Steuerausschlägen. Muß er sehr schnell ein kleines Rollmoment hervorrufen, so wird er durch, den unwirksamen Bereich zu hastigenf. Steuerbewegungen veranlaßt^ die ihn bd|§E Eintritt in den wirksamen Bereich zu eiiäiS unsanften Quersteuerung veranlassen. Diesejb_; Umstand ist nicht nur unbequem, sondern iri überzogenem Flugzustande, wo die Querruder gemäß dem Hauptpatent besonders gute Wirksamkeit aufweisen, gefährlich, weil durch den unwirksamen Biereich ein Zeitverlust und durch die grobe Quersteuerung eine Gefährdung der Querstabilität hervorgerufen wird. Mit gestrichelten Linien, ist ein gewünschter Verlauf des Rollmoments, abhängig vom Ausschlag des Steiierorgans, dargestellt. Insbesondere ist eine annähernd gleichbleibende Steigung des Rollmoments über dem Steuerorganausschlag bei kleinen Ausschlägen erwünscht, um die geschilderten Nachteile zu vermeiden. Dies läßt sich nun außer durch die bereits vorgeschlagenen Mittel gemäß der Erfindung durch Veränderlichkeit des Übersetzungsverhältnisses zwischen- Steuerorgan und Störfiäche erreichen. Aus den beiden Kurven, der mit vollen Linien und der mit gestrichelten Linien, läßt sich das jeweilige Übersetzungsverhältnis ermitteln. Um beispielsweise ein Rollmoment von der Größe a zu erzeugen, bedarf es eines Ausschlages der Störfläche um x°. Die Gerade gleichen Rollmoments schneidet den gewünschten, gestrichelt gezeichneten Rollmomentenverlauf in einem Punkte, idem ein Ausschlag des Steuerorgans um y° entspricht. Der waagerechte Abstand der beiden-'.Kurven voneinander gibt also den jeweiligen Ausschlagunterschied von Steuerorgan und Störfläche an. ■Tax swings. If it has to produce a small rolling moment very quickly, it is done by hastily hurrying the ineffective area. Control movements caused ^ which cause him to enter the effective area to rough lateral control. Thesejb _; This circumstance is not only uncomfortable, but also dangerous in excessive flight conditions, where the ailerons according to the main patent are particularly effective, because the ineffective range causes a loss of time and the rough lateral control endangers lateral stability. With dashed lines, a desired course of the roll moment, depending on the deflection of the bull organ, is shown. In particular, an approximately constant slope of the roll moment over the control element deflection is desirable for small deflections in order to avoid the disadvantages described. This can now be achieved, in addition to the means already proposed according to the invention, by changing the transmission ratio between the control element and the interference surface. The respective transmission ratio can be determined from the two curves, the one with full lines and the one with dashed lines. For example, in order to generate a rolling moment of size a , the interference surface needs to be deflected by x °. The straight line with the same roll moment intersects the desired roll moment curve, shown in dashed lines, at a point that corresponds to a deflection of the control element by y °. The horizontal distance between the two curves indicates the respective difference in deflection between the control element and the interfering surface. ■

In Fig. 2 ist die Voreilung oder Verzögerung des Störflächenausschlages abhängig von Ausschlag des Steuerorgans aufgetragen.In Fig. 2 is the advance or deceleration of the interference surface deflection plotted depending on the deflection of the control element.

In Fig. 3 ist ein Ausführuögsbeispiel für eine Steuerung des Querruders gemäß der Er . findung dargestellt. In der Außenhaut b des Flügels liegt die Störfläche c, die um die Achsel drehbar ist. Innerhalb des Flügels ist ein Winkelhebelß gelagert, der an einem Schenkel eine Rolle / trägt und an dessen anderem Ende ein Seilzug oder Gestänge g angreift, das zu dem Steuerorgan im Führersitz führt. Die Rolle / liegt in der Nähe der Achsei? an der Störfläche c an. Wird das Seil oder die Stange £ gezogen, so drückt der Winkelhebel e mittels der Rolle / die Störfiäche c aus der Flügeloberfläche und richtet sie in der Endstellung in die gestrichelt gezeichnete Lage auf. Mittels dieser einfachen Steuerung wird es bereits gelingen, den schwach wirksamen Bereich der Rollmomentencharakteristik mit geringen Steuerausschlägen zu überwinden, weil geringen Ausschlägen des Steuerorgans im Bereich der Nullstellung große Ausschläge der Störflächen entsprechen. Dadurch, daß der Abstand der Rolle/ von der , •'jkchsed sehr gering ist und sich bei größeren .^Ausschlägen der Störfiächen oder des Steueri,<9rgans vergrößert, ändert sich das Übersetzungsverhältnis von Steuerorgan zu Störfiäche. In vielen Fällen wird sich mit dieser einfachen Anordnung gemäß Fig. 3 bereits eine befriedigende Charakteristik erzielen lassen. Durch Anbringung einer KurvenbahnA an der Störfläche c (Fig. 4) läßt sich "der Verlauf der Charakteristik noch weiter verändern. .In Fig. 3 is an Ausführungsuögsbeispiel for a control of the aileron according to the Er. finding shown. In the outer skin b of the wing lies the interference surface c, which can be rotated around the armpit. Within the wing, an angle lever is mounted, which on one leg carries a roller / and at the other end of which a cable or linkage g engages, which leads to the control member in the driver's seat. The role / is near the axisi? at the interference surface c . If the rope or the rod £ is pulled, the angle lever e pushes out of the wing surface by means of the roller / the interference surface c and straightens it in the end position into the position shown in dashed lines. By means of this simple control it will already be possible to overcome the weakly effective area of the roll moment characteristic with small control deflections, because small deflections of the control element in the area of the zero position correspond to large deflections of the interference surfaces. Because the distance between the roller and the "jkchsed" is very small and increases with larger deflections of the interference surfaces or the control element, the transmission ratio changes from control element to interference surface. In many cases, with this simple arrangement according to FIG. 3, a satisfactory characteristic can already be achieved. By attaching a curved path A to the interference surface c (FIG. 4), the course of the characteristic can be changed even further.

An. sich wäre es möglich, allein durch die beschriebene Veränderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen Steuerorgan und Störfläche die gewünschte Charakteristik zu erzielen. Es empfiehlt sich aber, außerdem die Störflächen in bekannter Weise zu. unterteilen. Dies hat seinen Grund darin, daß durch, die hohe Übersetzung bei kleinen Ausschlägen große Steuerkräfte am Steuerorgan auftreten. Durch Unterteilung 'der Störflächen tritt eine gleichmäßigere Verteilung der Steuerkräfte über dem Ausschlag des Steuerorgans auf, wodurch sich eine sanfte und bequeme Bedienungsmöglichkeit ergibt.At. it would be possible just by that described change in the transmission ratio between control element and interference surface to achieve the desired characteristics. It is recommended, however, to also use the Interfering surfaces in a known manner. subdivide. The reason for this is that through that high translation with small deflections large control forces occur on the control element. By subdividing the interfering surfaces there is a more even distribution of the control forces above the rash of the control element, which makes it easy and convenient to use results.

Bei Anwendung des Steuerprinzips gemäß der Erfindung empfiehlt es sich, nur die Störfiäche, die zuerst; aufgerichtet wird, hoch zu übersetzen, d.h. schon bei geringen Steuerausschlägen schnell zu öffnen. Die restlichen Störflächen läßt man zVeckmaßigerweise allmählich -einsetzen. Das hat den Vorteil, daß beim jedesmaligen Einsatz der restlichen Störflächenteile keine plötzliche Erhöhung der Steuerkräfte auftritt und daß die sich, ergebende Röllmomentencharaktefistik, die ja 100' die Summe der Einzelcharakteristiken darstellt, wegen des sanften Einsatzes der restlichen Störflächen einen erwünscht stetigen Verlauf erhält.When using the control principle according to the invention, it is advisable to use only the Störfiäne that first; is erected, high too translate, i.e. can be opened quickly even with small steering deflections. The remaining Interfering surfaces are allowed to gradually set in. This has the advantage that no sudden increase in the Control forces occur and that the resulting rolling moment characteristic, which is 100 ' represents the sum of the individual characteristics, due to the gentle use of the rest Interfering surfaces receive a desired steady course.

Diese Regel gilt für ungeteilte Störflächen, die verwunden werden, und solche, die durch einen Spalt der Flügeloberfläche hindurchgesteckt werden, in sinngemäßer'Weise: man wird das erste in Wirkung-tretende Stück der Störflächenspannweite verhältnismäßig schnell auf richten und die restlichen Teile der Spannweite allmählich hinzutreten lassen.This rule applies to undivided interfering surfaces that are twisted and those that pass through a gap in the wing surface are pushed through, in a corresponding manner: man becomes the first effective piece of the Interference surface span relatively fast straighten up and let the remaining parts of the span gradually come in.

In Fig. 5 und 6 ist ein Ausführungsbeispiel dafür dargestellt, wie man durch verschiedenartige Ausbildung von Nocken L das Übersetzungsverhältnis für verschiedene Teile einer zu verwindenden Störfiäche oder von unterteilten Störflächen verändern kann. In Fig. 5 ist der Nocken i mit einer flachgekrümmten Fknke versehen. Er dreht sich um die Achse k, die im Flügel gelagert ist und auf welcher auch der Nocken/ gemäß Fig. 6 gelagert ist.In Fig. 5 and 6 an embodiment is shown how one can change the transmission ratio for different parts of an interfering surface to be twisted or of subdivided interfering surfaces by means of various designs of cams L. In Fig. 5, the cam i is provided with a flat curved Fknke. It rotates around the axis k, which is mounted in the wing and on which the cam / according to FIG. 6 is also mounted.

Bei einer geringen Drehung des Nockens i aus der mit vollen Linien gezeichneten Nullstellung öffnet sich die StörfLäche c bereits sehr bald. Der Nocken / gemäß Fig. 6 weist eine stark gekrümmte Flanke auf. Einer Ώ[ΐβ£ hung des Nockens i gemäß Fig. 6 entspricht eine viel geringere Winkelbewegung der Stör-. fläche c als in Fig. 5. Man wird also bei 'der Betätigung mehrteiliger Störfläcben die zuerst sich !Öffnende Störfläche durch einen Nocken nach Art in Fig. 5, für die restlichen Störflächenteile Nocken von -der in Fig. 6 dargestellten Art verwenden.With a slight rotation of the cam i from the zero position drawn with full lines, the interference surface c opens very soon. The cam / according to FIG. 6 has a strongly curved flank. A Ώ [ΐβ £ hung of the cam i according to FIG. 6 corresponds to a much smaller angular movement of the disturbance. surface c than in FIG. 5. When actuating multi-part interfering surfaces, the first interfering surface that opens is used by a cam of the type in FIG. 5, and cams of the type shown in FIG. 6 are used for the remaining interfering surface parts.

Zur Erzielung der Übersetzungsverhältnisse., die gemäß der Erfindung gefordert werden, 15 gibt es viele jedem Fachmann geläufige Lö-. sungsmittel.To achieve the transmission ratios., Which are required according to the invention, 15 there are many solutions familiar to every specialist. solvent.

Claims

Claim:

i. Interference surface as aileron for aircraft, 'characterized in that the Control element with the interference surface at the beginning of its movement from the zero position by 'a great translation, later connected by a lower gear ratio. .

1 sheet of drawings