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Luftfahrzeugsteuerung Die Erfindung betrifft Flugzeugsfeuerun-;gen,
bei denen zur Verringerung der Steuer= arbeit Hilfsruder verwendet werden, die in
einem dem Hauptruderausschlag @entgegengesetzt-en Sinne ausschlagen.
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Bei großer Geschwindigkeitsspanne, d. h. bei hoher Normalgeschwindigkeit
und sehr niedriger Landegeschwindigkeit, 'müssen die Ruder so bemessen sein, daß
das Flugzeug auch bei der Landegeschwindigkeit einwandfrei gesteuert werden kann.
Die Ruder müssen also für die geringere Geschwindigkeit viel größer sein, als sie
für die Nonmal-_geschwindigkeit nötig wären und haben daher beim Normalflug einen
viel zu großen Widerstand und zu großes Gewicht.
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Die Erfindung vermeidet oder veriingert diesen Nachteil dadurch, daß
das Hilfsruder bei Normalgeschwindigkeit dem Hauptruder gegenüber entgegengesetzt
.(entlastend), bei geringer Geschwindigkeit aber- gleichsinnig (belastend) mit dem
Hauptruder ausschlägt.
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Tragflächen oder Querruderflächen mit gelenkig aneinandergereihten
Teilflächen, die sämtlich nur gleichsinnig bewegt werden, sind bekanntgeworden;
hierbei ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Tragflächen in eine feste vordere
und zwei daran angelenkte, von-,einander in ihrer Bewegung abhängige, bewegliche
Flächen zu unterteilen.
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Es ist weiter vorgeschlagen worden, durch die Einschaltung eines von
der Hauptruderbewegung abhängigen Getriebes das Hilfsruder bei kleinen Ruderwinkeln
im Sinnie des Ruders und bei großen Ausschlägen in entgegengesetztem Sinne zu bewegen,
um den Ruderausschlag im Bereich der Mittellage zu belasten, damit dem Flugzeugführer
kein sicheres Steuergefühl erhalten wird.
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Das Hilfsruder im vorliegenden Falle dient dagegen im Normalflug zur
Entlastung oder als Ausgleich, bei geringer Geschwindigkeit aber als Klappe zur
Änderung des Ruderprofils, und zwar zur Vergrößerung der Profilwölbung und dämit
zur Erhöhung der Wirksamkeit des Ruders. Bei geringer Geschwindigkeit ist nämlich
die Verminderung der Steuerarbeit durch Hilfsruder nicht mehr nötig, denn die auf
das Hauptruder wirkenden Luftkräfte sind gering. Beim Ausschlag des Ruders im Normalflug
bekommt also z. B. das aus Flosse, Ruder und Hilfsruder bestehende Höhenleitwerk
ein doppelt gekrümmtes Profil, wobei die doppelte- Krümmung den
Quertrieb
des Leitwerkes vermindert, während bei Benutzung des Hilfsruders zum Langsamflug
und zum Landen ein eixifach, aber stärker gekrümmtes Profil- entsteht, das sehr
großen Quertrieb hat.
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Für die Verwendung des Hilfsruders zur Unterstützung des Hauptruders
oder zur Änderung der Profilwölbung ist eine Verstellvorrichtung vorhanden, die
willkürlich vom Flugzeugführer oder abhängig von der Geschwindigkeit entweder ebenfalls
durch den Flugzeugführer mittels der Landeklappenbetätigungsvorrichtung, des Gashebels
usw. oder unmittelbar durch den Staudruckmesser betätigt wird. Die Verstellvorrichtung
selbst kann beliebig ausgeführt sein; der Stand .der Technik bietet eine große Reihe
von Ausführungsmöglichkeiten, z. B. nach Art der Umsteuerung von Lokomotiven, als
Getriebe usw. Bei einer solchen Verstellvorrichtüng können mehrere oder beliebig
viele Zwischenstellungen für die Hilfsruderausschiäge zwischen dem Normal- und Langsamflugeingestellt
werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Höhensteuerung in gedrückter Stellung, und zwar in Abb. i für die Verwendung des
Hilfsruders als Steuerhilfe und in Abb. z als Klappe zur Vergrößerung der Profilwölbung
des Ruders dargestellt. Nach diesen beiden Abbildungen wird das Hilfsruder von den
Landeklappen betätigt, ,nach Abb.3 aber von den Landeklappen und vom Gashebel.
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Das Höhenleitwerk besteht aus der Flossea, dem Ruder b - und dem Hilfsruder
c, der Flügel aus dem festen Flügelteil d und der Landeklappee: Mit dieser Landeklappe
ist ein Hebel f fest verbunden, der beim Ausschwenken der Landeklappe mittels einer
Stoßstange g den ,auf der Hähenflosse ,a gelagerten Winkelhebel lt verstellt (Abb.
2). Das rückwärtige Ende dieses Winkelhebels ist als Gabel .ausgeführt Lind verschiebt
in einer mit der Höhenflosse a fest verbundenen Führung i einen Gleitklotz h, der
das vordere Ende der Hilfsruderstoßstange ! bildet. Diese Stoßstange ist :am anderen
Ende an einem mit dem Hilfsruder c fest verbundenen Hebel na angelenkt.
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Befindet sich der Gleitklotza in der Führungi oben (Abb. i), dann
wirkt das Hilfsruder c als Steuerhilfe, schlägt also entgegengesetzt dem Sinne des
Hauptruderausschlages aus. Steht der Gleitklotz in der Mitte (in der Ruderachse);
dann macht das Hilfsruder c beim Ausschlag des Hauptruders b gegenüber diesem keinen
Ausschlag. Wird aber der Gleitklotz nach unten verschoben (Abb. 2), dann schlägt
das Hilfsruder c bei gleichbleibendem Hauptruderausschlag in steigendem Maße im
Sinne des Hauptruderausschlägesaus, gibt also dem Hauptruder b eine stärkere Profilwölbung.
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In Abb.3 ist iz der Gashebel, o der an die Landeklappe angeschlossene
Hebel und p ein Doppelhebel, an dem die zum Höhenleitwerk-führende Stoßstange g
angreift. Die zur Umkehrung des Hilfsruderausschlages führende Bewegung der Stoßstangeg
ist in der Ausführung nach Abb.3 entgegengesetzt der nach den Abb. i und z. Die
Wirkungen des Gaswegnehmens und des Landeklappenausschlages auf die Stoßstangeg
und damit auf die Verschiebung des Gleitklotzes h in der Führung! summieren sich;
die Verschiebung .erfolgt selbstverständlich auch, wenn nur die Landeklappe ausgeschwenkt
oder nur der Gashebel zurückgestellt wird.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch bei anderen Rudern oder
Klappen als beim Höhenleitwerk angewendet werden; sie kann selbsttätig wirken, wie
nach den dargestellten Ausführungsbeispielen, oder auch willkürlich vom Flugzeugführer;
von einem anderen Besatzungsmitglied oder sogar, z. B. durch Fernsteuerung; vom
Erdboden oder einem Schiff aus betätigt werden: Es ist für die Erfindung gleichgültig,
mit welchen technischen Mitteln die Vorrichtung arbeitet, statt der ,Winkelhebel,
Stoßstangen, Gleitführungen können Zahnradgetriebe, Seilführungen, Zahnstangen,
Steuer- und Hilfsmotoren usw. verwendet werden. In den Ausführungsbeispielen ist
jede beliebige Stellung des Gleitklotzes zwischen dem größten entgegengesetzten
und dem größten gleichsinnigen Ausschlag des Hilfsruders möglich; man kann aber
'die Anordnung auch So treffen, daß nur .eine begrenzte Anzahl von Zwischenstellungen
z. B. mittels Rasten eingestellt werden können; außerdem können zwei oder mehrere
Hilfsruder in an sich bekannter Weise mit einem Hauptruder verbunden und dazu noch
mit der .erfindungsgemäßen Umsteuervorrichtung versehen sein.
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Zusammengefaßt sind beim Erfindungsgegenstand folgende Einstellmöglichkeiten
für sich oder gemeinsam vorhanden: i. Das Hilfsruder bewegt sich mit dem Hauptruder
und bleibt mit ihm in einer Linie. (Der Gleitklotz h steht in der Mitte, in der
Haup truderachse. ) z. Das Hilfsruder wird zwangsläufig durch das Hauptruder gesteuert.
(Der Gleitklotz steht nicht in der Mitte, in der Ruderachse.) 3. Das Hilfsruder
ist willkürlich zu steuern (z. B. zum Trimmen). (Der Gleitklotz k wird in seiner
Führüngi verschoben.) q.. Das Übersetzungsverhältnis zwischen Haupt- und Hilfsrüderausschlag
ist willkürlieh
veränderlich (durch Verschiebung des Gleitklotzes
h in seiner Führung!). Diese Veränderung erfolgt a) durch den Gashebel, b) durch
die Betätigung der Landeklappen, c) durch Gashebel und Landeklappen gemeinsam (Summierung
des Verschiebeweges).
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5. Das Übersetzungsverhältnis zwischen Haupt- und Hilfsruderausschlag
ist abhängig veränderlich von der Geschwindigkeit a) über den Staudruckmesser unmittelbar,
b) über selbsttätig aus- und einfahrbare Landeklappen (bei ausgefahrener Klappe
belastend, bei eingefahrener Klappe entlastend), c) über den Gashebel. (bei Vollgas
entlastend, bei Gaswegnahme belastend).