DE69904772T2

DE69904772T2 - Doppelmodus-Steuersystem für eine aerodynamische Fläche eines Flugzeugs

Info

Publication number: DE69904772T2
Application number: DE69904772T
Authority: DE
Inventors: Michel Durandeau; Etienne Foch
Original assignee: Aerospatiale Matra
Current assignee: Aerospatiale Matra
Priority date: 1998-04-29
Filing date: 1999-04-16
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2019-04-17
Also published as: CA2270753C; FR2778164B1; ES2190179T3; US6241182B1; CA2270753A1; EP0953505A1; JPH11342898A; JP4180190B2; DE69904772D1; FR2778164A1; EP0953505B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Steuerung einer aerodynamischen Fläche eines Flugzeugs, wie zum Beispiel einer Steuerfläche, einer Flügelklappe, eines Querruders usw.
Es ist bekannt, dass insbesondere an Verkehrsflugzeugen das Steuersystem für eine solche aerodynamische Fläche aus Gründen der Redundanz zwei parallele hydraulische Servosteuerungen umfasst. So kann eine der genannten Servosteuerungen aktiv sein, während die andere passiv ist und zur Dämpfung der Streuschwingungen, zu denen es aufgrund von aerodynamischen Wirkungen (Flattern) kommt und denen die genannte aerodynamische Fläche ausgesetzt ist, verwendet wird. Zum letztgenannten Zweck umfassen die genannten Servosteuerungen ein Dämpfungssystem (Trennklappen, Flüssigkeitsbehälter, Dämpfungszylinder zwischen den Kammern der Servosteuerungen usw.). Wenn die aktive Servosteuerung ausfällt, wird im Übrigen die passive Servosteuerung aktiviert, um deren Funktion zu übernehmen. So erreicht man eine kontinuierliche Steuerung der genannten aerodynamischen Fläche.
Ein solches bekanntes Steuersystem für eine aerodynamische Fläche besitzt jedoch Nachteile, deren größter darin besteht, dass die Möglichkeit des gleichzeitigen Ausfalls beider Servosteuerungen im Bereich von 10&supmin;&sup7; h liegt, das heißt, dass ein solcher Ausfall nicht unmöglich ist. Man wird also dazu gebracht, an Bord des Flugzeugs eine zusätzliche Hydraulikflüssigkeitsquelle vorzusehen, um im Notfall den Druck in mindestens einer der beiden Servosteuerungen zu halten. Eine solche Hydraulikflüssigkeitsquelle erhöht also die Masse und die Kosten des genannten Flugzeugs und ruft gleichzeitig Schwierigkeiten beim Einbau und bei Funktionsprüfungen an Bord des genannten Flugzeugs hervor.
Im Übrigen erhöhen die Dämpfungssysteme der Servosteuerungen ebenfalls deren Kosten und Masse und erfordern langwierige und komplizierte Funktionsprüfungsverfahren.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile.
Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß das System zur Steuerung einer aerodynamischen Fläche eines Flugzeugs, die ein Organ zur willkürlichen Betätigung für den Piloten und eine hydraulische Servosteuerung, die vom genannten Organ zur willkürlichen Betätigung (6) überwacht wird, aufweist, dahingehend bemerkenswert, dass es weiterhin Folgendes umfasst:
- eine elektrische Maschine, die entweder als Motor oder als Generator arbeiten kann und deren Ausgang mechanisch mit der genannten aerodynamischen Fläche verbunden ist;
- eine Stromversorgung, die die genannte elektrische Maschine in Abhängigkeit von dem genannten Organ zur willkürlichen Betätigung speisen kann;
- eine Wirklast, in die die genannte elektrische Maschine Energie liefern kann;
- eine Umschaltvorrichtung, die die genannte elektrische Maschine elektrisch an die Stromversorgung oder an die genannte Wirklast anschließen soll;
- eine Vorrichtung zur Überwachung der Speisung der genannten Servosteuerung mit Hydraulikflüssigkeit und
- eine Logikvorrichtung, die Informationen zu den Betriebszuständen der genannten Stromversorgung und der genannten hydraulischen Servosteuerung erhält und die Zustände der genannten Umschaltvorrichtung und der genannten Vorrichtung zur Überwachung der Hydraulikspeisung kontrolliert.
Man sieht, dass es dank der vorliegenden Erfindung möglich ist, eine der hydraulischen Servosteuerungen des vorstehend beschriebenen bekannten Systems weglassen kann, was somit Kosten und Masse verringert und Tests zur Amortisierungswirksamkeit in Verbindung mit der weggelassenen hydraulischen Servosteuerung unnötig macht. Letztere wird durch einen elektrischen Zylinder ersetzt, den die genannte elektrische Maschine und die mechanische Verbindung, die sie mit der genannten aerodynamischen Fläche verbindet, bilden. Eine solche mechanische Verbindung kann eine rotationsfest mit der Welle der genannten Maschine verbundene und in einer gegen Drehung gesicherten Mutter befindliche Spindel sein.
Man erkennt leicht, dass die genannte elektrische Maschine, wenn sie als Motor funktioniert, die genannte aerodynamische Fläche über die genannte mechanische Verbindung betätigen kann. Dagegen überträgt die genannte mechanische Verbindung, wenn die genannte aerodynamische Fläche durch die hydraulische Servosteuerung betätigt wird, die Bewegungen der genannten aerodynamischen Fläche zur genannten elektrischen Maschine, so dass die genannte elektrische Maschine als Generator arbeiten und Strom in die genannte Wirklast liefern kann. Sie dämpft also dann die aerodynamischen Schwingungen der genannten Fläche.
Man beachte, dass man, wenn die genannte elektrische Maschine als Generator arbeitet, den von ihr in die Wirklast eingespeisten Strom messen und den gemessenen Wert des genannten Stroms der Bewegungsgeschwindigkeit der Steuerfläche (an Verkehrsflugzeugen gibt es mindestens einen Positionsgeber auf der aerodynamischen Fläche) zuordnen kann, sodass es möglich ist, das Vorhandensein von Schwingungen zu prüfen und sogar deren Leistungswerte zu messen. Eine solche einfache Kontrolle kann ständig erfolgen.
So kann der elektrische Zylinder, der durch die genannte elektrische Maschine gebildet wird, die der genannten mechanischen Verbindung zugeordnet ist, entweder die Funktion Steuerung oder die Funktion Dämpfung der genannten aerodynamischen Fläche ausüben. Damit dies auch bei der hydraulischen Servosteuerung so ist, genügt es, dass diese auf bekannte Weise ein Dämpfungssystem wie die vorstehend beschriebenen umfasst.
Gemäß einer ersten Ausführungsart des erfindungsgemäßen Steuersystems ist dieses dahingehend bemerkenswert,
- dass die genannte hydraulische Servosteuerung im Normalbetrieb für die Steuerung der genannten aerodynamischen Fläche vorrangig ist, wobei die Dämpfung der aerodynamischen Schwingungen durch die genannte elektrische Maschine gewährleistet wird, die als Generator funktioniert und in die genannte Wirklast einspeist, und
- dass die genannte elektrische Maschine im Notbetrieb bei Ausfall der hydraulischen Servosteuerung als Motor funktioniert, um die genannte aerodynamische Fläche zu steuern, wobei die Dämpfung der aerodynamischen Schwingungen durch die genannte hydraulische Servosteuerung gewährleistet wird.
In diesem Fall die genannte Logikvorrichtung Folgendes umfassen:
- einen ersten Eingang, der die Information zum Betriebszustand der genannten Stromversorgung erhält;
- einen zweiten Eingang, der die Information zum Betriebszustand der genannten hydraulischen Servosteuerung erhält;
- einen ersten Ausgang, der den Zustand der genannten Umschaltvorrichtung überwacht;
- einen zweiten Ausgang, der den Zustand der genannten Vorrichtung zur Überwachung der Hydraulikspeisung überwacht;
- ein Logikglied des Typs UND mit zwei Eingängen, von denen einer direkt mit dem genannten ersten Eingang und der andere über einen Umschalter mit dem genannten zweiten Eingang verbunden ist, wobei der Ausgang des genannten Logikglieds mit dem genannten ersten Ausgang verbunden ist; und
- eine direkte Verbindung zwischen dem genannten zweiten Eingang und dem genannten zweiten Ausgang.
Dagegen ist das erfindungsgemäße Steuersystem in einer Ausführungsvariante dahingehend bemerkenswert,
- das die genannte als Motor funktionierende elektrische Maschine im Normalbetrieb für die Steuerung der genannten aerodynamischen Fläche vorrangig ist, wobei die Dämpfung der aerodynamischen Schwingungen letzterer durch die genannte hydraulische Servosteuerung gewährleistet wird, und
- dass die genannte elektrische Maschine im Notbetrieb, wenn die genannte elektrische Maschine nicht als Motor funktionieren kann, die Steuerung der genannten aerodynamischen Fläche durch die genannte hydraulische Servosteuerung gewährleistet wird, wobei die Dämpfung der aerodynamischen Schwingungen der genannten aerodynamischen Fläche durch die genannte elektrische Maschine erzielt wird, die als Generator funktioniert und in die genannte Wirklast einspeist.
In dieser Ausführungsvariante kann dann die Logikvorrichtung Folgendes umfassen:
- einen ersten Eingang, der die Information zum Betriebszustand der genannten Stromversorgung erhält;
- einen zweiten Eingang, der die Information zum Betriebszustand der genannten hydraulischen Servosteuerung erhält;
- einen ersten Ausgang, der den Zustand der genannten Umschaltvorrichtung überwacht;
- einen zweiten Ausgang, der den Zustand der genannten Vorrichtung zur Überwachung der Hydraulikspeisung überwacht;
- ein Logikglied des Typs UND mit zwei Eingängen, von denen einer direkt mit dem genannten zweiten Eingang und der andere über einen Umschalter mit dem genannten ersten Eingang verbunden ist, wobei der Ausgang des genannten Logikglieds mit dem genannten zweiten Ausgang verbunden ist; und
- eine direkte Verbindung zwischen dem genannten ersten Eingang und dem genannten ersten Ausgang.
In einer dritten Ausführungsart ist das erfindungsgemäße Steuersystems dahingehend bemerkenswert,
- dass es Folgendes umfasst:
-- eine zusätzliche hydraulische Servosteuerung, die vom genannten Organ zur willkürlichen Betätigung überwacht wird und die genannte aerodynamische Fläche steuern kann;
-- eine zusätzliche Vorrichtung zur Überwachung der Speisung der genannten zusätzlichen hydraulischen Servosteuerung mit Hydraulikflüssigkeit; und
- dass die genannte hydraulische Servosteuerung und die genannte zusätzliche hydraulische Servosteuerung im Normalbetrieb für die Steuerung der genannten aerodynamischen Fläche vorrangig sind, wobei die Dämpfung letzterer durch die genannte elektrische Maschine, die als Generator funktioniert, gewährleistet wird.
Die genannten hydraulischen Servosteuerungen bilden also ein System, das die Struktur des vorstehend angeführten bekannten Systems mit zwei hydraulischen Servosteuerung besitzt, zu der man den elektrischen Zylinder hinzufügt, der von der genannten Maschine und ihrer Verbindung mit der aerodynamischen Fläche gebildet wird. In diesem Fall kann man jedoch die Dämpfungssysteme aus den beiden hydraulischen Servosteuerungen herausnehmen, da die Dämpfung der aerodynamischen Fläche durch den genannten elektrischen Zylinder erfolgt.
Die Logikvorrichtung dieser dritten Ausführungsvariante kann Folgendes umfassen:
- einen ersten Eingang, der die Information zum Betriebszustand der genannten Stromversorgung erhält;
- einen zweiten Eingang, der die Information zum Betriebszustand der genannten hydraulischen Servosteuerung erhält;
- einen dritten Eingang, der die Information zum Betriebszustand der genannten zusätzlichen hydraulischen Servosteuerung erhält;
- einen ersten Ausgang, der den Zustand der genannten Umschaltvorrichtung überwacht;
- einen zweiten Ausgang, der den Zustand der genannten Vorrichtung zur Überwachung der Hydraulikspeisung der genannten Servosteuerung überwacht;
- einen dritten Ausgang, der den Zustand der genannten zusätzlichen Vorrichtung zur Überwachung der Hydraulikspeisung der genannten zusätzlichen Servosteuerung überwacht;
- ein erstes Logikglied des Typs UND mit drei Eingängen, von denen der erste direkt mit dem genannten ersten Eingang und der zweite über einen ersten Umschalter mit dem genannten zweiten Eingang und der dritte über einen zweiten Umschalter mit dem genannten dritten Eingang verbunden ist, wobei der Ausgang des genannten ersten Logikglieds mit dem genannten ersten Ausgang verbunden ist;
- ein zweites Logikglied des Typs UND mit zwei Eingängen, von denen einer direkt mit dem genannten zweiten Eingang und der andere über den genannten zweiten Umschalter mit dem genannten dritten Eingang verbunden ist, wobei der Ausgang des genannten zweiten Logikglieds mit dem genannten zweiten Ausgang verbunden ist; und
- eine direkte Verbindung zwischen dem genannten dritten Eingang und dem genannten dritten Ausgang.
Die Figuren der beigefügten Zeichnung machen gut verständlich, wie die Erfindung ausgeführt werden kann. In diesen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen ähnliche Elemente.
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsart zur Steuerung einer aerodynamischen Fläche eines Flugzeugs.
Die Fig. 2 und 3 veranschaulichen schematisch zwei Varianten der Logikvorrichtung für das System der Fig. 1.
Fig. 4 ist das Blockschaltbild einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsart.
Fig. 5 ist das Blockschaltbild einer Logikvorrichtung für das System der Fig. 4.
Das Steuersystem, das der vorliegenden Erfindung entspricht und in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, soll eine aerodynamische Fläche 1 eines (nicht dargestellten) Flugzeugs steuern, wobei diese aerodynamische Fläche zum Beispiel eine Steuerfläche, eine Flügelklappe, ein Tiefenquerruder oder ein Richtungsruder des genannten Flugzeugs ist. Die aerodynamische Fläche 1 kann sich unter der Wirkung eines Hydraulikzylinders 2, der durch Druck- beziehungsweise Rücklaufleitungen 3 und 4 mit Hydraulikflüssigkeit gespeist und durch eine Steuerung 5 gesteuert wird, um die Achse X-X seiner Welle 1A drehen. Dazu ist das Ende der Stange 2A des Hydraulikzylinders 2 an einem fest mit der genannten Welle 1A verbundenen Umlenkhebel 1B gelenkig gelagert.
Das genannte Steuersystem umfasst ein bewegliches Organ 6 zur willkürlichen Betätigung, wie beispielsweise einen Kippknüppel für den Piloten, das die Steuerung 5 des Zylinders 2 beispielsweise über ein mechanisches Gestänge 7 betätigt.
Das Steuersystem der Fig. 1 umfasst weiterhin eine elektrische Maschine 8, zum Beispiel mit Dauermagnetrotor, die in einer Drehrichtung als Motor und in der entgegengesetzten Drehrichtung als Generator funktionieren kann. Die Welle der Maschine 8 ist rotationsfest mit einer Spindel 9, beispielsweise einer Kugelspindel, verbunden, die sich in einer gegen Drehung gesicherte Mutter 10 befindet. Das freie Ende 9A der Spindel 9 ist an einem anderen Knüppel 1C, der fest mit der Welle 1A der aerodynamischen Fläche 1 verbunden ist, gelenkig gelagert.
Die elektrische Maschine 8 kann als Motor gesteuert, das heißt, durch eine Versorgungsvorrichtung 11 mit Elektroenergie gespeist werden, die durch einen Positionsgeber 12, der mit dem genannten beweglichen Organ zur willkürlichen Steuerung 6 beispielsweise über ein mechanisches Gestänge 13 verbunden ist, gesteuert wird.
Zwischen der genannten Maschine 8 und der genannten Versorgungsvorrichtung 11 ist eine doppelte Umschaltvorrichtung 14 angeordnet, die die genannte Maschine 8 entweder an die genannte Versorgungsvorrichtung 11 oder an eine Wirklast 15 anschließt. Die Umschaltvorrichtung 14 wird durch ein Relais 16 gesteuert, das selbst durch eine Logikvorrichtung 17 gesteuert wird, die mit der Versorgungsvorrichtung 11 verbunden ist, von der sie eine Zustandsinformation erhält.
Im Übrigen ist zwischen den hydraulischen Versorgungsleitungen 3 und 4 zum einen und dem Zylinder 2 zum anderen eine Versorgungssteuervorrichtung 18 angeordnet, die von einem Magnetventil 19 gesteuert wird. Dieses Ventil erhält Steuerbefehle von der Logikvorrichtung 17, während eine Information über den Hydraulikdruck im Zylinder 2 an die genannte Logikvorrichtung 17 geht. So umfasst die genannte Logikvorrichtung 17 zwei Eingänge 20 und 21, die Informationen über den Zustand der elektrischen Versorgungsvorrichtung 11 beziehungsweise des Hydraulikzylinders 2 erhalten, und zwei Ausgänge 22 und 23, die das Relais 16 beziehungsweise das Magnetventil 19 steuern.
In Fig. 2 ist eine erste Ausführungsart 17A für die Logikvorrichtung 17 der Fig. 1 dargestellt. Die Vorrichtung 17A umfasst ein Logikglied 24 des Typs UND mit zwei Eingängen. Einer der Eingänge des genannten Glieds 24 ist direkt mit dem Eingang 20 verbunden, während der andere Eingang des genannten Glieds 24 über einen Umschalter 25 mit dem anderen Eingang 21 verbunden ist. Der Ausgang des Glieds 24 ist mit dem Ausgang 22 verbunden, und eine direkte Verbindung 26 verbindet den Eingang 21 mit dem Ausgang 23.
Eine solche Logikvorrichtung 17A entspricht der Tatsache, dass die Hydrauliksteuerung 2, 5 vorrangig und die elektrische Steuerung 8 bis 12 im Notfall vorgesehen ist, wenn die Hydrauliksteuerung ausgefallen ist. Das System der Fig. 1 funktioniert dann folgendermaßen:
Da der Umschalter 14 die Maschine 8 mit ihrer Wirklast 15 verbindet, solange die hydraulische Steuerung 2, 5 aktiv ist, wird die entsprechende Hydraulikdruckinformation auf den Eingang 21 der Logikvorrichtung 17A geschaltet und von der Verbindung 26 an deren Ausgang 23 weitergeleitet. Dann steuert das Magnetventil 19 die Speisesteuervorrichtung 18, damit dem Zylinder 2, der seinerseits die Steuerfläche 1 betätigt, Hydraulikflüssigkeit zugeführt wird. Im Übrigen gibt der Umschalter 25 keinerlei Signal an das UND-Glied, sodass der Ausgang 22 das Relais 16 nicht ansteuern kann, das so die (in der Fig. 1 dargestellte) Stellung des Umschalters 14 hält, in der die Maschine 8 von ihrer Speisevorrichtung 11 getrennt und mit der Wirklast 15 verbunden ist. Daraus ergibt sich also, dass die Maschine 8 als in die Wirklast 15 speisender Generator funktioniert. Die Maschine 8 ist also in der Lage, die Schwingungen (Flattern) zu dämpfen, die durch die aerodynamischen Wirkungen auf der aerodynamischen Fläche hervorgerufen werden.
So wird die aerodynamische Fläche 1 im Normalbetrieb durch den Hydraulikzylinder 2 betätigt und durch den elektrischen Zylinder 8, 9, 10 gedämpft.
Wenn jetzt die hydraulische Steuerung 2, 5 aufhört zu arbeiten, liegt keine Druckinformation mehr am Eingang 21 an, sodass der Ausgang 23 die Servosteuerung 19 nicht steuern kann. Die hydraulische Steuerung 2, 5 ist also isoliert. Der Umschalter 25 gibt jedoch ein Signal an das UND-Glied 24, das übrigens über den Eingang 20 ein Signal erhält, das anzeigt, dass die elektrische Versorgungsvorrichtung 11 betriebsbereit ist. Der Ausgang 22 und das Relais 16 werden also so gespeist, dass der Umschalter 14 in die Stellung geht, durch die die Maschine 8 durch die Vorrichtung 11 gespeist wird. Die Maschine funktioniert dann also als Motor, der in Abhängigkeit vom Knüppel 6, dem Gestänge 13, dem Positionsgeber 12 und der Vorrichtung 11 die Steuerfläche 1 betätigen kann. Vorzugsweise umfasst die hydraulische Steuerung 2, 5 bekannter Weise ein Dämpfungssystem, um die Schwingungen (Flattern) der aerodynamischen Fläche 1 dämpfen zu können.
So wird die aerodynamische Fläche 1 bei Ausfall der hydraulischen Steuerung 2, 5 durch den elektrischen Zylinder 8, 9, 10 betätigt und durch diese Hydrauliksteuerung 2, 5 gedämpft.
Die zweite Ausführungsart 17B für die Logikvorrichtung 17, die in Fig. 3 dargestellt ist, umfasst ein Logikglied 27 des Typs UND mit zwei Eingängen. Einer der Eingänge des genannten Glieds 27 ist direkt mit dem Eingang 21 verbunden, während der andere Eingang des genannten Glieds 27 über einen Umschalter 28 mit dem Eingang 20 verbunden ist. Der Ausgang des Glieds 27 ist mit dem Ausgang 23 verbunden, und eine direkte Verbindung 29 verbindet den Eingang 20 mit dem Ausgang 22.
Analog zum vorstehend Beschriebenen sieht man, dass das Steuersystem der Fig. 1 mit der Logikvorrichtung 17B der Fig. 3 folgendermaßen funktioniert:
- im Normalbetrieb verbindet der Umschalter 14 die Maschine 8 mit ihrer Speisevorrichtung 11 und die aerodynamische Fläche 1· wird durch den elektrischen Zylinder 8, 9, 10 gespeist und durch die hydraulische Servosteuerung 2, 5 schwingungsgedämpft;
- bei Ausfall des elektrischen Zylinders 8, 9, 10 kippt der Umschalter 14 in die Stellung, in der er die Maschine 8 mit der Wirklast 15 verbindet, und die aerodynamische Fläche wird durch die hydraulische Servosteuerung 2, 5 gesteuert und ihre aerodynamischen Schwingungen werden durch den elektrischen Zylinder 8, 9, 10, für den die Maschine 8 als in die Wirklast 15 speisender Generator funktioniert, gedämpft.
In der der vorliegenden Erfindung entsprechenden Ausführungsart, die in Fig. 4 dargestellt ist, findet man die Elemente 1, 1A, 1B, 1C, 2, 2A, 3 bis 9, 9A, 10 bis 23 wieder, die in Bezug auf die Fig. 1 beschrieben worden sind, wobei die Logikvorrichtung 17 jedoch durch eine Logikvorrichtung 17C ersetzt ist, die zusätzlich zu den Eingängen 20 und 21 und den Ausgängen 22 und 23 einen zusätzlichen Eingang 30 und einen zusätzlichen Ausgang 31 umfasst.
Die Ausführungsart der Fig. 4 umfasst weiterhin:
- einen Hydraulikzylinder 32, der parallel am Zylinder 2 montiert ist und ebenfalls die aerodynamische Fläche 1 sich um ihre Achse X-X drehen lassen kann. Der Zylinder 32 wird durch Druck- beziehungsweise Rücklaufleitungen 3 und 4 mit Hydraulikflüssigkeit gespeist und durch eine Steuerung 35 gesteuert. Seine Ventilstange 32A ist an einem fest mit der genannten Welle 1A verbundenen Umlenkhebel 1D gelenkig gelagert;
- ein Gestänge 37, zum Beispiel ein mechanisches, das es ermöglicht, die Steuerung 35 des Zylinders 32 mit dem beweglichen Organ zur willkürlichen Betätigung 6 zu betätigen;
- eine Speisesteuervorrichtung 38, die zwischen den Hydraulikspeiseleitungen 33 und 34 zum einen und dem Zylinder 32 zum anderen angeordnet ist und am zusätzlichen Eingang 30 der Logikvorrichtung 17C Informationen zum Hydraulikdruck liefert; und
- ein Magnetventil 39, das die Speisesteuervorrichtung 38 steuert und von der Logikvorrichtung 17C Steuerbefehle erhält.
Wie man in Fig. 5 sehen kann, umfasst die Logikvorrichtung 17C Folgendes:
- ein erstes Logikglied 40 des Typs UND mit drei Eingängen, deren Ausgang mit dem Ausgang 22 verbunden ist. Einer der Eingänge des Glieds 40 ist direkt mit dem Eingang 20 verbunden, während die anderen beiden Eingänge über Umschalter 41 und 42 des genannten Glieds 40 mit den Eingängen 21 beziehungsweise 30 verbunden sind;
- ein zweites Logikglied 43 des Typs UND mit zwei Eingängen, deren Ausgang direkt mit dem Ausgang 23 verbunden ist. Einer der Eingänge des Glieds 43 ist direkt mit dem Eingang 21 verbunden, während der andere über einen Umschalter 42 mit dem Eingang 30 verbunden ist; und
- eine direkte Verbindung 44 zwischen dem Eingang 30 und dem Ausgang 31.
Es ist leicht festzustellen, dass das System der Fig. 4 mit der Vorrichtung 17C der Fig. 5 analog zu den vorstehenden Darlegungen folgendermaßen funktioniert:
- im Normalbetrieb verbindet der Umschalter 14 die Maschine 8 mit ihrer Wirklast 15 und die aerodynamische Fläche 1 wird durch die hydraulische Servosteuerung 32, 35 gesteuert und die aerodynamischen Schwingungen werden durch den elektrischen Zylinder 8, 9, 10, für den die Maschine 8 als Generator funktioniert, gedämpft;
- bei Ausfall der hydraulischen Servosteuerung 32, 35 wird die aerodynamische Fläche 1 durch die hydraulische Servosteuerung 2,5 gesteuert und ihre aerodynamischen Schwingungen werden immer noch durch den elektrischen Zylinder 8, 9, 10 wie vorstehend gedämpft;
- bei Ausfall beider Servosteuerungen 32, 35 und 2, 5 ist die aerodynamische Fläche 1 durch den elektrischen Zylinder 8, 9, 19, für den die Maschine 8 dann als Motor funktioniert, steuerbar.
Bei Funktion der Maschine 8 als Dämpfer ermöglicht es die mit der Bewegungsgeschwindigkeit der aerodynamischen Fläche 1 verbundene Messung des von ihr gelieferten Stroms zu prüfen, ob eine Dämpfung erfolgt und wie deren Leistungswerte sind. So wird jeder versteckter Ausfall der Dämpfungsfunktion beseitigt, und es ist nicht mehr erforderlich, periodische Prüfungen dieser Funktion durchzuführen. Daher können an den Hydrauliksteuerungen 2,5 und 32, 35 die Schwingungsdämpfer der Fläche 1 entfallen. Man beachte, dass es ebenfalls möglich ist, ständig den einwandfreien Zustand der mechanischen Notkette zu prüfen.
Obwohl vorstehend mechanische Flugsteuerungen dargestellt worden sind, könnten diese Steuerungen selbstverständlich vollkommen oder teilweise elektrisch sein.

Claims

1. Steuersystem für eine aerodynamische Fläche (1) eines Flugzeugs, die ein Organ zur willkürlichen Betätigung (6) für den Piloten und eine hydraulische Servosteuerung (2, 5), die vom genannten Organ zur willkürlichen Betätigung (6) überwacht wird, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin folgendes umfasst:

- eine elektrische Maschine (8), die entweder als Motor oder als Generator arbeiten kann und deren Ausgang mechanisch mit der genannten aerodynamischen Fläche (1) verbunden ist;

- eine Stromversorgung (11), die die genannte elektrische Maschine (8) in Abhängigkeit von dem genannten Organ zur willkürlichen Steuerung (6) speisen kann;

- eine Wirklast, in die die genannte elektrische Maschine (8) Energie liefern kann;

- eine Umschaltvorrichtung (14, 15), die die genannte elektrische Maschine (8) elektrisch an die Stromversorgung (11) oder an die genannte Wirklast (15) anschließen soll;

- eine Vorrichtung (18, 19) zur Überwachung der Speisung der genannten Servosteuerung (2, 5) mit Hydraulikflüssigkeit, und

- eine Logikvorrichtung (17, 17A, 17B, 17C), die Informationen zu den Betriebszuständen der genannten Stromversorgung (11) und der genannten hydraulischen Servosteuerung (2, 5) erhält und die Zustände der genannten Umschaltvorrichtung (14, 16) und der genannten Vorrichtung (18, 19) zur Überwachung der Hydraulikspeisung überwacht.

2. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Verbindung, die die genannte elektrische Maschine (8) mit der genannten aerodynamischen 1 = iäche (1) verbindet, eine Schraube (9) umfasst, die rotationsfest mit der Welle der genannten elektrischen Maschine ist und sich in einer Mutter (10) befindet, die sich nicht drehen kann.

3. System gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte hydraulische Servosteuerung (2, 5) ein Dämpfungssystem umfasst, das die Schwingungen der genannten hydraulischen Servosteuerung dämpfen kann, wenn diese nicht aktiv ist.

4. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

- dass die genannte hydraulische Servosteuerung (2, 5) im Normalbetrieb für die Steuerung der genannten aerodynamischen Fläche (1) vorrangig ist, wobei die Dämpfung der aerodynamischen Schwingungen letzterer durch die genannte elektrische Maschine (8) gewährleistet wird, die als Generator funktioniert, der in die genannte Wirklast (15) Energie liefert, und

- dass die genannte elektrische Maschine (8) im Notbetrieb, wenn die hydraulische Servosteuerung (2, 5) ausgefallen ist, als Motor funktioniert, um die genannte aerodynamische Fläche (1) zu steuern, wobei die Dämpfung der genannten aerodynamischen Schwingungen der genannten Fläche (1) durch die genannte hydraulische Servosteuerung (2, 5) gewährleistet wird.

5. System gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

- dass die genannte, als Motor funktionierende elektrische Maschine (8) im Normalbetrieb für die Steuerung der genannten aerodynamischen Fläche (1) vorrangig ist, wobei die Dämpfung der aerodynamischen Schwingungen letzterer durch die genannte hydraulische Servosteuerung (2, 5) gewährleistet wird, und

- dadurch, dass die Steuerung der genannten aerodynamischen Fläche (1) im Notbetrieb, wenn die genannte elektrische Maschine (8) nicht als Motor funktionieren kann, durch die genannte hydraulische Servosteuerung (2, 5) gewährleistet wird, wobei die Dämpfung der aerodynamischen Schwingungen der genannten aerodynamischen Fläche (1) durch die genannte elektrische Maschine (8) erzielt wird, die als in die genannte Wirklast (15) Energie liefernder Generator funktioniert.

6. System gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Logikvorrichtung (17A) folgendes umfasst,

- einen ersten Eingang (20), der die Information zum Betriebszustand der genannten Stromversorgung (11) erhält;

- einen zweiten Eingang (21), der die Information zum Betriebszustand der genannten hydraulischen Servosteuerung (2, 5) erhält;

- einen ersten Ausgang (22), der den Zustand der genannten Umschaltvorrichtung (14, 16) überwacht;

- einen zweiten Ausgang (23), der den Zustand der genannten Vorrichtung (18, 19) zur Überwachung der Hydraulilkspeisung überwacht;

- ein Logikglied (24) des Typs UND mit zwei Eingängen, von denen einer direkt mit dem genannten ersten Eingang (20) und der andere über einen Umschalter 25 mit dem genannten zweiten Eingang (21) verbunden ist, wobei der Ausgang des genannten Logikglieds (24) mit dem genannten ersten Ausgang (22) verbunden ist; und

- eine direkte Verbindung (26) zwischen dem genannten zweiten Eingang (21) und dem genannten zweiten Ausgang (23).

7. System gemäß Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Logikvorrichtung (17B) folgendes umfasst:

- einen zweiten Ausgang (23), der den Zustand der genannten Vorrichtung (18, 19) zur Überwachung der Hydraulikspeisung überwacht;

- ein Logikglied (27) des Typs UND mit zwei Eingängen, von denen einer direkt mit dem genannten zweiten Eingang (21) und der andere über einen Umschalter (28) mit dem genannten ersten Eingang (20) verbunden ist, wobei der Ausgang des genannten Logikglieds (27) mit dem genannten zweiten Ausgang (23) verbunden ist; und

- eine direkte Verbindung (29) zwischen dem genannten ersten Eingang (20) und dem genannten ersten Ausgang (22).

8. System gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

- dass es folgendes umfasst:

-- eine zusätzliche hydraulische Servosteuerung (32, 35), die vom genannten Organ zur willkürlichen Betätigung (6) überwacht wird und die die genannte aerodynamische Fläche (1) steuern kann;

-- eine zusätzliche Vorrichtung (38, 39) zur Überwachung der Speisung der genannten zusätzlichen (32, 35) hydraulischen Servosteuerung mit Hydraulikflüssigkeit; und

- dadurch, dass die genannte hydraulische Servosteuerung (2, 5) und die genannte zusätzliche hydraulische Servosteuerung (32, 35) im Normalbetrieb für die Steuerung der genannten aerodynamischen Fläche vorrangig sind, wobei die Dämpfung letzterer durch die genannte elektrische Maschine, die als Generator funktioniert, gewährleistet wird.

9. System gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass weder die genannte hydraulische Servosteuerung (2, 5), noch die genannte zusätzliche hydraulische Servosteuerung (32, 35) mit einem Dämpfungssystem versehen sind, das sie in die Lage versetzt, die Schwingungen der genannten aerodynamischen Fläche (1) zu dämpfen.

10. System gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9,

dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Logikvorrichtung (17C) folgendes umfasst:

- einen dritten Eingang (30), der die Information zum Betriebszustand der genannten zusätzlichen hydraulischen Servosteuerung (32, 35) erhält;

- einen zweiten Ausgang (23), der den Zustand der genannten Vorrichtung (18, 19) zur Überwachung der Hydraulilkspeisung der genannten Servosteuerung (2, 5) überwacht;

- einen dritten Ausgang (31), der den Zustand der genannten zusätzlichen Vorrichtung (38, 39) zur Überwachung der Hydraulikspeisung der genannten zusätzlichen Servosteuerung (2, 5) überwacht;

- ein erstes Logikglied (40) des Typs UND mit drei Eingängen, von denen der erste direkt mit dem genannten ersten Eingang (20), der zweite über einen ersten Umschalter (41) mit dem genannten zweiten Eingang (21) und der dritte über einen zweiten Umschalter (42) mit dem genannten dritten Eingang (30) verbunden ist, wobei der Ausgang des genannten ersten Logikglieds (40) mit dem genannten ersten Ausgang (22) verbunden ist;

- ein zweites Logikglied (43) des Typs UND mit zwei Eingängen, von denen einer direkt mit dem genannten zweiten Eingang (21) und der andere über den genannten zweiten Umschalter (42) mit dem genannten dritten Eingang (30) verbunden ist, wobei der Ausgang des genannten zweiten Logikglieds (43) mit dem genannten zweiten Ausgang (23) verbunden ist; und

- eine direkte Verbindung (44) zwischen dem genannten dritten Eingang (30) und dem genannten dritten Ausgang (31).