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Flugzeugsteuerung für Landeklappen und verstellbare Höhenflosse Die
Erfindung betrifft eine Flugzeugsteuerung für Landeklappen und verstellbare Höhenflosse.
Das Ausfahren von Landeklappen erfordert einen erheblichen Kraftaufwand. Die Betätigung
von Hand kann daher nur unter Verwendung großer Übersetzungen erfolgen und dauert
infolgedessen unerwünscht lange. Das Ausfahren oder Herausklappen der Landeklappen
ändert die aerodynamischen Eigenschaften des Tragflügels: Der Druckmittelpunkt wandert,
und die Lastigkeit des Flugzeuges ändert sich demzufolge. Es ist daher erforderlich,
gleichzeitig mit den Landeklappen die Höhenflosse so zu verstellen, daß das Flugzeug
den ursprünglichen Lastigkeitszustand wieder erreicht. Das Ausfahren der Landeklappen
ruft meist Kopflastigkeit des Flugzeuges hervor, was dadurch ausgeglichen werden
kann, daß man der Höhenflosse einen negativen Anstellwinkel gibt. Besondere Umstände
bei der Klappenverstellung können jedoch auch zu einer Schwanzlastigkeit des Flugzeuges
führen. In diesem Falle muß die Höhenflosse so verstellt werden, daß ihr positiver
Anstellwinkel hinreichend groß wird.
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Gemeinsame und im Bedarfsfalle einzelne Verstellung zweier Steuerflächen
wurde bereits bei der bekannten Entenbauart von Flugzeugen angewendet. Es handelt
sich hier um eine Vorrichtung zur Längsstabilisierung, bestehend aus der bekannten,
vor dem Flugzeugbug liegenden Höhensteuerfläche und den zusätzlichen Längsstabilisierungsflächen
am Heckleitwerk, welche zur Unterstützung oder als Ersatz der Bugflächen dienen.
Zum wahlweisen
Betätigen der Bugfläche, der beiden Heckflächen
oder beider Steuerarten gleichzeitig ist zwischen dem Steuerhebel 'und dem Steuergestänge
ein Wechselgetriebe eingeschaltet. Die bekannte Einrichtung stellt eine Stabilisierungsvorrichtung
mit wechsel weisem oder gleichzeitigem Betätigen zweier Steuerflächen gleicher Wirkung
dar. Beim Gegenstand der Erfindung findet gleichfalls das Zusammenwirken zweier
beweglicher Steuerflächen, und zwar von Start- oder Landeklappe und verstellbarer
Höhenflosse statt, die jedoch verschiedene Wirkungen haben und sich in ihren Wirkungen
derart ergänzen, daß die Längsstabilität des Flugzeuges beim Ausschlagen beider
Steuerorgane erhalten bleibt. Die Höhenflosse kann außerdem einzeln verstellt werden,
um plötzlich auftretende Lastigkeitsänderungen des Flugzeuges, wie z. B. beim Hochreißen
vor einem Hindernis oder beim Durchstarten, auszugleichen.
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Es ist eine Anordnung zum gemeinsamen Verstellen von Landeklappen
und Höllenflosse durch einen Handhebel bekannt, wobei der zur Höhenflosse führende
Stellhebel unter Zwischenschalten einer Spindel mit Mutter an den Handhebel angelenkt
ist. Hierdurch wird eine Änderung der gegenseitigen Winkelstellung von Klappe und
Flosse ermöglicht. Es fehlt bei der bekannten Anordnung jedoch die Möglichkeit,
die Flosse allein schnell zu verstellen.
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Beim Erfindungsgegenstand kann die Höhenflosse zusammen mit der Landeklappe
und auch einzeln motorisch und von Hand verstellt werden. Zur Schaltung der verschiedenen
Steuervorgänge dient ein Wechselrädergetriebe.
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Landeklappe und Höhenflosse werden durch einen gemeinsamen Motor über
ein Schaltgetriebe bewegt. Der Ausschlag der Höhenflosse verläuft in einem bestimmten
Verhältnis zu dem der Landeklappen. Bei Motoren mit nur einer Drehrichtung muß das
Schaltgetriefte einen Wechsel .der Drehrichtung enthalten. Bei Verwendung eines
Motors für beide Umlaufrichtungen fällt das Getriebe durch Fortfall des Richtungswechsels
einfacher aus. Das Schaltgetriebe gibt die Möglichkeit, während des Fluges ein Ändern
der Trimmung des Flugzeuges dadurch zu bewerkstelligen, daß man, ohne die Landeklappen
zu bewegen den Motor über .das Getriebe nur auf die Höhenflosse wirken läßt. Für
die gemeinsame Bewegung von Landeklappen und Höhenflosse ergibt sich dadurch eine
geänderte Anfangsstellung für letztere.
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Das mit dem Motor gekuppelte Getriebe kann so geschaltet werden, daß
bei Nichtbenutzbarkeit des Motors ein Hand- oder sonstiger Hilfsantrieb angewendet
werden kann. Dabei ist der Motor abgeschaltet, so daß er vom Handantrieb nicht mitgeschleppt
werden muß. Selbstverständlich beträgt die bei Handantrieb für die Klappenverstellung
erforderliche Zeit stets ein Vielfaches der beim :Motorantrieb notwendigen. Von
der Möglichkeit der Ausschaltung des Antriebsmotors und der Anwendung des Handantriebes
kann der Pilot auch bei dem Verstellen der Höhenflosse allein Gebrauch machen, wenn
er sich vom Handantrieb eine größere Feinheit der Trimmkorrektur verspricht.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für elektrischen und
Handantrieb dargestellt.
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Abb. i zeigt ein Schema der gesamten Anlage, Abb. 2 einen Längsschnitt
durch das Getriebe.
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Das Flugzeug hat einen Rumpf i, Tragflügel 2, Landeklappen 3, Querruder
d. und am hinteren Leitwerk eine beiderseits des Rumpfes angeordnete Höhenflosse
5. Die Landeklappen sind auf der Achse 6 befestigt, welche bei 7 gelagert ist. Die
Höhenflosse ist auf der im Rumpf gelagerten Achse 8 befestigt. Die Klappenachse
6 trägt ein Kettenrad 9, die Flossenachse 8 ein Kettenrad Io. Im Tragflügel befindet
sich das Getriebe i i, welches von dem E1el~tr,Dmotor 12, welcher für beide Drehrichtungen
eingerichtet ist, angetrieben wird. Aus dem Getriebe ragen die gleichachsig angeordneten
Wellen 13 und 14. heraus, welche die Kettenräder 15 und 16 tragen. Von dein Kettenrad
15 führt eine Kette 17 zu dem Kettenrad 9. Von dem Kettenrad 16 führt eine Kette
18 zu dem Kettenrad io. Wenn der Motor 12 das Getriebe i i antreibt und dasselbe
derart gescha'.tet ist, daß die Wellen 13 und 14 laufen, so werden gleichzeitig
die Landeklappen 3 und die Höhenflosse 5 bewegt. Es ist aber, wie im vorstehenden
gesagt wurde, möglich, das Getriebe i i mit Hand so zu schalten, daß nur die Welle
1.4 bewegt und daher nur die Höhenflosse 5 allein verstellt wird. Das in Abb. 2
als Ausführungsbeispiel gezeigte Getriebe ist folgendermaßen aufgebaut: In einem
Gehäuse flo befinden sich übereinander drei Wellen, von denen die Wellen 51 und
52 durchgehen. Die obere Welle ist unterteilt in eine Welle 53 und eine in dieser
drehbar gelagerten Welle 5d.. Auf der Welle 51 befindet sich unverschiebbar das
Stirnrad 55. Auf der gleichen Welle ist undrehbar ein Kettenrad 56 befestigt, von
welchem eine Kette zu einem Handantrieb im Führerraum oder zu einem Hilfsantrieb
führt. Auf der Welle 52 sind die Stirnräder 57 und 58 verschiebbar gelagert. Das
Stirnrad 57 kann mit Hilfe des bei 59 gelagerten Doppelhebels o und der Schubstange
61 auf der Welle 52
verschoben werden. Das Stirnrad 58 kann durch
den bei 62 gelagerten Doppelhebel 63
und der Schubstange 64. auf der Welle
52- verschoben werden. Die Welle 54 trägt mit Nut und Keil das Stirnrad 65, ebenfalls
auf der Welle 54 undrehbar befestigt ist das Kettenrad i6, von welchem aus, wie
aus Abb. i ersichtlich ist, eine Kette 18 zu der Höhenflosse führt.
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Auf. der Welle 54 läuft lose das Stirnrad 7o, dessen Ansatz 73 .das
Kettenrad 15 trägt. Von diesem Kettenrad 15 führt, wie aus Abb. i ersichtlich ist,
eine Kette 17 zu dem auf der Drehachse der Landeklappen befestigten Kettenrad g.
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Die Welle 53 trägt auf ihrem anderen Ende ein Stirnrad 7i und einen
Flansch 72. An diesen Flansch 72 wird der Antriebsmotor angeschlossen. Der Motor
wird vorzugsweise über ein selbsthemmendes' Schneckengetriebe an den Flansch 72
angeschlossen. Eine solche Anordnung hat. den Vorteil, daß die Landeklappen und
die Höhenflosse ihre Lage bei stillstehendem Motor nicht selbsttätig ändern können.
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Bei dem Schaltungszustand, welchen Abb. 2 zeigt, treibt der bei 72
angeschlossene Motor über das Räderpaar 71/57 die Welle 52 und von dort über das
Räderpaar 58/65 die Welle 54, das Kettenrad 16 und von dort (vgl. Abb. i) das Kettenrad
Io mit der Höhenflosse an. Bewegt man die Stange 64 in Richtung des Pfeiles P, so
macht der Doppelhebel 63 einen Ausschlag in dem gleichen Sinne und verschiebt dadurch
das Stirnrad 58 auf der Welle 52 so, daß das Rad 58 gleichzeitig mit beiden Rädern
65 und 70 im Eingriff ist. In diesem Zustand treibt der bei 72 angeschlossene
Motor nicht nur das Kettenrad 15, sondern auch das Kettenrad 16 an. Es werden also,
wie aus Abb. i hervorgeht, gleichzeitig die Landeklappen und die Höhenflosse bewegt.
Bewegt man die Stange 61 in Richtung des Pfeiles P1, so macht der Doppelhebel 6o
eine Drehbewegung in dem gleichen Sinne und verschiebt dadurch das Stirnrad 57 auf
der Welle 52 so, daß es den Eingriff mit dem Stirnrad 71 aufgibt und mit dem Stirnrad
55 in Eingriff kommt: In diesem Schaltzustand ist der Motorantrieb ganz abgeschaltet,
und der über das Kettenrad 56 eingeleitete Handantrieb oder Hilfsantrieb ist eingeschaltet.