DE959154C - Kontroller fuer eine selbsttaetige Flugzeugsteuerungsvorrichtung - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 28. FEBRUAR 1957

B 3118SXI162b

Bekanntlich besitzen die selbsttätigen Steuerungsvorrichtungen in Flugzeugen im allgemeinen einen Handkontroller, der es dem Flugzeugführer erlaubt, durch eine einfache Betätigung von Knöpfen oder ähnlichen Betätigungsmitteln das Flugzeug mittels der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung eine jegliche gezogene oder gedrückte Kurve ausführen zu lassen.

Falls die selbsttätige Steuerungsvorrichtung auf die Hilfsmotoren mittels elektrischer Impulse einwirkt, die durch geeignete, durch die den drei Bewegungsachsen entsprechenden Bezugsinstrumente gesteuerte Generatoren erzeugt werden, indem diese Bezugsinstrumente beispielsweise ein Erdinduktionskompaß für die Richtung und ein Kreiselhorizönt für die Längs- und Querneigungen: sein können, kann eine solche selbsttätige Steuerungsvorrichtung drei Generatoren besitzen, die entsprechend in die Ketten der Steuerungsimpulse der drei Bewegungsachsen eingeschaltet sind. Diese Generatoren werden durch die Betätigung der entsprechenden Knöpfe getrieben. Insbesondere kann die Betätigung des Kurvenknopfes gleichzeitig auf einen in die Kette der Rollachsensteuerungsimpulse eingeschalteten Generator und einen in die Kette der Gierachsensteuerungsimpulse eingeschalteten Gene-

rator einwirken, um den Querrudern und dem Seitenruder die gewünschten Ausschläge zu erteilen, damit das Flugzeug eine fehlerfrei beigeordnete Kurve ausführt. Außerdem erlaubt ein Betätigungsknopf der Längstrimmsteuerung (oder Stampfsteuerung), auf den in die Kette der Stampf Steuerungsimpulse eingeschalteten Generator einzuwirken, um ein Ziehen oder Drücken des Flugzeugs zu erwirken.

ic Die Erfindung bezweckt Verbesserungen des Handkontrollers, insbesondere die Beseitigung der etwaigen schädlichen Einflüsse der durch die Bezugsinstrumente der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung während einer Handbetätigung des Kontrollers erzeugten Impulse.

Es ist in der Tat ersichtlich, daß, falls in diesem Augenblick der Richtungsbezugsimpuls in den Ketten der Roll- und der Giersteuerungsimpulse, der normalerweise das Flugzeug auf seinem vorgeschriebenen Kurs beibehalten soll, bestehen bliebe, dieser Impuls sich dem durch die Betätigung des Kurvenknopfes erzeugten Impuls entgegensetzen, somit zu einer fehlerhaften Arbeitsweise führen würde. Auch ist es bekannt, daß bei einer jeden Betätigung des Kurvenknopfes die Wirkung der Richtungsbezugsvorrichtung momentan ausgeschaltet werden muß. Diese Ausschaltung wird insbesondere durch die Anordnung eines mit der Betätigung des Kurvenknopfes verbundenen Unterbrechungskontaktes erzielt, dessen durch eine jegliche Verschiebung des Kurvenknopfes aus seiner Mittelstellung hervorgerufene. Öffnung die Speisung einer auf der Rotorachse des ,Richtungsbezugsimpulsgenerators eingeschalteten elektromagnetisch gesteuerten Kupplung unterbricht, so daß der Generator keinen Impuls mehr liefert, falls das Flugzeug von dem ursprünglich vorgeschriebenen Kurs abweicht. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß eine zu plötzliche Betätigung des Kurvenknopfes eines solchen Handkontrollers eine zu brutale und demzufolge gefährliche Einwirkung auf die Ruderflächen erzeugen' kann. Die Wirkung des Unterbrechungskontaktes ist nicht sofortig und kann demzufolge eintreten, nachdem die zwei zusätzlichen Generatoren sich schon um einen gewissen Winkel gedreht haben, so daß das durch die Wirkung des Unterbrechungskontaktes verursachte plötzliche Verschwinden des Bezugsimpulses den soeben erwähnten brutalen Effekt erzeugt.

Die Erfindung bezweckt unter anderem die Beseitigung dieses Übelstandes.

Ein ähnliches Problem stellt sich in betreff der Stampfachsensteuerungsimpulse jedesmal, wenn die selbsttätige Steuerungsvorrichtung einen Höhenbezugsimpulserzeuger besitzt. Ein solcher Impulserzeuger kann aus einem Impulsgenerator bestehen, der von den Volumenänderungen einer Barometerdose abhängig ist und in dieKette der Stampf impulse eingeschaltet ist, um bei einer jeden Abweichung des Flugzeuges von seiner vorgeschriebenen Höhe den Höhenrudern einen berichtigenden Ausschlag zu erteilen und somit das Flugzeug auf seine vorgeschriebene Höhe zurückzubringen. Es ist ersichtlich, daß, falls im Augenblick, wo die Längsneigung des Flugzeugs durch die Betätigung des entsprechenden Knopfes des Handkontrollers geändert werden soll, dieser Impulserzeuger tätig sein würde, die durch die zwei Generatoren, von üenen der eine durch die Höhenbezugsvorrichtung und der andere durch den Knopf des Handkontrollers gesteuert ist, erzeugten Impulse sich wiederum entgegensetzen würden, was zu einer fehlerhaften Arbeitsweise führen würde.

Die Erfindung beseitigt ebenfalls diesen Übelstand.

Die Erfindung bezweckt ebenfalls das neue industrielle Erzeugnis, das durch einen Handkontroller für selbsttätige Steuerungsvorrichtungen in Flugzeugen gebildet ist, der dadurch bemerkenswert ist, daß er folgende einzeln oder in einer jeglichen Betriebsverbindung betrachtete Verbesserungen besitzt:

a) Die Betätigung des Kurvenknopfes (oder einer entsprechenden Kurvensteuerungsvorrichtung) schaltet die Wirkung des Richtungsbezugsimpulserzeugers aus und betätigt die in die Ketten der Roll- und Gierimpulse eingeschalteten zusätzlichen Generatoren, jedoch nur nach einer gewissen weiteren Verstellung dieses Knopfes oder der entsprechenden Kurvensteuerungsvorrichtung.

b) Diese Arbeitsweise kann mittels eines Mecha- go nismus mit totem Gang erzielt werden, beispielsweise einem Drehgetriebe, das ein gewisses Winkelspiel oder -flattern aufweist.

c) Die Ausschaltung des Richtungsbezugsimpulserzeugers wird durch einen auf dem Kurvenknopf angeordneten Nocken erzielt, der einen elektrischen Kontakt öffnet, sobald genannter Knopf aus seiner Mittelstellung gebracht wird.

d) Um die Rückkehr der durch den Kurvenknopf gesteuerten zusätzlichen Generatoren gleichzeitig mit diesem und trotz des Vorhandenseins des genannten Winkelspiels in ihre Mittelstellung zu erwirken, ist ein jeder dieser beiden Generatoren mit einer federnden Zentriervorrichtung versehen.

e) Die Betätigung eines Steuerungsorgans — beispielsweise eines Schaltergriffes —, um den Höhenbezugsimpulserzeuger einzuschalten, macht den Steuerungsknopf der ,Stampfimpulsachse unwirksam, derweil die Ausschaltung des genannten Höhenbezugsimpulserzeugers diesem Knopf seine Wirkung zurückerstattet.

f) Die Betätigung des Steuerungsorgans oder Schaltergriffs nach e) in die eine oder die andere seiner möglichen Stellungen rückt eine mit dem Höhenbezugsimpulsgenerator verbundene Kupplung ein, während sie eine mit dem in die Kette der Stampfimpulse eingeschalteten Generator verbundene Kupplung ausrückt, oder umgekehrt.

g) Der durch den Stampfachsensteuerungsknopf gesteuerte Generator wird selbsttätig in seine Mit- iao telstellung zurückgebracht, sobald zwecks Handsteuerung die Höhenruder von ihren Hilfsmotoren ausgekuppelt sind.

h) Der Handkontroller besteht aus einem Gehäuse, auf dessen Deckel der Kurvenknopf angeordnet ist und das auf seinen Seiten zwei Knöpfe

oder Rädchen trägt zur Stampfachsensteuerung, indem diese Rädchen solidarisch sind und das Kontrollorgan nach e) aus einem auf dem Gehäuse angeordneten Schaltgriff eines elektrischen Rückkopplers besteht.

Nun soll eine der Erfindung entsprechende Ausführungsart an Hand der Zeichnung beschrieben werden.

Fig. ι ist eine schematische Gesamtschaltungs-Perspektive des den Gegenstand der Erfindung bildenden Handkontrollers im Gesamtkreislauf einer selbsttätigen Steuerungsvorrichtung;

Fig. 2 ist ein Grundriß des Handkontrollers von oben aus gesehen, in welchem verschiedene Teile beseitigt sind;

Fig. 3 ist ein Längsriß, der Fig. 2 entsprechend, in welchem die Schnitteile und andere Teile beseitigt sind;

Fig. 4 ist eine ausführliche Darstellung im Schnitt nach der Achse 4-4 der Fig. 3, jedoch in größerem Maßstab;

Fig. 5 ist ein Längsriß nach einer zu der Ebene der Fig. 3 senkrecht stehenden Ebene mit geschnittenen und beseitigten Teilen;

Fig. 6 schließlich ist ein der Fig. 5 entsprechender Teilriß.

Die in Fig. 1 veranschaulichte selbsttätige Steuerungsvorrichtung ist in sich selbst einer wohlbekannten Art. Um das Flugzeug um seine Gier-, Roll- und Stampf achsen zu stabilisieren, bewirkt die Vorrichtung die selbsttätige Steuerung des Seitenruders 11, der Querruder 10 und der Höhenruder 12 mittels entsprechender Zweiphasen-Hilfsmotoren 53, 52, 54, die mit den Ruderflächen mittels elektromagnetisch gesteuerter Kupplungen verbunden sind, deren Einrückung durch die Erregung der entsprechenden Solenoide 101 bewirkt wird.

Die Steuerwicklungen eines jeden der Hilfsmotoren werden durch einen Verstärker 31, 21, 41 gespeist. Ein jeder dieser Verstärker wird durch die durch eine entsprechende Kette von in Kaskadenschaltung angeordneten Impulsgeneratoren gelieferte resultierende Spannung gespeist.

Die der Rollachse entsprechende Kette umfaßt, von dem Anschluß an die Masse 20 ausgehend, die Umwandlungsimpulsgeneratoren 22 und 23 der Ausschlagsgeschwindigkeit und der Ausschlagsstellung der Querruder, den von einem Kreiselhorizont abhängigen Rollwinkelimpulsgenerator 21, den durch einen Erdinduktionskompaß 63 gesteuerten Impulsgenerator 62 und schließlich den Generator 27 des Handkontrollers.

Die der Gierachse entsprechende Kette umfaßt, von dem Anschluß an die Masse 30 ausgehend, die Umwandlungsimpulsgeneratoren 32 und 33' .der Aüsschlagsgeschwindigkeit und der Ausschlagsstellung des Seitenruders, den von einem gedämpften Pendel abhängigen Generator 34 des 'Abweichungsimpulses zwischen der wahren und der dynamischen Senkrechten, den von einem Kreiselneigungsmesser abhängigen Kurvengeschwindigkeitsimpulsgenerator 35 und schließlich den Generator 37 des Handkontrollers.

Die der Stampfachse entsprechende Kette umfaßt, von dem Anschluß an die Masse 40 ausgehend, die Umwandlungsimpulsgeneratoren 42 und 43 der Ausschlagsgeschwindigkeit und der Ausschlagsstellung der Höhenruder, den von dem Kreiselhorizont abhängigen Stampfimpulsgenerator 44, den durch ein barometrisches Gerät gesteuerten Höhenabweichungsimpulsgenerator 45 und schließlich den Generator 47 des Handkontrollers.

Ein jeder der Verstärker 21, 31 und 41 erhält von der entsprechenden Kette einen aus einer Wechselspannung umkehrbarer Phase und veränderlicher Amplitude bestehenden resultierenden Impuls und liefert an seinen Austritt einen entsprechenden verstärkten Impuls, der die Hilfsmotoren in der einen oder der anderen Richtung dreht.

Ein jeder der Ausschlagsgeschwindigkeitsum- So wandlungsgeneratoren 22, 32 oder 42 ist ein zweiphasiger tachometrischer Generator der wohlbekannten Art. Er wird durch den entsprechenden Hilfsmotor getrieben und liefert an den Klemmen einer seiner Wicklungen einen Wechselstrom, dessen Amplitude im Verhältnis zu der Winkelgeschwindigkeit des Motors ist.

Ein jeder der Ausschlagsstellungsumwandlungsgeneratoren 23, 33 oder 43 ist ein induktiver Generator, dessen durch die Wechselstromquelle gespeiste Rotorwicklung durch den Hilfsmotor getrieben wird und dessen Ständerwicklung eine in Abhängigkeit vom Winkel, um den sich der Motor gedreht hat, stehende Spannung liefert. Diese Ständerwicklung ist in Reihe mit der Austrittswicklung des tachometrischen Generators an die Klemmen eines Potentiometers geschaltet, der es somit erlaubt, in die Kette der betrachteten Impulse einen Gesamtimpuls einzuführen, zugleich den Winkel und die Drehgeschwindigkeit des Hilfsmotors (oder den Ausschlag des Ruders) in Betracht" nehmend. Die Art der Einführung dieses Gesamtumwandlungsimpulses in die Kette ist eine solche, daß er bestrebt ist, sich der Summe der anderen in der Kette enthaltenen Impulse zu widersetzen, um die etwaige in der Steuerung des Ruders erscheinende Neigung zum Schwingen zu dämpfen. Überdies ist diese Arbeitsweise der Geschwindigkeits- und Stellungsumwandlung wohlbekannt.

Alle anderen in den verschiedenen beschriebenen Ketten enthaltenen Generatoren können dem Stellungsumwandlungsimpulsgenerator ähnlich sein.

Falls das Flugzeug zu rollen beginnt, dreht sich der Rotor 60 des an die Längsachse des' Kreiselhorizonts angeschlossenen Generators 24 in bezug zum Ständer 61 und erzeugt einen Rollbezugsimpuls, dessen Phasenzustand und Amplitude der Richtung (nach rechts oder nach links) der Querneigung des Flugzeugs' und deren Winkel entsprechen. Dieser Impuls erreicht den Verstärker 21, ohne von den anderen Generatoren der Kette beeinflußt zu werden, unter der Bedingung, daß sich dieselben in ihrer Mittelstellung befinden.

Der verstärkte Impuls dreht den Hilfsmotor 52 in der gewünschten Richtung, um den Flügel in seine Waagerechtstellung zurückzubringen, bis der

Umwandlungsimpuls entgegengesetzter Phase dem Bezugsimpuls in Stärke gleich ist, woraufhin der Hilfsmotor zum Stehen kommt.

Falls das Flugzeug von seinem vorgeschriebenen Kurs abweicht, erscheint ein entsprechender Kurs- oder Azimutbezugsimpuls am Ständer 71 des Generators 62. Ih der Tat liefert der Erdinduktionskompaß 63 einen dem Abweichungswinkel der Längsachse des Flugzeugs vom magnetischen Nordpol entsprechenden Impuls. Dieser Impuls erzeugt in dem Ständer 65 einer induktiven Auf f angsvorrichtung 66 einen resultierenden Vektor des magnetischen Feldes. Falls die elektrische Achse des Rotors 67 der Auffangsvorrichtung 66 im Verhältnis zu diesem Vektor schräg liegt, erscheint an den Klemmen dieses Rotors ein Wechselstromimpuls, der, durch den Verstärker 68 verstärkt, den zweiphasigen Hilfsmotor 69 entsprechend dreht, um den Rotor 67 in eine im Vergleich zum magnetischen Vektor des Ständers 65 senkrechte Stellung zurückzubringen. Andererseits treibt der Motor 69 mittels einer elektromagnetischen Kupplung, die durch die Erregung des Solenoids 106 eingerückt wird, den Rotor 73 des bereits erwähnten Generators 62. Dem- »5 zufolge erscheint an den Klemmen 71 dieses Generators ein der Abweichung des Flugzeugs vom vorgeschriebenen Kurs entsprechender Impuls.

Dieserimpuls wird an den Querruderhilfsmotor 52 angelegt, um dem Flugzeug die gewünschte Querneigung zu verleihen, die seine Richtung derart verändert, daß es auf 'seinen vorgeschriebenen Kurs zurückkehrt. Bekanntlich wird/ diese Manöverart durch Einwirkung auf die Querruder im allgemeinen einer direkten Einwirkung auf das Seitenruder vorgezogen.

Jedoch, damit das Flugzeug eine korrekt beigeordnete Kurve beschreibt, ist es notwendig, daß die Querruderverwindung mit einem entsprechendenund begleitenden Ausschlag des Seitenruders erfolgt. Zu diesem Zweck ist ein Detektor der dynamischen Senkrechten vorgesehen, der aus einem geeigneten gedämpften Pendel bestehen kann, der um eine zu der Längsachse des Flugzeugs parallelen Achse aufgehängt ist. Sobald die dynamische Senkrechte des Flugzeugs von der wahren Senkrechten abweicht, durch ein Schieben des Flugzeugs nach außen oder innen, weicht der Pendel ab und treibt den Rotor 91 des Generators 34, dessen Ständer 92 einen entsprechenden Impuls liefert. Dieser Impuls betätigt den Motor 53, um einen Ausschlag des Seitenruders 11 in gewünschter Richtung zu erwirken, damit die beiden-Senkrechten wieder in Übereinstimmung gebracht werden. In diesem Augenblick ist bekanntlich die Kurve korrekt beigeordnet. Die Gierkette besitzt außerdem einen üblichen Kreiselneigungsmesser 85, der den Rotor 87 eines Generators 35 treibt, dessen Ständer 89 einen der Winkelgeschwindigkeit des Flugzeugs entsprechenden Impuls liefert. Bekannterweise bezweckt dieser Impuls eine »vorgreifende« Steuerung des Ruders, das die Stabilität des Manövers verbessert und die Schwingungen des Flugzeugs um seine Gierachse am Ende der Kurve vermeidet.

Eine jede Änderung des Längstrimms des Flugzeugs (Stampfen) erzeugt einen entsprechenden Impuls, der durch den von der Querachse abhängigen Generator 44 geliefert wird. Dieser Impuls wird nach seiner Verstärkung an den Hilfsmotor 54 angelegt und erwirkt einen berichtigenden Ausschlag des Höhenruders 12, bis der Stampfimpuls durch den Umwandlungsimpuls ausgeglichen ist.

Bekanntlich kann die Höhe eines Flugzeugs sich verändern insbesondere durch Auf- oder Abwinde, ohne daß sich seine Längsneigung ändert. Um dieser Möglichkeit vorzubeugen, besitzt die Kette der Stampf impulse den Generator 45 in Abhängigkeit von einem barometrischen Gerät. Dieses Gerät besitzt einen Satz von versiegelten Barometerdosen, deren Volumenänderungen den Rotor 98 des Generators 45 drehen, und zwar über eine Verbindung, bestehend aus der durch das Solenoid 109 gesteuerten Kupplung 96 und einer Zentriervorrichtung 97. Somit liefert der Ständer 99 dieses Generators 45 einen Impuls," dessen Phasenzustand und Amplitude der Richtung und der Größe der Abweichung des Flugzeugs zwischen seiner wirklichen Höhe und seiner Bezugshöhe, in welcher die Kupplung 96.eingerückt worden ist, entsprechen. Dieser Impuls betätigt den Hilfsmotor 54, um die Höhenruder 12 auszuschlagen und somit das Flugzeug auf seine Bezugshöhe zurückzubringen.

Um die Einwirkung der beschriebenen selbsttätigen Steuerungsvorrichtung auf die Ruderflächen zu veranlassen, müssen die Solenoide 101 vorerst erregt sein, um die zwischen den Hilfsmotoren und den Ruderflächen angeordneten Kupplungen einzurücken. Die Erregung dieser Solenoide wird durch die Betätigung des zwischen einer Stromquelle 102 und dem gemeinsamen, die drei Solenoide 101 in Parallelschaltung speisenden Leiter angeordneten Schalters 104 erzielt. Die Schließung des Schalters 104 stellt ebenfalls den Speisungskreislauf des Solenoids 106 her, der die Einrückung der Kupplung 70 der Vorrichtung 25 steuert, vorausgesetzt, daß, wie weiter unten ersichtlich, der durch den Kurvenknopf 30 des Handkontrollers gesteuerte Kontakt 107 geschlossen ist.

Die Schließung des Schalters 104 stellt ebenfalls den Speisungskreislauf des Solenoids 109 her, der die Einrückung der Kupplung 96 des barometrisehen Gerätes steuert, vorausgesetzt, daß ein Rückkoppler 134, desen Arbeitsweise etwas weiter unten beschrieben ist, die in der Zeichnung veranschaulichte Lage innehält.

Schließlich sichert die Schließung des Schalters 104 gleichzeitig die Speisung von zwei zusätzlichen Solenoiden 110, die entsprechend mit den Zentriervorrichtungen der Kursabweichungsimpulserzeugungsvorrichtung und der Höhenabweichungsimpulserzeugungsvorrichtung verbunden sind. Wenn iao die Solenoide 110 gespeist sind, entfernen sich die zwei Arme, wie beispielsweise 111, voneinander, den Widerstand einer Rückreißfeder überwindend, so daß sie alsdann für die Zentrierung des Rotors des entsprechenden Generators (62 oder 45) inaktiv sind. Wie es weiter unten erläutert wird, ist ein

unter denselben Bedingungen wie die zwei vorgehenden gespeistes Solenoid no ebenfalls mit der Zentriervorrichtung des durch den Handkontroller gesteuerten Generators 47 der Längsneigungsimpulse verbunden.

Wenn der Rotor 112 des Generators 27 von seiner Mittelstellung in bezug auf den Ständer 116 abweicht, erteilt dieser einen entsprechenden Impuls, der die Hilfsmotoren der Querruder betätigt, bis er durch den durch die Drehung dieses Motors erzeugten Umwandlungsimpuls ausgeglichen wird. Der Motor bleibt alsdann stehen. Sowie der Ausschlag der Querruder dem Flugzeug eine Querneigung verleiht, vergrößert sich der durch den Generator 24 gelieferte Impuls. Sobald die Amplitude dieses Impulses einen dem durch den Generator 27 gelieferten Impuls gleichen Wert entgegengesetzter Phase erreicht hat, somit denselben ausgleichend, überwiegt der Umwandlungsimpuls, und die Querruder werden in ihre Mittelstellung zurückgebracht. Das Flugzeug behält die erreichte Neigung bei, solange der Rotor 112 nicht in seine Mittelstellung zurückgebracht worden ist.

In einer ähnlichen Weise entwickelt eine jede Drehung des Rotors 118 des Generators 37 im Ständer 120 einen Impuls, der den Hilfsmotor 53 treibt, somit das Seitenruder bis zu einer Stellung ausschlagend, in welcher dieser Impuls durch den Umwandlungsimpuls aufgehoben wird. Da unter dem Einfluß dieses Seitenruderausschlags das Flugzeug zu einer Kurve ansetzt, erteilt der Kreiselneigungsmesser 85 durch den Generator 35 einen Kurvengeschwindigkeitsimpuls, der bestrebt ist, den durch den Generator 37 gelieferten Impuls auszugleichen. Sobald der Gleichgewichtszustand erreicht worden ist, bringt der Umwandlungsimpuls das Seitenruder in seine Mittelstellung zurück, und das Flugzeug verfolgt seine Kurve mit einer dem zwischen den Impulsen entstandenen Gleichgewicht entsprechenden Winkelgeschwindigkeit.

Schließlich entwickelt ebenfalls eine jede Drehung des Rotors 122 des Generators 47 im Ständer 124 einen Impuls, der den Hilfsmotor 54 betätigt, um die Höhenruder mit einem Winkel auszuschlagen, der den Ausgleich dieses Impulses mit dem' Umwandlungsimpuls erwirkt. So wie der Ausschlag der Ruder die Längsneigung des Flugzeugs vergrößert, verstärkt sich der durch den Generator 44 gelieferte Impuls, bis er den vom Generator 47 her stammenden Impuls ausgleicht. In diesem Augenblick bringt der Umwandlungsimpuls die Ruder in deren Mittelstellung zurück, und das Flugzeug steigt oder fällt mit der erreichten Neigung weiter. Der durch die Vorrichtung 25 erzeugte Kursimpuls würde bestrebt sein, sich einer jeden Kurs-, änderung des Flugzeugs zu widersetzen. Darum ist es notwendig, diese Vorrichtung auszuschalten, falls eine Kurve ausgeführt werden soll. Zu diesem Zweck ist der Schalter 107 vorgesehen, dessen OfF-nung, wie bereits erwähnt und nach einer in sich selbst bekannten Anordnung, die Erregung des Solenoids 106 ausschaltet und die Kupplung 70 ausrückt. Somit bleibt der Rotor des Generators 62 unbeweglich, derweil der Motor 69 den Rotor 67 während der Ausführung der Kurve betätigt.

Der den Gegenstand der Erfindung bildende Handkontroller besitzt als Steuerungsmittel einen Kurvenknopf 130, zwei Trimm- oder Längsneigungsrädchen 132 und' schließlich einen Rückkopplungshebel 108 mit zwei Stellungen. Die Drehung des Kurvenknopfes erwirkt gleichzeitig die Drehung der Rotoren 112 und 118 der beiden Generatoren 27 und 37. Diese Betätigung "öffnet andererseits den Schalter 107, um die Wirkung des Kursimpulses in Übereinstimmung mit dem soeben ersehenen zu unterbrechen. Diese gleichzeitige: Betätigung der beiden Generatoren 27, 37 erwirkt die gleichzeitige Ausschlagung der Querruder 10 und des Seitenruders 11, um das Flugzeug eine korrekt beigeordnete Kurve ausführen zu machen, dank· der gleichzeitigen Einwirkung des bereits betrachteten Generators 34 der Senkrechten. Falls der Kurvenknopf 130 in seine Mittelstellung zurückgebracht wird (die z. B. durch einen Pfeil gekennzeichnet ist), werden die Rotoren 112 und 118 in ihre Mittelstellung zurückgebracht, und der Schalter 107 wird geschlossen, was die Kupplung 70 einrückt. Das Flugzeug verfolgt alsdann den neuen von ihm eingeschlagenen Kurs.

Falls das Flugzeug in einer beständigen Höhe beibehalten werden soll, genügt es, den Hebel 108 umzulegen, um den Arm 134 auf das rechts liegende Kontaktstück zu bringen (in Fig. 1 veranschaulichte Stellung). Das Solenoid 109 der Kupplung 96 ist gespeist. Alsdann wird jede Abweichung von der Höhe, in welcher diese Umlegung des Hebels stattgefunden hat, einen durch den Generator 45 abgegegebenen Berichtigungsimpuls erzeugen und erwirkt ein Ausschlagen der Höhenruder, das das Flugzeug auf die gewählte Höhe zurückbringt. Falls der Hebel 108 in die Stellung gelegt wird, in der der Arm 134 sich wiederum auf seinem links liegenden Kontaktstück befindet, ist das Solenoid 109 nicht mehr gespeist, und das barometrische Gerät steuert nicht mehr den Hilfsmotor.

Die Rädchen 132 betätigen den Rotor 122 des Generators 47 über eine Verbindung, bestehend aus einer Zentriervorrichtung 220 und einer, durch das Solenoid 137 gesteuerten Kupplung 139. Der Zweck dieser Kupplung ist, die Drehung der Rädchen 132, um die Längsneigung des Flugzeugs zu ändern, unwirksam zu machen, solange die Höhenmessungsvorrichturig zur Beibehaltung der beständigen Höhe des Flugzeugs in Betrieb ist. Zu diesem Zweck wird das Solenoid durch den Rückkoppler 134 gespeist. Wenn der Hebel 108 in die der Einschaltung der Höhenmessungsvorrichtung entsprechende Stellung gelegt wird, schließt der Arm 134 den rechts liegenden Kontakt des Rückkopplers, und die Speisung des Solenoids 134 wird unterbrochen, so daß die Verbindung zwischen dem Rotor 122 und den Rädchen 132 ebenfalls unterbrochen wird. Fall jedoch der Hebel 108 in die Stellung geschoben wird, die der Ausschaltung der Höhenmessungsvorrichtung entspricht, schließt der Arm 134 den links liegenden Kontakt des Rückkopplers, und das Solenoid 137

wird gespeist; die Kupplung 139 ist eingerückt und die Verbindung zwischen den Rädchen und dem Generator 47 ist hergestellt, so daß eine jede Drehung der Rädchen alsdann eine Änderung der Längsneigung des Flugzeugs verursacht.

Die Fig. 2 bis 6 veranschaulichen eine Ausführungsart des den Gegenstand der Erfindung bildenden Handkontrollers. Zuerst soll die Kurvensteuerung beschrieben werden. Der Kurvenknopf (Fig. 3) ist durch eine Schraube 150 auf einer drehbar am Gehäuse 152 angeordneten Achse 141 blockiert. Die an dem Knopf vorgesehenen Anschlagwände 154 und 156 wirken mit einem festen Finger 158 mit, um den Winkel der Drehung dieses Knopfes zu begrenzen.

Mittels eines Dübels 165 ist auf der Achse 141 ein Daumen 160 festgestellt, dessen Umkreis einen Einschnitt 167 aufweist, in welchen eine kleine, auf an einer Kontaktbüchse 163 befestigten Blattfeder angeordnete Rolle 161 eindringen kann. Wenn der Kurvenknopf 130 sich in seiner Mittelstellung befindet, befindet sich die Rolle 161 im Einschnitt 167, ' und diese Feder steht dann frei von einem kleinen, von dem beweglichen Element des Kontaktes 107 getragenen Druckknopf 169, der aus der Büchse hervorragt. In dieser Stellung ist der Kontakt 107 geschlossen, und die Kupplung 70 ist eingerückt. Jedoch, sobald der Knopf 130 aus seiner Mittelstellung herausgebracht wird, ist die Rolle 161 gezwungen, aus dem Einschnitt herauszutreten, und die Blattfeder übt alsdann auf den Druckknopf einen Druck aus, somit die Öffnung des Kontaktes 107 sowie die Ausrückung der Kupplung 70 bewirkend. In der Verlängerung der Achse 141 ist die Achse 142 angeordnet. Diese zweite Achse wird durch die erste mittels einer ein gewisses Winkelspiel aufweisenden Verbindung gedreht. Zu diesem Zweck kann die Achse 142 beispielsweise ein Querstäbchen 176 tragen (Fig. 3 und 4), welches in einem in der Achse vorgesehenen Endeinschnitt oder Endschlitz spielt, wie es in Fig. 4 veranschaulicht ist. Die entsprechenden Breiten des Stäbchens und des Schlitzes sind vorgesehen, damit ein gewisses Winkelspiel bei dem Mitreißen der Achse 142 durch die Achse 141 besteht.

Die Achse 142 trägt zwei Getriebe 171 und 180. Das Getriebe 171 greift in ein Zahnrad 172, welches mittels einer Klammer an dem oberen Ende der Achse 174 des an Hand der Fig. 1 bereits betrachteten Rotors des Impulsgenerators 27 befestigt ist, indem dieser Generator, wie es in den Fig. 3 und S ersichtlich ist, in einer unteren Abteilung des Handkontrollers angeordnet ist, unter dem Gehäuse oder Kasten 152.

Das Getriebe 180 greift gleicherweise in ein Zahnrad 181 ein (Fig. S, 6), das auf der Achse des Rotors des Generators 37 befestigt ist, der ebenfalls im genannten" Abteil neben dem Generator 27 angeordnet ist.

Aus dem Vorgehenden ergibt sich, daß, falls der Knopf 130 aus seiner Mittelstellung gedreht wird, um eine Kurve auszuführen, der Kontakt 107 durch die Einwirkung des Daumens 160 auf die Rolle 161 augenblicklich unterbrochen wird, somit sofort den Kursimpuls beseitigend. Die Rotoren der Generatoren 27 und 37 werden erst nach einer sehr kurzen Zeitspanne, die jedoch genügt, um den vorgehenden Vorgang durchzuführen, zur Ausführung der Kurve verschoben. Somit wird der bereits erwähnte Übelstand, der in den bekannten Handkontrollern erscheint, in welchen die Generatoren der Kurvenimpulse betätigt werden, derweil der Kursabweichungsimpuls noch vorhanden ist, beseitigt.

Es ist jedoch bemerkenswert, daß das Vorhandensein eines Spiels in der Verbindung zwischen den zwei Achsen 141, 142 den Rotoren der beiden Generatoren 27 und 37 die Möglichkeit erteilt, nicht genau in ihre Mittelstellung zurückzukehren, wenn der Knopf 130 zentriert worden ist. Somit ist gemaß einer Einzelheit der Erfindung mit einem jeden der Generatoren 27 und 37 eine Zentriervorrichtung verbunden, deren allgemeiner Umriß in 183 und 185 der Fig. 5 ersichtlich ist und die andererseits den anderen, mit den verschiedenen der an Hand der Fig. 1 betrachteten Generatoren verbundenen Zentriervorrichtungen so wie 97 ähnlich sein kann. Es soll kurz daran erinnert werden, daß eine solche Zentriervorrichtung oder federnde Rückrufungsvorrichtung im wesentlichen aus zwei Armen besteht und eine Feder bestrebt ist, diese gegeneinanderzurücken, um die Achse des Rotors mit einem Finger, der durch einen mit dieser Achse solidarischen und parallel zu ihr stehenden Arm getragen ist, auszurichten. Falls sich der Rotor dreht, rückt der Finger diese Arme in der Drehungsrichtung auseinander, den Widerstand der Feder überwindend. Da das auf den Rotor einwirkende Drehmoment aufgehoben ist, ruft die Feder somit den Rotor in seine Ausgangsmittelstellung zurück. Dank diesen Zentrierungsvorrichtungen 183 und 185, die mittels der Getriebe 172, 171 bzw. 181, 180 wirken, stellt sich das die Achse 142 mitreißende Stäbchen 176 (Fig. 4) immer in die Achse des Schlitzes 175, wenn der Knopf 130 in seine Mittelstellung zurückgebracht wird. Es ist jedoch selbstverständlich, daß die für die verschiedenen Generatoren angewendeten Zentrierungsvorrichtungen oder federnde Rückrufungsvorrichtungen ebenfalls einer anderen Art als der hier oben beschriebenen no sein können.

Die beiden Steuerrädchen 132 der Längsneigung sind mittels einer Achse solidarisch verbunden, auf welcher eine Schnecke 203 befestigt ist, die in ein auf der Achse 207 befestigtes Schneckenrad 205 eingreift. Diese Achse 207 liegt in der Verlängerung der Achse 215 (Fig. 3) des Rotors des Generators 47, der gleich den Generatoren 27 und 37 in. dem unteren Abteil des Gehäuses angeordnet ist. Die Achse 215 wird mittels einer elektromagnetisch gesteuerten Kupplung, wie es an Hand der Fig. 1 beschrieben worden ist, durch die Achse 207 miterissen. Wie bereits erwähnt, wird diese Kupplung eingerückt, wenn der Hebel 108 in die der Ausschaltung des Höhenmeßgerätes entsprechende Stellung geschoben wird, so daß alsdann die Dre-

hung der Rädchen 132 es erlaubt, die Längsneigung des Flugzeuges zu ändern. Derweil, im Gegenteil, falls der Hebel 108 in die Stellung geschoben ist, in welcher das Höhenmeßgerät tätig ist und das Flugzeug in einer beständigen Höhe hält, ist die Kupplung ausgerückt, und die Betätigung der Rädchen 132 bleibt wirkungslos.

Die Kupplung 139 ist in der Fig. 3 nicht dargestellt, da sie in dem den Generator 47 enthaltenden

Gehäuse angeordnet ist. Wie es in Fig. S veranschaulicht ist, ist deswegen ein längeres Gehäuse vorgesehen als die die anderen zwei Generatoren 27, 37 enthaltenden Gehäuse.
Dagegen veranschaulicht Fig. 3 eine kleine

Bremstrommel 209, die an dem unteren Ende der Achse 207 befestigt ist und gegen welche eine Backe 217 reibt. Diese Reibungsvorrichtung bezweckt, das möglicherweise in den Getrieben 203, 205 erscheinende Spiel zu vernichten.

Mit dem Generator 47 ist ebenfalls eine Zentriervorrichtung (Fig. 1) verbunden, die den Zentriervorrichtungen der Generatoren 27, 37, 45 und 62 ähnlich sein kann. Ihr Umriß erscheint in dem unteren Teil der Fig. 3 unter dem Gehäuse des Gene-

rators 47.

Gleich den mit den Generatoren 45 und 62 verbundenen Zentriervorrichtungen kann die Vorrichtung 220 ausgeschaltet werden durch die Erregung eines Solenoids 110 (Fig. 1), der die Zen-

trierarme auseinander zwingt, den Widerstand der sie verbindenden Feder überwindend. Die Speisung dieses Solenoids 110 wird gleichzeitig mit der der die Kupplungen zwischen den Hilfsmotoren und den Rudern steuernden Solenoide 101 durch die Betätigung des Schalters 104 ein- und ausgeschaltet. Somit wird der Generator 47 selbsttätig in seine Mittelstellung zurückgerufen, sobald die selbsttätige Steuerungsvorrichtung außer Tätigkeit gesetzt wird.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Kontroller für eine selbsttätige Steuerungsvorrichtung, in welchem ein Kurvenknopf, falls er durch Handbetätigung aus seiner Mittelstellung gebracht wird, gleichzeitig Steuerimpulsgeneratoren betätigt, die Impulse in die Roll- und Giersteuerimpulsketten der Vorrichtung einführen, um das Flugzeug in eine Kurve zu lenken, derweil sie die Wirkung eines Kursimpulsgenerators, der normalerweise einen Kursbezugsimpuls liefert, um das Flugzeug auf einem gegebenen Kurs beizubehalten, unterbinden, dadurch gekennzeichnet, daß der Knopf (130) erstens den Kursbezugsimpulsgenerator

   (25, 62) ausschaltet und zweitens nach einer gewissen weiteren Verstellung nur die Kurssteuerimpulsgeneratoren (27, 37) betätigt.
2. 2. Kontroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenknopf (130) die Steuerimpulsgeneratoren (27, 37) mittels eines Mechanismus mit totem Gang treibt sowie beispielsweise ein ein gewisses Winkelspiel besitzendes Drehgetriebe (175, 176).
3. 3. Kontroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurvenknopf (130) die Wirkung, der Kursbezugsimpulserzeugungsvorrichtung (25, 62) durch die Öffnung eines elektrischen Kontaktes (107), insbesondere durch eine Nockenvorrichtung (160, 161),'unterbricht.
4. 4. Kontroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeder der genannten Steuerimpulsgeneratoren (27, 37) mit einer federnden Zentriervorrichtung (183, 185) versehen ist, um die Rückkehr der Generatoren in deren Mittelstellung zu sichern, sobald der Kurvenknopf (130) in seine Mittelstellung zurückgebracht wird, entgegen den Vorkehrungen des Mechanismus (175, 176) mit totem Gang.
5. 5. Kontroller nach einem jeden der An-Sprüche 1 bis 4, der außerdem eine Längsneigungs-" steuerungsvorrichtung besitzt, beispielsweise einen handbetätigten Knopf, der aus seiner Mittelstellung herausgebracht werden kann, um einen Steuerimpulsgenerator zu betätigen, der einen Impuls in die Längsneigungsimpulskette der Vorrichtung einführt, um die Längsneigung des Flugzeuges zu ändern, indem die Gesamtvorrichtung eine Vorrichtung besitzt, die geeignet ist, einen Höhenbezugsimpuls zu erzeugen und das Flugzeug in einer gegebenen Höhe beizubehalten, dadurch gekennzeichnet, daß ein Selektormittel (108) die Höhenimpulsvorrichtung (95, 45) betätigt und die Längsneigungssteuerungsvorrichtung (152) ' ausschaltet, und umgekehrt.
6. 6. Kontroller nach Anspruch 5, bei welchem der Längsneigungssteuerimpulsgenerator und das Höhenbezugsgerät ein- und ausgeschaltet werden können, und zwar separat durch entsprechende Kupplungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Selektormittel (108) in einer jeden seiner zwei Stellungen eine der Kupplungen einrückt, während es' die andere ausrückt, vorzugsweise mittels einer elektrischen Schalte vorrichtung (134-109-110).
7. 7. Kontroller nach Anspruch 5 oder 6, ge- · kennzeichnet durch eine Vorrichtung (220,110), die selbsttätig den Längsneigungssteuerungsimpulsgenerator (47) in seine Mittelstellung zurückbringt, wenn das Höhenruder (12) des Flugzeugs zwecks Handsteuerung von der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung ausgerückt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ©609 579/69 8.56 (609 809 2.57)