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Vorrichtung zum .Anlernen von Flugschülern Die Erfindung bezieht sich
auf eine zum Anlernen von Flugschülern bestimmte Vorrichtung mit einer begrenzt
beweglich gelagerten, den Führersitz enthaltenden Flugzeugkanzel, deren vom Schüler
zu bedienende Steuermittel denjenigen eines neuzeitlichen Flugieuges entsprechen.
Wenn diese Steuermittel durch den Schüler bedient werden, dann -werden dadurch Anzeige-
und Steuergeräte auf dem Instrumentenbrett der Kanzel und auf einem Instrumentenbrett
für den Fluglehrer in Gang gesetzt, und zwar in der gleichen Weise, wie es bei einem
in derselben Weise bedienten frei: fliegenden Flugzeug geschehen würde. Auf diese
Weise lernt der Schüler, wie er ein neuzeitliches Flugzeug im freien Flug zu steuern
hat, obgleich die Flugzeugkanzel ortsfest nur begrenzt beweglich gelagert ist. Zum
Anlernen von Flugschülern werden heutzutage solche Vorrichtungen allgemein benutzt,
da Schulflugzeuge in der Beschaffung, im Betrieb und in der Unterhaltung recht kostspielig
sind und die langwierige Ausbildung von Anfängern auf Schulflugzeugenerhebliche
Gefahren in sich birgt. Welchen praktischen Wert aber das Anlernen der Schüler auf
den ortsfesten rnd nur begrenzt beweglichen Vorrichtungen hat, hängt weitgehend
davon ab, in welchem Maßre sich die im freien Flug ergebenden, auf den Flugzeugführer
einwirkenden Einflüsse in der ortsfesten Vorrichtung nachahmen lassen.
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Der E-rfuidung liegt die Aufgabe zugrunde, in dieser Hinsicht die
bekannten Vorrichtungen zum Anlernen von Flugschülern zu verbessern. Es soll.
also
erreicht werden, daß der auf dem Führersitz der begrenzt beweglichen Flugzeugkanzel
sitzende und die Steuermittel bedienende Schüler möglichst denselben subjektiven
Einflüssen unterworfen wird, wie sie sich im wirklichen Flugzeug bei freiem Flug
ergeben.
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Ein grundsätzlicher Mangel der meisten bekannten Anlemvorrichtungen
für Flugschüler liegt darin, daß sie wegen ihrer begrenzten Beweglichkeit das rechte
Fluggefühl nicht vermitteln. Dieses Fluggefühl, das der mit einem bestimmten Baumuster
vertraute Flugzeugführer erwirbt, beruht auf -den physikalischen Kräften, die im
freien Flug auf den Körper des Flugzeugführers einwirken. Es beruht weiter auf den
Wahrnehmungen, die der Flugzeugführer beim Ablesen seiner Instrumente im Flug macht.
Die sich im freien Flug hergebenden Empfindungen sollen nun durch die Anlernvorrichtung
dem Flugschüler, soweit wie es sich. mit wirtschaftlichen Mitteln erreichen läßt,
vermittelt werden.
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Der menschliche Körper empfindet am stärksten Drücke -oder Kräfte,
im Gegensatz zu Geschwindigkeiten :oder Lagen. Die im Flug auf den Körper des Flugzeugführers
wirkenden Drücke und Kräfte sind d:eri Beschleunigungen des Flugzeuges verhältnisgleich.
Wollte man in der Anlg#rnvorrichtung die auf den Flugzeugführer wirkenden Kräfte
genau wiedergeben, so müßte man daher die translatorisichen Bewegungen und die Winkelbewegungen
nachahmen, die das Flugzeug im Flug ausführt. Das ist natürlich unmöglich, weil
dazu die Anlernvorrichtung .dieselbe Bahn wie das frei fliegende Flugzeug beschreiben
müßte. Es hat sich aber nun herausgestellt, daß man die Änderungen in der Lage und
Richtung des Flugzeuges am deutlieh'sten empfindet, wenn diese Änderungen einsetzen.
Dien weiteren Verlauf der Drehbewegung oder tranglatorischen Bewegung des Flugzeuges
empfindet der Flugzeugführer nicht mehr so deutlich, nachdem der durch die Bewegungsänderung
des Flugzeuges verursachte anfängliche Impuls auf seinen Körper eingewirkt hat.
An sich wäre es natürlicl` erwünscht, die nachzuahmenden Beschleunigungskräfte in
der gleichen Größe zu erzeugen, wie sie im freien Flug auf den Flugzeugführer wirken.
Doch hat - sich ergeben, daß das nicht unbedingt nötig ist. Aus diesem Grunde genügt
es praktisch, der Flugzeugkanzel der ortsfesten Anlernvorrichtung begrenzte Bewegungen
in der Weisse zu erteilen, daß. der Schüler die dabei auftretenden Beschleunigungs#kräfte
empfindet. Infolge der begrenzten Beweglichkeit der Kanzel, die innerhalb, ihres
bestimmten Bewegungsbereiches verbleiben muß, müssen sich die Mittelwerte der Vers.tellgeschindigkeit
auf Null belaufen.
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Dabei ist es erwünscht, den Verstellbereich der Kanzel weitmöglichst
zu beschränken, denn dadurch vereinfachen sich .die Leitungs- und Kabielansdhlüsse,
die zu den Steuergeräten der Kanzel und zwm Stand .des Fluglehrers verlaufen.
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Erfindungsgemäß wird nun zu dem Zweck, dem Schüler die dem freien
Flug entsprechenden Bewegungsempfindungen zu vermitteln, der Kanzel ein vorübergehender
Bewegungsimpuls :erteilt und von der entstehenden Bewegung der Kanzel ein Steuerimpuls
abgeleitet, der auf den Antrieb der Kanzel. einwirkt und die erteilte Bewegung allmählich
wieder rückgängig macht, so daß die Verstellung der Kanzel, über die Zeit integriert,
zu Null wird.
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Auf Null beläuft sich daher auch die mittlere Geschwindigkeit. Das
allmähliche Rückgängigmachen der Bewegung empfindet der Flugschüler nicht so sehr.
Er empfindet aber deutlich, wenn die Bewegung der Flugzeugkanzel einsetzt, und dadurch
wird erreicht, daß er die Bewegungen der Kanzel ähnlich empfindet wie der verfahrene
Flugzeugführer die Bewegungen des Flugzeuges im freien Flug.
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In der ortsfesten Anlernvorrichtung werden also bei dem Verfahren
nach der -Prfmidur@g die im freien Flug auftretenden Beschleunigungskräfte in abgeschwächter
Form nachgeahmt.
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Die Erfindung ist übrigens auch auf Anlernvarrichtungen anwendbar,
mit deren Hilfe Schüler zum Führen anderer Fahrzeuge als Luftfahrzeuge auszubilden
sind, obgleich sie in erster Linie zum Anlernen von Flugschülern bestimmt ist.
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Unteraufgaben der Erfindung ergehen sich aus der nachfolgenden Beschreibung
mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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In den. Zeichnungen zeigen Fig. leine schaubildliche Ansieht einer
Vorrichtung zum Anlernen von Flugschülern, die sich zur Durchführung der Erfindung
eignet, Fig. a einen senkrechten Schnitt durch die in Fig. i gezeigte Vorrichtung
zur Erläuterung der Mittel, mit deren Hilfe translatorische und Drehbewegungen deiner
Flugzeugkanzel herbeigeführt werden können, um dadurch die Kräfte nachzuahmen, die
sich im freien Flug eines Flugzeuges bei Höhenänderungen ergeben, Fig. 3.a bis 3:e
verschiedene Schaltungsanordnungen, .die zur Durchführung der Erfindung dienen können
und d:e Stromkreise der einzelnen Aggregate zeigen, Fig.4 schematisch die Strr_emkreisschaltung
bei Anwendung der Erfindung auf die Einrichtungen, welche die Querneigung der Flugzeugkanzel
des Lehrgeräts steuern, Fig. 5 schematisch die Stramkreisschaltung einer anderen
Ausführungsform der Erfindung, bei welcher Drehungen oder Kanzel um mehrere
Achsen bei Verwendung ,eines gemeinsamen Antriebes in Beziehung zueinander gebracht
sind, und Fig. 6 -eine schematische Stromkreisschaltung bei einer Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher unter Verwendung hydraulischer Antriebsmittel seitlich
auf das Flugzeug wirkende Kräfte nachgeahmt werden.
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Um zu erreichen, daß der Mittelwert der Verstellgeschwindigkeiten
der Kanzel des Lehrgeräts zu Null wird, ist ,es erforderlich, Bewegungsimpulso zu
erzeugen, durch welche die Kanzel in Nachahmung der Flugbewegung eines Flugzeuges
in
Bewegung versetzt wird, und außerdem Hilfsimpulse zu entwickeln,
welche dem Zweck dienen, die mittleren Geschwindigkeiten zu Null werden zu lassen,
ohne jedoch den eigentlichen Charakter der Bewegungsinipulse zu verwischen.
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An sich sind Vorrichtungen zum Anlernen von Flugschülern bekannt,
bei denen durch Flugrechengeräte elektrische Impulse erzeugt werden, die den nachgeahmten
Beschleunigungskräften, Geschwindigkehen und Lagen eines Flugzeuges entsprechen.
Dabei verfolgt die Erzeugung der Impulse durch Servogeräte, deren Einstellung entsprechend
den Fluggrößen erfolgt, sowie durch Integrierschaltun;gen. Derartige Integrierschaltungensindbekannt,
z. B. in Gestalt des Mill.er-Integrators. Beim Gegenstand der Erfindung kann man
solche Flugimpulse verwenden, um die verschiedenen Hilfsantriebe in Gang zu setzen,
welche die Lage der Kanzel verändern. Erfindungsgemäß, werden nun diesen Flugimpulsen
die Hilfsimpulse überlagert, welche dazu führen, daß, die Mittelwerte der Geschwindigkeit
oder der Verstellung der Kanzel zu Null werden.
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Bezeichnet man die nachzuahmende Fluggröße mit X und den Wert, mit
dem sie nachgeahmt wird, mit Xs - X,- bewirkt also die Verstellung der Kanzel -
und bezeichnet inan mit Xa die von dem üblichen Flugrechengerät gelieferten nachgeahmten
Fluggrößen, so kann man die folgende Gleichung aufstellen
35 Differenziert man die Gleichung (I) nach der Zeit, so ergibt sich folgende Formel:
k11,;'s=Xa-k2Xs. (2)
40 Bildet man durch Diffarenzierimg dieser Formel die
zweite Ableitung nach der Zeit, so erhält man klXs=Xa- kZXs . (3)
Bei jeder
dieser drei Formeln bedeutet die linke Seite den Verstellweg bzw. die Geschwindigkeit
bzw. die Beschleunigung der Kanzel. Geht der Mittelwert oder der Endwert der Geschwindigkeit
oder ,des Verstellweges, auf Null, muß .der zeitliche Mittel.-wert der rechts in
den Gleichungen stehenden Begriffe ebenfalls Null werden. Das läßt sich narr beispielsweise
in der folgenden Weise erreichen: Die die Kanzel vewstellenden Antriebe werden durch
einen vorübergehenden Hauptimpuls, entsprechend ,der nachgeahmten Fluggröße, gesteuert.
Außerdem wird ein Hilfsimpuls abgeleitet. Hierzu wird der Verstellweg der Kanzel
von einer willkürlich gewählten Mittelstellung aus bestimmt. Der Hilfsimpuls stellt
dann eine Funktion dieses Verstellwegen .dar. Dieser Hilfsimpuls wirkt nun auf den
Antrieb im entgegengesetzten Sinne wieder Hauptimpuls und, läßt dadurch den Verstellweg
allmählich zu Null werden. Wandelt man die Gleichungen (1), (2) und (3) nach der
Lehre von L a p 1 a c e um, so erhält man die Gleichung
In dieser Gleichung ist p der Differentialkoeffizient, und k1 und k2 sind Konstanten.
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Bei der praktischen Ausführung der Erfindung kann man die von einem
üblichen Rechengerät der Anlernkanzel gelieferte Spannung einer Schaltungsanordnung
zuführen, welche die Funktion
verkörpert. Diese Schaltungsanordnung liefert dann eine Spannung zum Verstellender
Kanzel. Wer mit elektrischen Schaltungen vertraut ist, welche die Eingangsgröße
nach einer bestimmten mathematischen Funktion in eine Ausgangsgröße uniwandeln,
erkennt -ohnie weiteres, daß man hierfür die verschiedensten Schaltungen verwenden
kann. Bei zahlreichen Ausführungsformen der Erfindung empfiehlt .es sich, den Wert
von k1 in der vorstehend angegebenen Umwandlungsfunktion entwede?entsprechend dem
Verstellweg der-Kanzel zu ändern oder den Wert. k2 entsprechend den veränderlichen
Fluggrößen zu wählen, wie Staudruck, Geschwindigkeit in Mach @od..dgl., wie später
näher erläutert werden wird.
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In Fig. i ist eine Anlernvorrichtung mit einer verstellbaren Flugkanzel
gezeigt, die sich zur Anwendung der Erfindung eignet.. Da es dabei auf die Einzelheiten
der mechanischen Ausgestaltung nicht ankommt, genügt eine kurze Erläuterung. Das
am Boden befestigte Gestell io hat eine Säule i i, an der eine Riemenscheibe 13
starr befestigt ist und die an ihrem oberen Ende sein Lager für eine Keilwelle 14
hat. Diese Welle ist gleichäohsig,zur Säule i i über dieser angebracht und- drehbar
gelagert. Auf dieser Welle i 4 ist eine Nabe 15 verschiebbar, von der aus vier Tragarme
16 bis 19 radial nach außen und nach oben verlaufen ,und einen Hauptkardam-ing 2o
tragen (vgl. auch Fig. 2).
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Am Tragarm 18 ist ein Servomotor M-ioo angebracht, an dessen Welle
eine Riemenscheibe befestigt ist. Diese ist mit der Rlemenscheihe 13
durch
den Riemen 2 i verbunden. Da die Säule i i am Gestell io starr befestigt ist und
da die Keilwelle 14 in der Säule i i drehbar gelagert ist, führt der Antrieb des
Servomotors M-ioo dazu, daß die Nabe i 5 und der mittlere Hauptkardanrahmen 20 in
.e=iner waagerechten Ebene umlaufen. Die Nabe 1 § und der Hauptkardanrahmen 2o sind
auf der Keilwelle 14 verschiebbar. Sie werden auf dieser durch einen hydraulischen
Antrieb verstellt, der aus einem Zylinder CYL-H und einem Kolben besteht, der durch
die Kolbenstange 23 an der Welle 14 befestigt ist. Der Zylinder kann an den Tragarmen
16 bis i9 mittels eines Rahm@ens2q. starr befestigt sein. Wird das hydraulische
Druckmittel
dem einen Ende des Zylinders CYL-H zugeleitet und das
andere Ende- des Zylinders aulf Abfluß geschaltet, so wird. dadurch der Hauptkardanrahmen
2o gehaben oder gesenkt. Diese Verstellung dient dem Zweck, Höhenänderungen eines
Flugzeuges nachzuahmen.
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Auf- der einen Seite des Kardanrahmens 20 befindet ;sich ein Lagergehäuse
25 (Fig. i), in welchem ,eine Welle 26 drehbar gelagert ist. Mit dieser Welle steht
:ein Servomotor M-2oo in Getriebeverbindung, der neben dem Gehäuse 25 angeordnet
ist und dazu dient, die Längsneigung der Kanzel zu verstellen. Das äußere Erde der
Welle 26 ist eine Keilwelle, auf welcher die Nabe eines inneren. KardanrahmePS 28
verschiebbar ist. Auf der gegenüberIiegenden Seite hat der Hauptkardanrahmen 2o
ein Lager, in welchem eine entsprechende Nabe des inneren Kardanrahrnens 28 gelagert
ist. Ferner ist dort -ein Zylinder CYL-Y angeordnet, der zu einem hydraulischen
Antrieb gehört, welcher eine transl.atorische Querbewegung der Kanzel bewirkt. Dieser
Antrieb .dient nämlich dazu, den Kardanrah2nen 28 im Hauptkardanrahmen 2o in Querrichtung
zu verschieben. Mit Hilfe des Servomotors M-2oo kann also der innere Kardanrahmen
28 um die Achse der Welle 26 gekippt werden, wodurch .die Kanzel eine Längsneigung
erhält. Wxd der Zylinder CYL-Y innen, -und außen auf Druck oder Abfluß geschaltet,
so- .erfährt dadurch der innere Kardanrahmen 28 innerhalb des äußeren Kardanrahmens
2o eine Verstellung um eine kurze Strecke.
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Am vorderen Ende des inneren Kardanrahmens 28 befindet sich ein Lagergehäuse
29, in welchem eine Keilwelle 3 r gelagert ist. Diese ist starr an der Kanzel 35
der Anlernvorrichtung befestigt. Das Hinterende der Kanzel 3 5 ist drehbar am inneren
Kardanrahmen 28 mittels einer Welle 36 gelagert, die ,einen hydraulischen Zylinder
CYL-T trägt. Am Lagergehäuse 29 ist starr ein Servomotor M-300 angebracht, der dem
Zweck dient, Querneigungen der Kanzel herbeizuführen. Er steht in Getriebeverbindung
mit der Welle 3 i und kann daher die Kanzel 3 5 um deren Achse verschwenken. Wird
der hydraulische Zylinder CYL-T auf Druck oder Abfluß geschaltet, so -erfährt dadurch
die Kanze135 innerhalb :des inneren Kardanrahmnens 28 eine Verstellung in Längsrichtung
um eine kurze Strecke.
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Mit Hilfe der Servomotoren M- i oo, M-200 und M-3oo kann also die
Kanzel35 zur Nachahmung einer Kursänderung gedreht und sowohl quer als auch längs
geneigt werden. Außerdem kann sie mit Hilfe der Zylinder CYL-H, CYL-Y und CYL-T
translat< rische Bewegungen in der Höhenrichtung, in der Querrichtung und in
der Längsrichtung @erfahren. Jeder der Servomotoren sowie die in der Kanzel befindlichen
S'euergeräte sind an Kabel angeschlossen, während die hydraulischen Zylinder Schlauchverbindungen
haben. Die Kabel und Schläuche sind indessen in den Zeichnungen nicht dargestellt.
Ferner enthält das Gehäuse eines jeden Servomotors einen Tachometergenerator, der
eine der Winkelgeschwindigkeit entsprechende Spannung liefert, und außerdem ,ein
Nachlaufpo-tentiometer. Auch können Nachlaufpotentiometer, die nicht dargestellt
sind, an jedem hydraulischen Zylinder angeordnet werden, um den Verstellweg der
Kolben der betreffenden Zylinder zu messen. Schließlich können noch mechanische
Anschläge oder elektrische Grenzschalter vorgesehen werden, welche den Bewegungsbereich
der verschiedenen Antriebe begrenzen oder verhindern, daß diese zu weit laufen.
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Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel gelangen zwar Elektromotoren
zur Erzeugung der begrenzten Drehbewegung und hydraulische Antriebe zum Erzeugen
der begrenzten translatorischen Bewegungen zur Verwendung, doch können diese Mittel
auch vertauscht werden, z. B. unter Verwendung von Zahnstangen und Ritzeln, so daß
Elektromotoren für die translatorischen Bewegungen und Zylinder und Kolben für die
Drehbewegung verwendet werden. Auch handelt es sich bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
um eine Anordnung, bei welcher sechs Antriebe vorgesehen sind. Bei anderen Ausführungsformen
der Erfindung genügt es aber unter Umständen; die Zahl der Antriebe zu verringern,
wenn eine Schwenkung um drei Achsen und eine translatorische Bewegüng in der Richtung
dieser drei Achsen nicht erforderlich ist. Auch die beschriebene mechanische Ausbildung
des Geräts stellt nur ein Beispiel für zahlreiche Möglichkeiten dar, um eine begrenzte
Drehung und Verschiebung der Kanzel des Lehrgeräts herbeizuführen. Im Rahmen fachmännischen
Könnens lassen sich zahlreiche andere mechanische Anordnungen für diesen Zweck treffen.
Die große Zahl elektrischer Anschlüsse, die zu der Kanzel von den Rechengeräten
aus führen, bedingt eine Begrenzung der Bewegung der Kanzel. Insbesondere die Verschiebung
der Kanzel muß auf höchstens 6o cm begrenzt werden, weil sonst die Herstellung der
Stromanschlüsse zu schwierig wird. Die Drehbewegung wird auf etwas weniger als 36o°
beschränkt. Bei Verwendung biegsamer Kabel und Schleifringe können die erforderlichen
Anschlüsse für eine solche Drehbewegung betriebssicher ausgestaltet werden. Grundsätzlich
ist es erwünscht, der Kanzel eine möglichst große Bewegungsfreiheit zu geben, um
Flugbedingungen mit möglichster Vollkommenheit nachahmen zu können. Das bietet die
Möglichkeit, manche Winkelbewegungen eines Flugzeuges in voller Größe nachzuahmen.
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Die einzelnen Servoantriebe können so ausgestaltet sein, daß, wenn
sie keinen Antriebsimpuls erhalten, sie sich in ihrer neutralen Mittelstellung befinden.
Gilt das für alle Antriebe, so hat die Kanzel weder eine Längs- noch eine Querneigung
und ist auf den Kurs Null eingestellt. Jeder der hydraulischen Kolben befindet sich
in der Mitte seines Hubes. ' In den Fig. 3 a bis 3 e sind schematische Schaltzeichnungen
verschiedener Steuersysteme nach der Erfindung angegeben. Jedes dieser Systeme entspricht
einer der Gleichungen (i), (2) und (3). Jede dieser Schaltungen verkörpert also
eine der Funktionen, die in den Gleichungen angegeben sind. Gemäß Fig. 3a werden
einer überlagerungsvorrichtung
i zwei Spannungen zugeführt, welche
die beiden Spannungen addiert. Die eine Spannung entsps-icht der nachgeahmten Fluggröße
Xa, z. B, der Querneigung. Die andere Spannung, die dem Überlagerungsgerät
i zugeführt wird, sei später erläutert. Die Ausgangsspannung des IJberlagerungsgeräts
wird dem Servoantrieb z zugeführt, der die Kanze135 entsprechend einstellt. Mit
der Kanzel steht nun ein Rückführsteuergerät 3 in Verbindung, z. B. in Gestalt eines
Nachlaufpotentiometers oder Widerstandsferngebers. Dieser mißt die Verstellung der
Kanzel, beim vorliegenden Beispiel die Querneigung, von einer mittleren Nullstellung
aus und überträgt sie auf ein Integriergerät ¢ in Gestalt einer Spannung Xs. Dieses
Gerät liefert eine Ausgangsspannung, die also der Größe
entspricht. Diese Ausgangsspannung stellt den zweiten Impuls dar, der in das überlagerungsgerät
i eingeleitet wird. Das System verkörpert also die Gleichung (i .
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Bei dem in Fig.3b gezeigten System wird in das überlagerungsgerät
i eine Spannung eingeführt, welche einer nachgeahmten Fluggröße 2a entspricht. Hierbei
mag es sich z. B. um die Winkelgeschwindigkeit handeln, mit welcher sich die Querneigung
ändert. Die zweite Spannung, die in das überlagerungsgerät eingeleitet wird, ist
die von der Rückführung 3 gelieferte Spannung kXs. Die addierten Spannungen ergeben
eine Größeis. Diese ist durch die Gleichung (a) wiedergegeben. Die Größe wird durch
das Gerät 4. integriert. Die Ausgangsspan, nung des Integriergeräts q. beläuft sich
auf Xs. Sie wird dein Servoantrieb 2 zugeleitet, der die Kanzel 3 5 einstellt.
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Bei dem in Fig. 3 c gezeigten System, das der Gleichung (3) entspricht,
wird in das überlagerungsgerät i eine Spannung eingeführt, die einer nachgeahmten
Fluggröße Xä entspricht. Dabei mag es sich beispielsweise um die Winkelbeschleunigung
um die Längsachse des Flugzeuges handeln. Die andere Spannung, die dem Gerät i zugeleitet
wird, entspricht der Verstellgeschwindigkeit und wird von dem Rückführsteuergerät
3 im Sinne der Gleichung (3) geliefert. Bei diesem Rückführsteuergerät 3 der Fig.
3 c kann es sich z. B. um einen Tachometergenerator handeln, der die Verstellgeschwindigkeit
der Kanzel des Lehrgeräts mißt.
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Bei dem System der Fig.3b ergibt sich an der Ausgangsseite des Integriergeräts
4 eine Spannung, die Xs entspricht. Dabei kann es verwünscht sein, die Rückführspannung
von dort abzuleiten, statt mit Hilfe des Rückführelements 3. Das ist in Fig. 3b
durch eine gestrichelte Linie angedeutet. In entsprechender Weise :ergibt sich bei
dem System der Fig. 3Z zwischen den beiden Integriergeräten ¢ eine Spannung, die
dem Begriff ,-#s entspricht. Man kann daher dort die Rückführgpannung ableiten,
wie es die gestrichelte Linie in Fig. 3 c andeutet. Wer mit dem vorliegenden Fachgebiet
vertraut ist, erkennt ohne weiteres, daß die Koeffizienten k der verschiedenen Spannungen
sich durch entsprechende Widerstände verkörpern lassen, wie sie bei gleichartigen
elektrischen Rechenschaltungen verwendet werden.
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Bei jedem der oben beschriebenen Systeme erfolgt die Einstellung der
Kanzel durch eine Einstellspannung X.,, gleichgültig, ob die in das Überlagerungsgerät
i eingeführte Hauptspannung eine Lage, eine Geschwindigkeit oder eine Beschleunigung
verkörpert. Da bei .den gegenwärtig üblichen Lehrgeräten für Flugschüler ebenfalls
die Stellungen von Servoantrieben und die von Miller-Integriergeräten gelieferten
Spannungen dazu dienen, Lagen, Geschwindigkeiten, Beschleunigungen und Winkelbeschleunigungen
eines Flugzeuges oder eines Massensystems auszudrücken, kann man diese Servoeinstellungen
oder Integratorspannungen ohne weiteres benutzen, um die Systeme nach der Erfindung
zu betreiben.
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Da die Kanzel bei jedem der beschriebenen Systeme durch eine Spannung
eingestellt wird, welche eine Lage bedeutet, wird sie in eine Stellung gebracht,
welche die Stellung des Flugzeuges nachahmt, wobei diese Stellung durch die oben,
angegebene Funktion
modifiziert ist, die nachstehend als übertragungsfunktion bezeichnet wird.
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Erfindungsgemäß können statt dessen auch Systeme verwendet werden,
bei denen die Geschwindigkeiten, mit denen sich die Kanzel bewegt, den nachgeahmten
Geschwindigkeiten des Flugzeuges, modifiziert durch diese Funktion, entsprechen,
oder auch Systeme, bei denen die auf die Kanzel ausgeübten Kräfte und Drehmomente
den auf das Flugzeug im freien Flug wirkenden Kräften und Drehmomenten, modifiziert
durch diese Funktion, entsprechen.
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Dem in Fig.3d veranschaulichten System liegt die Gleichung (z) zugrunde.
Es wird also eine die Geschwindigkeit verkörpernde Spannung 2s erzeugt, welche die
Kanzel des Lehrgeräts mit einer nachgeahnten Geschwindigkeit antreibt.
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Bei dem System der Fig. 3 e entspricht die Wirkung der Gleichung (3).
Es wird also eine Spannung erzeugt, welche eine Beschleunigung verkörpert, um bestimmte
Kräfte auf die Kanzel auszuüben.
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Gemäß der Fig. 3 d wird ein Geschwindigkeits-oder Integrier-Servogerät
verwendet; das die Kanzel mit einer Geschwindigkeit Xs antreibt. Die Rückführung
3 mißt das Maß der Verstellung der Kanzel und erzeugt eine Spannung kXs, welche
dieser Verstellung entspricht und in das üherlagerungsgerät i eingebracht wird.
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Gemäß Fig.3e empfängt das Servogerät eine Eingangsspannung Ys und
übt auf die Kanzel eine der Größ,e Xs proportionale Kraft aus. Die Rückführung 3
mißt die Geschwindigkeit, mit welcher die Kanzel verstellt wird, und liefert den
Begriff k±s der Gleichung (3). Nachstehend sei nun
die Ausrüstung
im einzelnen beschrieben, die man beim Bau -der Systeme verwenden kann.
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Fig. 4 zeigt die Schaltung für ein Querneigungssystem nach der Erfindung.
Dabei sind bestimmte Teile als Rechtecke dargestellt, um einen klaren Überblick
zu ermöglichen. Bei dem in Fig.4 veranschaulichten System handelt es sich um das
in Fig. 3 a gezeigte, oben erläuterte Prinzip. Eine Spannung entsprechend dem Querneigungswinkel,
auf dien die Kanzel eingestellt werden soll, wird im Gerät U-4oi erzeugt. Es handelt
sich bei diesem Gerät um das bekannte Rechengerät zur Bestimmung des Querneigungswinkels,
wie es bei Lehrgeräten für Flugschüler verwendet wird. Die Spannung wird einem überlagerungsverstärker
U-402 zugeleitet. Ein Serv overstärker U-403 und der Servomotor M-3oo dienen
dazu, die Welle 3 r einzustellen und dadurch die Kanzel 35 um ihre Längsachse
zu kippen. Der Rückführung dient beim dargestellten Beispiel ein Geberpotentiometer
R-4oi, das die Querneigung der Kanzel mit Bezug auf ihre waagerechte Lage mißt und
eine .entsprechende Spannung liefert, die dem EmpfängerpotentiometerR-402 zugeführt
wird. Dieses liefert eine entspreichende; Spannung an das Integriergerät U-404.
Wenn nun der Flugschüler die in der Kanzel vergesAene Steuerung in einer Weise bedient,
wie sie erforderlich ist, um das Flugzeug wieder aufzurichten, dann reagiert Glas
Rechengerät U-401 darauf in der Weise, daß die von ihm gelieferte Spannung zu Null
wird, und der Servomotor M-300 ist dann so angetrieben worden, daß sich die Kanzel35
in aufgerichteter Stellung befindet. Wenn der Flugschüler die Steuerung so betätigt,
daß dadurch eine plötzliche Querneigung hervorgerufen wird, dann liefert das Rechengerät
U-4o i eine Spannung, die den Gleichgewichtszustand des Servogeräts U-403 stört,
und dadurch wird dann die Kanzel 3 5 plötzlich um ihre Längsachse gekippt. Wenn
der Flugschüler trotzdem den Steuerknüppel in seiner neutralen Mittelstellung festhält,
dann würde das zur Folge haben, daß, wenn es sich um ein wirkliches Flugzeug handeln
würde, dieses mit erheblicher Querneigung weiterfliegen würde. Wenn beim Lehrgerät
nach der Erfindung der Schüler alsdann den 'Steuerknüppel in die Mittelstellung
bringt, dann wird die Querneigung der Kanzel allmählich wieder rückgängig gemacht.
Zu diesem Zweck wird vom Nachlaufpotentiometer R-401 und dem Integriergerät U-¢04
eine der Rückstellung der Kanzel dienende Spannung abgeleitet. Sobald die Kanzel
quer geneigt wird, wird eine dem Querneigungswinkel entspresprechende Spannung X3
dem integriergerät U-404 zugeführt. Das bedeutet aber, daß. das Integriergerät U-404
eine allmählich wachsende Ausgangsspannung liefert. Diese sorgt dafür, daß die Kanzel
in ihre Mittellage zurückgestellt wird. Da ein Flugzeugführer den anfänglichen Impuls
einer Beschleunigungskraft stärker empfindet, nimmt der Flugschüler die anfängliche
plötzliche Verstellung der Kanzel aus ihrer Mittelstellung sofort wahr, während
ihm die langsam und allmählich wirkende Rückstellkraft nicht so fühlbar wird. Aus
diesem Grunde wird der Flugschüler die sich bei wirklichem Flug ergebenden Eindrücke
wirklichkeitsgetreu nachempfinden.
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Selbstverständlich ist das in der Kanzel angeordnete Instrument, das
die Lage des Flugzeuges anzeigt, in der üblichen Weise geschaltet, so daß es den
durch die Kanzel nachgeahmten Querneigungswinkel richtig wiedergibt, obgleich die
Kanzel durch die vom Integriergerät U-404. gelieferte Hilfsspannung in ihre Mittelstellung
zurückgeführt wird, obgleich als-, mit anderen Worten, der Mittelwert der Kanzelverstellung
zu Null wird.
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Es liegt in der Natur der mechanischen Anordnung der Lernkanzel, daß
sich diese nicht unbegrenzt bewegen kann. Aus diesem Grunde ist es in Grenzfällen
nicht möglich, die Bewegungen eines Flugzeuges genau nachzuahmen. Wenn also beispielsweise
versucht würde, den Querneigungswinkel des Flugzeuges in derselben Richtung wiederholt
plötzlich zu ändern, so daß die Kanzel 35 bis in eine ihrer Grenzstellungen gekippt
würde, dann würden.. sich weitere plötzliche Änderungen des Querneigungswinkels
in derselben Richtung nicht mehr nachahmen lassen.
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Die Beziehung zwischen der wirklichen Bewegung eines Flugzeuges und
der Bewegung der Kanzel eines Lehrgeräts wird durch die oben angegebene Übertragungsfunktion
ausgedrückt. Bei manchen Ausführungsformen der Erfindung kann es erwünscht sein,
diese Beziehung nichtlinear zu gestalten, was durch Verwendung eines nichtlinear
wirkenden Nachlaufpotentiometers geschehen kann. Bei einem solchen System ahmt die
Kanzel den Neigungswinkel des Flugzeuges genau nur in einem kleinen Winkelbereich
nach. Bei größeren Querneigungswinkeln werden diese nur zu einem Bruchteil nachgeahmt.
Ob es wünschenswert ist, große Änderungen des Querneigungswinkels nachzuahmen, hängt
von den Flugeigenschaften des jeweiligen Flugzeuges ab, das durch die Kanzel darzustellen
ist. Wer mit Geräten der hier erörterten Art vertraut ist, versteht ohne weiteres,
daß die Verwendung einer nichtlinearen Beziehung darauf hinausläuft, in der Gleichung
(i) den Begriff
durch den Begriff
zu ersetzen.
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Da es zum Teil von der jeweiligen Lage des Flugzeuges abhängt, wie
stark der Flugzeugführer Beschleunigungskräfte empfindet, kann es bei manchen Ausführungsformen
der Erfindung erwünscht sein, das Verhältnis zwischen der Flugzeugbewegung und der
Kanzelbewegung zu einer Funktion der jeweiligen Lage des Flugzeuges zu machen. Dies
läuft darauf hinaus, daß in den Gleichungen der Begriff k, ersetzt wird durch
kf (Xa). Wenn bei
dem oben erörterten Beispiel der Fig. 4 das Querneigungsrechengerät
seine Ausgangsspannung mit Hilfe eines servomotorisch eingestellten Potentiometers
liefert, dann kann dieses Potentiometer mit einer die gewünschte Funktion verkörpernden
Wicklung versehen sein. Liefert das Rechengerät seine Ausgangsspannung mit Hilfe
eines Milller-Integrators, dann kann dieser unter Verwendung bekannter analoger
Rechengeräte so beschaffen sein, daß er nichtlinear wirkt.
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Es ist klar, daß die Geschwindigkeit, mit der die Kanzel des Geräts
nach ihrer vorübergehenden Verstellung wieder in die Mittelstellung zurückgebracht
wird, von der Zeitkonstante des Rückführstromkreises abhängt. Wird der Schieber
des Potentiomet-ers R-4o2 an das obere Ende seiner Wicklung verschoben (mit Bezug
auf Fig. 4), dann liefert das Integriergerät U-404 die Rücksbellspannung viel schneller,
als es der Fall wäre, wenn das P:otentiomeber R-402 nur einen niedrigen Anteil der
Nachlaufspannung in das Integriergerät U-404 einführen würde. Da die Wirkung
von B!eschleun@-gungskräften sich nach bestimmten Fluggrößen richtet, z. B. der
Machzahl, der Luftgeschwindigkeit, dem Staudruck usw., ist es erwünscht, die Zeitkonstante
des Stromkreises diesen Größen entsprechend zu bemessen. Zu diesem Zweck kann der
Schieber des Potentiometers R-402 selbsttätig entsprechend einer derartigen Fluggröße
verstellt werden. Wenn das geschieht, kann der Flugschüler infolge des dynamischen
Verhaltens der Kanzel noch wirklichkeitsgetreuer die sich bei freiem Flug ergebenden
Empfindungen nacherleben. Für den Sachverständigen ist es klar, daß. die Verstellung
des Schiebers des Potentiometers R-402 in der Wirkung darauf hinausläuft, den Begriff
k2 in der Gleichung (i) zu ersetzen durch den Begriff f (M),
f (V)
oder f (g), in welchem M, V und g die Machzahl, die Luftgeschwindigkeit und den
Staudruck darstellen. Auch kann die Zeitkonstante des betreffenden, in Fig.4 verwendeten
Integriergeräts abgeändert werden, um die gleichen Wirkungen zu erzielen.
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Da die in Fig.3 dargestellten Schaltungen dieselbe Übertragungsfunktion
aufweisen, ist ihre Wirkungsweise ähnlich. Sie besteht jeweils im. einer Bewegung,
ähnlich wie sie im freien Flug auftreten würde, und aus einer sich anschließenden
allmählichen Rückführbewegung. Beim dargestellten Beispiel handelt es sich in Fig.3a
um ,eine Quernevgungssveuerung. Dasselbe System eignet sich aber auch für andere
Flugzeugbewegungen. Das gilt für jedes. einzelne der in Fig. 3 gezeigten Systeme.
'Sie können für Drehbewegungen oder translatorische Bewegungen benutzt werden. Auch
versteht es sich, daß statt einer elektrischen Schaltung mit elektrischem Servomotor
und elektrischer Analogieschaltung auch hydraulische, pneumatische oder mechanische
Systeme verwendet werden können, bei denen die üblichen analogen Rechengeräte und
Instrumente zur Verwendung gelangen.
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Fig.6 zeigt schematisch ein die Erfindung verkörperndes System, das
die grundsätzliche Schaltung der Fig.3e benutzt, aber eine seitliche translatorische
Bewegung der Kanzel steuert. Dabei gelangt ein Servogerät U-6oi zur Verwendung.
Es handelt sich dabei um ein übliches Rechengerät, wie es bei Lehrgeräten für Flugschüler
benutzt wird, um seitliche Kräfte oder Beschleunigungen zu berechnen. Dieses Gerät
U-6oi stellt den Schieber eines Potentiometers R-6oi entsprechend den seitlichen
Kräften ein, die das Gerät U-6oi errechnet hat. Durch die Einstellung des Potentiometers
R-6o i wird eine entsprechende Spannung ir den Überlagerungsverstärker U-6o2 eingeführt.
Die Ausgangsspannung aus diesem Verstärker wird einem Servoverstärker
U-603 zugeführt. Dieser verstärkt die Spannung und führt sie dem Servoventil
V-6o i zu. Dieses Servoventil steuert wiederum das Druckmittel, das von einer entsprechenden
Druckmittelquelle geliefert wird und unter Steuerung durch das Ventil der rechten
oder linken Seite eines Druckmittelzylinders CYL-Y zugeführt wird. Es kann sich
dabei um eine Druckflüssigkeit oder Druckluft handeln. Der entstehende Druck entspricht
der Seitenkraft, die auf das Flugzeug wirkt, modifiziert durch die Übertragungsfunktion.
Die Kolbenstange des Kolbens, der im Zylinder CYL-Y läuft, übt diese Kraft auf den
inneren Kardanrahmen 28 aus und damit seitlich auf die Kanzel 35. Durch eine Zahnstange
6 i und ein Ritzel 62 ist mit dem hydraulischen Antrieb ein Tachomet@ergenerator
G gekuppelt. Dieser liefert daher eine Spannung, welche der Geschwindigkeit entspricht,
mit der die Kanzel verstellt wird. Die Spannung wird dem überlagerungsverstärker
U-6o2 zugeführt. Wie oben erwähnt, entspricht dieses System der- Gleichung (3).
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Gemäß. .den Fig. 3 c und 3e werden die Geschwindigkeitsgrößen zur
Rückführung verwendet. Da das Höchstmaß der zulässigen Winkelverstellung oder geradlinigen
Verstellung der Kanzel mechanisch begrenzt ist, können Fehler oder Ungenauigkeiten
in der Steuerung, die sich addieren, dazu führen, daß die Mittellage des Systems
abwandert. Aus diesem Grunde sind die Systeme der Fig. 3 a, 3 b und 3 d vorzuziehen.
Man kann aber auch nicht dargestellte Potentiom,eter anordnen, welche die Lage messen
und @entsprechende Korrekturgrößen bei den Systemen der Fig. 3 c und 3e überlagern,
um dadurch den Rücklauf der Kanzel in die wirkliche Mittellage zu erzwingen. Ein
derartiges Potentiometer liefert :eine kleine Hilfsspannung, :die zusätzlich in
:das überlagerungsgerät eingeführt wird. Das hat die Wirkung, zur rechten Seite
der Gleichung (3) noch den Begriff kXs hinzuzufügen und auch die Übertragungsfunktion
wie folgt zu modifizieren:
Unter normalen Umständen ist es erwünscht, daß dieser zusätzliche, die Lage bestimmende
Hilfs; impuls im Verhältnis zu den anderen Impulsen klein bemessen wird. Es ist
klar, daß, wenn k3 in der Gleichung nach Null geht, sich die Gleichung (4) ergibt.
Bei
manchen Ausführungsformen der Erfindung kann -es erwünscht sein, keine einzeln-en
unabhängigen Antriebe für jede Richtung der Kanzelverstellung vorzusehen, sondern
statt dessen zwei in Beziehung zueinander stehende Antriebe zwein: arider anzuordnen,
welche mehrere Arten von Verstellungen bewirken können. Das mag an einem Beispiel
erläutert werden, bei welchem es sich darum handelt, einerseits die Längsneigung
und andererseits die Höhe zu ändern. Dabei kann man zwei Antriebe vorsehen, die
in ihrer Zusammenwirkung beides erreichen. S,o zeigt Fig.5, daß auf die Kanzel vorn
und hinten je ein Hubzylinder 501 bzw. 502 wirkt. Um die Höhenlage der Kanzel zu
ändern, werden die Kolben in den beiden Zylindern um gleiche Hübe in der gleichen
Richtung verstellt. Um die Längsneigung zu verändern, bewirken die Kolben eine unterschiedliche
Verstellung.
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Zur Erläuterung der Wirkungsweise sei angenommen, daß der Flugschüler
die Steuermittel in der Kanzel so betätigt, daß dadurch, wenn es sich um ein Flugzeug
handeln würde, die Höhe abnimmt, ohne die Längsneigung zu ändern. Das übliche Servorechengerät
für die Höhe reagiert auf eine solche Betätigung der Steuerungen der Kanzel damit,
daß es den Schieber des Potentiometers R-501 abwärts verstellt. Das hat die Wirkung,
daß eine vorübergehende negative Spannung über den KandensatorC-5oi und den überlagerungswiderstand
R-5 i i dem Eingangsstromkreis eines Servoverstärk ers U-5oi zugeführt wird. Die
vorübergehende negative Spannung fließt auch vom Kondensator C-5oi über den üherlagerungswiderstand
R-5 i i dem Eingangskreis des Servoverstärkers U-502 zu. Amplitude und Dauer der
negativen Spannung hängen davon ab, wie schnell und in welchem Ausmaß das Flugzeug
sinken -würde. Die überlagerungswiderstände R-5 i i und R-512 können gleich groß
sein. In diesem Falle gelangen gleiche negative Spannungsimpulse zu den beiden Servoverstärkern.
Jeder von ihnen betätigt sein Servoventil. Das führt dazu, daß in den beiden Zylindern
5oi und 5o2 die Kolben um gleiche Beträge herabgehen. Die Kanzel sinkt .daher ohne
Änderung ihres Längsneigungswinkels. Mit,der Kanzel sind mechanisch die Schieber
von Nachlaufpotentiometern R-513 und I2-5 i 4 verbunden, welche die Verstellung
der Kanzel messen und entsprechende Nachlaufimpulse den Servoverstärkern U-501 und
U-502 zuführen, welche den augenblicklichen Verstellungen der Kanzel verhältnisgleich
sind. Das. Maß, um das die Kanzel sinkt, hängt dabei von der abwärts gerichteten
Beschleunigung ab, die durch das Rechengerät vorgeschrieben ist.
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Nunmehr spei angenommen, daß der Flugschüler die in der Kanzel befindlichen
Steuermittel@so bedient, daß, wenn es sich um ein Flugzeug handeln würde, dieses
sich abwärts neigt, ohne jedoch an Höhe zu verlieren. Das in Fig. 5 links unten
angedeutete übliche Rechengerät für den Längsneigungswinkel verstellt die Arme der
Potentiemeter R-502 und R-503 abwärts. Über die Kondensatoren C-502 und C-503 und
Widerstände R-5o6 und R-507 erhalten dadurch die ServoverstärkerU-50 t und U-502
entgegengesetzte, aber gleich große Spannungsimpulse, das Gerät 501 einen positiven
und das Gerät 5o2 einen negativen. Infolgedessen wird die Kanzel nach vorn gekippt.
Da sich aber die Kondensatoren C-502 und C-5o3 über die Widerstände R-5 i 5 und
R-516 allmählich entladen, @vird alsdann die Kanzel allmählich wieder aufgerichtet.
Wenn der Flugschüler gleichzeitig eine Höhenänderung und eine Änderung des Längsneigungswinkels
herbeiführt, überlagern sich die Impulse, so daß die Kanzel eine Längsneigung erhält
und gleichzeitig in der mittleren Höhe verstellt wird. Es können auch andere miteinander
verwandte Bewegungen nach diesem Prinzip gruppenweise gesteuert werden. Das gilt
beispielsweise für Kursänderungen und seitliche Abtrift. Auch diese können dadurch
nachgeahmt werden, daß auf die Kanzel Kolben oder Motoren wirken, die bei unterschiedlicher
Einwirkung die Kanzel in einer waagerechten Ebene verschwenken, aber bei übereinstimmender
Einwirkung eine seitliche translatorische Verstellung der Kanzel herbeiführen. Wer
derartige Vorrichtungen zum Anlernen von Flugschülern kennt, ersieht ohne weiteres
noch verschiedene andere Möglichkeiten. Er begreift auch, daß man zur Änderung der
Zeitkonstante der aus Kondensator und Widerstand bestehenden Schaltung und zur Änderung
der Übertragungsfunktion unterschiedliche Beträge der Kondens.atorspannung je. nach
der Luftgeschwindigkeit, der Machzahl oder des Staudruckes zur Erde ableiten kann,
und zwar mit Hilfe servomotorisch verstellbarer Potentiometer_, in derselben Weise,
wie oben beschrieben.
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Das in Fig. 5 gezeigte System bietet eine weitere Möglichkeit, dieselbe
Übertragungsfunktion in einer elektrischen Schaltung zu verkörpern. Wenn die SpannungXa,
die von einem Rechengerät geliefert wird und eine nachgeahmte Fluggröße verkörpert.
dem Kondensator C-5oi von dem Schieber des P.otentiometersR-5oi zugeleitet wird,
dann nehmen die Spannungen am KondensatorC-5oi und am Widerstand R-5 i 5 den folgenden
zeitlichen Verlauf:
Bezeichnet man die Spannung am Widerstand R-515 mit Xs und den Widerstand selbst
mit R, so kann man diese Formel wie folgt schreiben:
Differenziert man diese Gleichung, so erhält man
Stellt man diese Formel um und setzt man p an die Stelle der Ableitung,
so ergibt sich
Da R und C Konstanten sind, ist diese übertragungsfunktion dieselbe wie die Gleichung
Man sieht also, da.ß die Spannung an der Klemme 5oo der nachgeahmten Fluggröße,
modifiziert durch ,die Übertragungsfunktion, entspricht und sich :daher dazu eignet,
die Bewegung der Kanzel zu steuern. Weiter ist es klar, daß, wenn man den Widerstand
R-515 ändert, z. B. entsprechend der Machzahl, dadurch die Konstante k der Übertragungsfunktion
geändert wird.
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Bei den beschriebenen Schaltungen handelt es sich lediglich um wenige
Beispiele für zahlreiche Möglichkeiten, die einander gleichwertig sind. Es lassen
sich daher zahlreiche andere Schaltungen entwickeln, welche die gewünschte Übertragungs'-funktion
verkörpern. Als Anleitung hierzu mag Kapitel II des Buches »Transients in Linear
Systems«, Bd. 1, von G a r d n e r und G a r n e s dienen. Bei dem oben erläuterten
Beispiel gelangt eine besondere lineare Übertragungsfunktion zur Verwendung. Es
versteht sich jedoch, daß. diese übertragungsfunktion durch Konstanten oder Begriffe
höherer Ordnung für p abgewandelt werden kann.
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Die Übertragungsfunktion F(p) muß, lediglich der Bedingung genügen,
daß, wenn sie mit dem von der Eingangsspannung abgeleiteten Begriff Xa(p) multipliziert
und dann wiederum mit p multipliziert werd, sie nach Null geht, wenn p nach Null
geht, was sich wie folgt ausdrücken läßt: lim P [kXa (P)F(@)@ = 0,
P->o. Darin
bedeutet F die Übertragungsfunktion. Der Wert, den diese Funktion bei einer bestimmten
Antriebsspannung hat, wenn die Zeit t nach Unendlich geht, läßt sich wie folgt ausdrücken:
Ausgangsspannung = lim P [(umgewandelte Eingangsspannung) ]F (@) , t->oo P->0. Man
ersieht also, daß die übertragungsfunktion eine Siebkette beschreibt, die nur 'Spannungsgröße
durchgehen läßt. Würde eine kontinuierliche Größe durchgehen, -so würde das System
nicht wieder in seine Mittellage zurückgestellt werden. Anders ausgedrückt muß es
sich bei der Übertragungsfunktion um eine solche handeln, - welche einen nicht über
.die erste Ordnung hinausgehenden Pol dicht am Ausgangspunkt hat, wie durch den
Leitsatz 1 ¢ auf S. 265 des oben zitierten Buches von G ar d n e r und G
a r n e s erläutert. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen gelangen Rechengeräte
zur Verwendung, die elektrische Analogieschaltungen verwenden. Statt dessen können
aber auch hydra-Lilische, pneumatische und mechanische Äquivalente verwendet werden.
Welche Äquivalente in Betracht kommen, ergibt sich aus der Veröffentlichung »Analysis
and Design of Translator Chains« von H. Z i e_-b ü1 z , veröffentlicht im Jahre
19 4.6 von der Askania Regulator Company, Chicago, Illinois.