DE1556940B1 - Einrichtung zum Steuern der Hoehenruder von Flugzeugen - Google Patents

Einrichtung zum Steuern der Hoehenruder von Flugzeugen

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DE1556940B1 DE19641556940 DE1556940A DE1556940B1 DE 1556940 B1 DE1556940 B1 DE 1556940B1 DE 19641556940 DE19641556940 DE 19641556940 DE 1556940 A DE1556940 A DE 1556940A DE 1556940 B1 DE1556940 B1 DE 1556940B1
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Morris Willis B
Oates Charles E
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Steuern der Höhenruder von Flugzeugen mit einem von Hand betätigbaren Steuerknüppel, einem Fluglagenstabilisator und einem Übertragungsmechanismus, der das Höhenruder zum einen mit dem Steuerknüppel, zum zweiten mit dem Fluglagenstabilisator und zum dritten mit Flügelklappen koppelt.
  • In der USA.-Patentschrift 2 940 696 ist ein Nurflügelflugzeug beschrieben, bei dem der Steuerknüppel auf Flügelklappen wirkt, die wahlweise als Höhenruder und als Querruder dienen. Dazu ist zwischen Steuerknüppel und Flügelklappen ein übertragungsmechanismus eingeschaltet, der zwei getrennt voneinander einstellbare Differentiale enthält, und die Bewegungen des Steuerknüppels werden über einen Mischer an die Flügelklappen weitergeleitet. Der hauptsächliche Nachteil dieser bekannten Steuerung liegt außer in ihrem relativ komplizierten Aufbau in der großen Rückwirkung der auf die Flügelklappen einwirkenden aerodynamischen Kräfte auf den Steuerknüppel, die rasch zur Ermüdung des Piloten führt.
  • Verstärkt tritt diese unerwünschte Erscheinung bei den bekannten Steuerungen dann auf, wenn zusätzlich ein Fluglagenstabilisator vorgesehen ist, der ebenfalls zu Rückwirkungen auf den Steuerknüppel führt, aber bei modernen, insbesondere im Überschallbereich betriebenen Flugzeugen unentbehrlich ist.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung für die Höhenruder von Flugzeugen anzugeben, die Einflüsse vom Steuerknüppel, von Flügelklappen und vom Fluglagenstabilisator zu verarbeiten vermag und dabei einerseits ein nicht lineares Ansprechen der Höhenruder auf Bewegungen des Steuerknüppels veranlaßt und andererseits unerwünschte Rückwirkungen insbesondere der von dem Fluglagenstabilisator eingeführten Kräfte auf den Steuerknüppel praktisch ausschließt.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Übertragungsmechanismus eine um eine vertikale Achse schwenkbare Kurbel enthält, an der zum einen eine Seilscheibe für die Steuerung der Betätigungshydraulik für das Höhenruder angelenkt ist und zum anderen an unterschiedlich langen Hebelarmen einerseits ein mit den Flügelklappen verbundenes Gestänge und andererseits ein um eine vertikal durch den Angriffspunkt verlaufende Achse schwenkbare Schwingbalken angreifen, der an seinem einen Ende direkt mit dem Fluglagenstabilisator und an seinem anderen Ende über einen Untersetzungsmechanismus mit dem Steuerknüppel verbunden ist.
  • Die Erfindung führt zu einem einfachen und zuverlässigen System von geringem Gewicht, das sich außerdem in hervorragendem Maß auch für Flugzeuge eignet, bei deren Betrieb mit Beschädigungen durch Fremdeinwirkungen gerechnet werden muß. Sie schafft nämlich unter anderem auch die Möglichkeit, alle dem Steuerknüppel nachgeordneten Steuerungselemente in unmittelbarer Nachbarschaft der zu steuernden Höhenruder anzuordnen, so daß sich das Flugzeug bei Ausfall der Handsteuerung durch die Trimmeinrichtung und/oder den Fluglagenstabilisator selbst dann weiterfliegen läßt, wenn dieser nur kleine Ausgangskräfte aufzubringen vermag. Daneben ermöglicht die Erfindung einer dritten Potenz folgende Zusammenhänge zwischen Steuerknüppelbewegungen und Höhenruderstellung, was sich sowohl- vorwärts als auch rückwärts der Neutralatellung des Steuerknüppels auf die Steuerbarkeit des Flugzeuges günstig auswirkt.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Flugzeuges unter Darstellung eines Gesamtlageplans des Steuersystems für das Höhenruder, F i g. 2 eine perspektivische Ansicht einer Steuerknüppelanlage mit weggeschnittenen Teilen unter Darstellung des damit verbundenen Steuerkabel- und Fliehgewichtaufbaus, F i g. 3 eine perspektivische Ansicht des hinteren Abschnitts des Steuersystems für das Höhenruder, F i g. 4 eine schematische Draufsicht auf die Ausgangs-Steuerglieder des in F i g. 3 gezeigten Teils des Systems, F i g. 5 eine perspektivische in Einzelteile aufgelöste Darstellung zur Veranschaulichung der Verbindungen der Teile innerhalb des Gehäuses 11 von F i g. 3, F i g. 6 ein perspektivisches Schema zur Veranschaulichung des Arbeitsprinzips. gewisser Teile von F i g. 5, F i g. 7 eine graphische Darstellung des Verhältnisses von Steuerknüppelstellung zur Höhenruderstellung, F i g. 8 eine graphische Darstellung des Verhältnisses von Komponenten der auf den Steuerknüppel rückwirkenden Kraft, die mit der vertikalen Beschleunigung variieren, zur Höhenruderstellung.
  • Das Überschallflugzeug 1 gemäß F i g. 1 besitzt einen Rumpf 2, Tragflächen 4, ein Seitenleitwerk 5 mit beweglichem Ruder 6 und ein als Ganzes bewegliches Höhenleitwerk, das nachfolgend als Höhenruder 7 bezeichnet wird. Jeder Besatzungsplatz hat einen Steuerknüppel 9. Diese Steuerknüppel sind in üblicher Weise zur gleichzeitigen Bewegung miteinander verbunden. Zwei Sätze von Kabeln 10 gehen von den Steuerknüppeln 9 durch den Rumpf 2 zum Gehäuse 11 des Höhenrudermechanismus. Dieser steuert die gleichzeitige Bewegung von zwei hydraulischen Stellmotoren 12, die mit ihren vorderen Kolbenstangenenden schwenkbar am Rumpf befestigt und mit ihren hinteren Zvlindergehäuseenden schwenkbar mit Auslegern 14 (F i g. 3) verbunden sind. Die Ausleger 14 sind an einer horizontalen Hohlwelle 15 befestigt, die drehbar in den Traglagern 16 (F i g. 3) im Rumpf 2 angebracht ist. Die entsprechenden Enden der Hohlwelle 15 sind mit der linken und rechten Hälfte des Höhenruders 7 fest verbunden. Eine Drehung der Hohlwelle 15 durch die Stellmotoren 12 bewirkt also eine Verschwenkung der Höhenruder 7 auf- oder abwärts.
  • Der Steuerknüppel 9 im hinteren Führersitz wird in F i g. 2 ausführlicher gezeigt. Der Steuerknüppel 9 ist um eine Achse X-X vor und zurück verschwenkbar angebracht, um die Höhenruder 7 zur Erzielung des Anstellwinkels zu bewegen. Ein am Steuerknüppel 9 in wirksamer Weise über der Achse X-X befestigter Bock 17 trägt eine Schwenkverbindung für eine Höhenruderbetätigungsstange 19 und für eine Pendelgewichtstange 20. Die Höhenruderbetätigungsstange 19 dreht eine senkrechte Welle 21, an deren unterem Ende ein Steuersegment 22 befestigt ist. Vom Steuersegment 22 laufen zwei Paar Kabe110 a und 10 b nach hinten zum übrigen Höhenrudermechanismus. Ein weiteres Steuersegment 24 ist ebenfalls an der Welle 21 befestigt und trägt einen weiteren Satz von Verbindungskabeln 25, die sich nach vorn zum Steuerknüppel des vorderen Führersitzes erstrecken.
  • Eine Fliehgewichtstange 20 ist an ihrem vorderen Ende mit einem im wesentlichen vertikalen Arm 26 verbunden, der drehbar um eine Achse 27 angebracht ist, die im Ständer 29 sitzt. Ein Fliehgewicht 30 ist am unteren Ende des Arms 26 unterhalb der Achse 27 befestigt. Die Arbeitsweise des Fliehgewichts 30 wird später zusammen mit der Arbeitsweise des gesamten Systems beschrieben.
  • Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, sind die Kabel 10 a und 10 b um ein hinteres Steuersegment 31 befestigt, das um eine Zentralachse hinten im Rumpf 2 drehbar ist. Ein Paar entgegengesetzter Schub- und Zugstangen 32 sind abnehmbar auf gegenüberliegenden Seiten des hinteren Steuersegments 31 angeschraubt und führen zum hinteren, im Gehäuse 11 befindlichen Mechanismus. Umgeht man die Einzelheiten dieses Mechanismus zunächst, so wird durch Bewegung der Zug- und Schubstangen 32 ein Ausgangsbetätigungssegment 34 (F i g. 4) gedreht. Seitlich von diesem Segment 34 erstrecken sich Querkabel 35 und 36 zu drehbaren seitlichen Segmenten 37 und 38. Ein an jedem seitlichen Segment 37 bzw. 38 befestigter Ventilbetätigungshebel 40 ist hinten mit der jeweiligen Ventilbetätigungsstange 41 schwenkbar verbunden. Die vorderen Enden dieser Stangen 41 sitzen an den entsprechenden Betätigungsventilen 42 an den damit verbundenen Stellmotoren 12. übliche hydraulische, nicht dargestellte Zu- und Ableitungen sind mit jedem Ventil 42 zur Betätigung der Betätiger 12 verbunden. Feststehende Befestigungsstangen 44 auf jeder Seite des Flugzeuges bilden zusätzliche Träger und Versteifungen für die Hohlwelle 15.
  • Der Hauptteil des Mechanismus gemäß der Erfindung wird in F i g. 5 und 6 dargestellt. F i g. 5 zeigt im wesentlichen die tatsächliche Form der verschiedenen Teile, wobei ihre Verbindungen und tatsächliche Anordnung durch Verbindungspfeile und durchgeführte Mittellinien dargestellt werden. Das Gehäuse 11 ist weggelassen und wird durch das Symbol für einen feststehenden Aufbau dargestellt. F i g. 6 zeigt einen Teil des Mechanismus nur schematisch, um das Arbeitsprinzip des Verbundgestängesystems zu erläutern und zu klären.
  • Am vorderen Ende des Gehäuses, 11 beginnend sind die Schub- und Zugstangen 32 verschwenkbar an ihren hinteren Enden mit den gegenüberliegenden Enden eines Kniehebels 45 verbunden, der um :eine im Gehäuse 11 befestigte Mittelachse drehbar angebracht ist. Das rechte Ende des Kniehebels 4.5 ist weiterhin in rechtem Winkel verschwenkbar mit einer elastischen Zentriervorrichtung 46 verbunden, die jede beliebige Form haben kann, wie z. B. em° in beiden Richtungen unter Federlast stehende Hülse. Die Zentriervorrichtung 46 ist ihrerseits in Serie mit einem linearen Trimmstellmotor 4.7 verbunden. der schwenkbar mit dem Gehäuse 11 oder e-'n°- anderen festen Bauteil verbunden ist. DierA Verbindung der Zentriervorrichtung 46 und des Trimmstellmotors 47 in Reihe bewirkt, daß die Zentnerkräfte am Steuerknüppel 9 angreifen und die Arbeitsweise ist genauso, wenn die Stellungen der Zentriervorrichtung 46 und des Trimmstellmotors 47 ausgetauscht werden. Das linke Ende des Kniehebels 45 ist weiterhin schwenkbar mit einem Ende eines Querbalkens 49 verbunden, dessen anderes Ende schwenkbar mit einem Ende einer Ausgleichgabe150 verbunden ist. Das Gabelende derselben ist schwenkbar nach Wunsch am Gehäuse 11 annähernd gerade hinter dem linken Ende des Kniehebels 45 angebracht. Eine Stange 51 ist mit der Mitte des Querbalkens 49 verbunden und erstreckt sich durch den freien Raum der Ausgleichgabel 50 nach hinten und links, wo sie mit dem linken Ende eines Schwingbalkens 52 verbunden ist.
  • Der Schwingbalken 52 erstreckt sich im wesentlichen seitlich zum Flugzeug, und sein rechtes Ende ist schwenkbar in einem Winkel von annähernd 90° mit einem Stabilisator 54 verbunden, dessen entferntes Ende verschwenkbar mit dem Gehäuse 11 verbunden ist. Der Stabilisator 54 schiebt oder zieht am rechten Ende des Schwingbalkens 52, um die Bewegung des Höhenruders 7 zu steuern, während die Stange 51 am linken Ende des Schwingbalkens 52 zieht oder schiebt, um die Steuerbewegungen des Piloten auf das Höhenruder 7 zu übertragen.
  • An einem in der Nähe des linken Endes gelegenen Punkt des Schwingbalkens 52 ist ein erster Vorsprung 55 einer Verbindungskurbel 56 verschwenkbar mittels einer Schraube 57 und einer Mutter 58 angebracht. Dieser erste Vorsprung 55 paßt auf die Unterseite des Schwingbalkens 52 in der dargestellten Weise, und an dieser Stelle wird eine nicht dargestellte geschmierte Lagerung verwendet. Ein zweiter Vorsprung 60 der Verbindungskurbel 56 ist mit einer besonderen Schraube 61 versehen, die sie verschwenkbar mit dem Ausgangssegment 34 über eine öffnung 62 links in der Nähe seines Randes verbindet. An dieser Schwenkverbindung wird eine weitere Mutter 64 und eine nicht dargestellte Lagerung verwendet. Wie ersichtlich ist, paßt der zweite Vorsprung 6O der Verbindungskurbel 56 auf die Oberseite des Ausgangssegments 34.
  • Da das Ausgangssegment 34 im Gehäuse 11 drehbar angebracht und gelagert ist, trägt dieses Segment 34 tatsächlich die Verbindungskurbel 56, den Schwingbalken 52, ein Ende des Stabilisators 54 und ein Ende der Stange 51.
  • Am oberen Ende der Verbindungskurbel 56 trägt ein Nockenstößelarm 65 eine Nockenstößelrolle 66 am äußeren Ende. Eine Kurvenscheibe 67 ist im oberen Teil des Gehäuses 11 drehbar in einem Lager 67 a angebracht, und ein gekrümmter, die Steuerkurve bildender Schlitz 69 in dieser Scheibe 67 paßt über die Rolle 66 und führt sie darin. Wird also die Kurvenscheibe 67 gedreht, so wird die Rolle 66 von den Seiten des Schlitzes 69 gedrängt, ein Drehmoment am Ende des Nockenstößelarms 65 auszuüben, und die Verbindungskurbel 56 um ihre Verbindung mit dem Schwingbalken 52 zu drehen oder zu verschwenken.
  • Die Kurvenscheibe 67 trägt einen damit ein Ganzes bildenden Finger 70, der sich auf ihrer rechten Seite erstreckt, und an dem verschwenkbar eine sich nach vorn in den Rumpf 2 erstreckende Verb;ndun-sstanne. 71 zu den Flügelklappen befestigt ist. Wie in F i g. 3 gezeigt wird, wird diese Stange 71 von e;ner -'ch von den Klappen erstreckenden Stange 72 über einen schwenkbar am Gehäuse 11 befestigten Ausgleichhebel 74 betätigt. Wie weiterhin in F i g. 1 gezergt wird, steht diese Stange 72 mit einem von der Klappe betätigten Teil 75 in Verbindung, der von einem Flügelklappensteuersystem, das nicht gezeigt wird, betätigt wird, wenn ein Paar Auftriebsklappen 76 an der Hinterkante der Tragflächen 4 betätigt werden sollen.
  • In dem dargestellten System befindet sich die Steuerkurvenscheibe 67, wenn die Auftriebsklappen 76 für den normalen Flug in ihrer zurückgezogenen Stellung sind, in einer solchen Stellung, daß die verlängerte vertikale Mittellinie der Nockenstößelrolle 66 mit der feststehenden Drehachse des Ausgangssegments 34 übereinstimmt, wie in F i g. 6 gezeigt wird. Es ist also ersichtlich, daß, solange die Auftriebsklappen 76 feststehen, das äußere Ende des Nockenstößelarms 65 als feststehender Drehpunkt für die Rotation der Verbindungskurbel 56 dient, wenn sie durch den Schwinghebel bzw. -balken 52 bewegt wird.
  • Es sind drei Verbindungsstellen für eine Eingangsbewegung am Höhenrudersteuersystem und ein Ausgang für die Bewegung davon vorhanden. Die drei Eingangsverbindungen sind 1. vom Steuerknüppel des Piloten über die Stange 51 zum Schwingbalken 52, 2. vom Stabilisator 54 zum Schwingbalken 52, und 3. von der Verbindungsstange 72 und 71 zu den Klappen über die Steuerkurvenscheibe 67 zur Verbindungskurbel 56. Der eine Ausgang besteht offensichtlich im Antrieb des Ausgangssegments 34 über die Verbindungskurbel 56. Wenn der Steuerknüppel 9 z. B. allein bewegt wird, verschwenkt die Stange 51 den Schwingbalken 52 um seine Verbindung am rechten Ende zu dem Stabilisator 54, wodurch die Verbindungskurbel 56 um die Achse ihrer Nockenstößelrolle 66 verschwenkt und dadurch das Ausgangssegment 34 über seine Verbindung mit dem ; zweiten Vorsprung 60 der Verbindungskurbel 56 dreht. Es ist schon beschrieben worden, wie die Drehung des Ausgangssegments 34 eine Verschwenkung des Höhenruders 7 durch Betätigung der hydraulischen Stellmotoren 12 bewirkt. Wenn der Stabilisator 54 allein bewegt wird, wird der Schwingbalken 52 um seine Verbindung mit der Stange 51 an seinem linken Ende verschwenkt, wodurch die Verbindungskurbel 56 wiederum um die Nockenstößelrolle 66 verschwenkt wird und dadurch das Ausgangssegment 34 bewegt. Wenn schließlich die Auftriebsklappen 76 allein bewegt werden, wird die Verbindungskurbel56 um ihre Verbindung mit dem Schwingbalken 52 verschwenkt und dadurch das Ausgangssegment 34 gedreht.
  • Nachfolgend werden verschiedene Betriebsmerkmale dieses Mechanismus herausgestellt. Das aus dem Kniehebel 45, dem Querbalken 49; der Ausgleichgabel 50 und der Verbindungsstange 51 zum Mittelpunkt der Kreuzgelenkkupplung 49 gebildete Hebelwerk ist eine Vorrichtung zur Änderung des Bewegungsverhältnisses in der in F i g. 7 gezeigten Weise. Eine Bewegung des Steuerknüppels 9 um die Neutralstellung bewirkt nur eine geringe Verschwenkung des Höhenruders 7. Weiter entfernt von der Neutralstellung zeigt die graphische Darstellung, daß sich die Höhenruder 7 für jede gegebene Weiterbewegung des Steuerknüppels mehr bewegt. Der Grund hierfür ist, daß ein praktische lineares Ansprechen des Flugzeuges auf eine Steuerknüppelbewegurig erwünscht ist, und die Tatsache, daß das Höhenruder 7 in der Nähe der Neutralstellung wirksamer als in den extremen Stellungen ist. Das Gesamtkraftübersetzungsverhältnis von dem Steuerknüppel bis zu den Betätigungsventilen 42 liegt bei annähernd 1:10 bzw. 1: 15. Dieses Verhältnis bietet zusammen mit der elastischen Steuerknüppelzentriervorrichtung 46, die ihm näher liegt als der Mechanismus im Gehäuse 11, eine »Rückstellkraft« für den Stabilisator und für die Aufiriebsklappeneingangsverbindung, wenn sie betätigt werden. Das heißt, die nicht lineare übersetzung zusammen mit der geringen Reibung, die zwischen den beweglichen Teilen des Steuersystems besteht, verhindern, daß der Pilot irgendeine Reaktionskraft auf die Bewegung des Stabilisators oder des Höhenruders durch Bewegung der Auftriebsklappeneingangsverbindung am Steuerknüppel verspürt.
  • Es sei z. B. angenommen, daß eine Kraft von 2,5 kg an der Verbindung des Schwingbalkens mit der Verbindungskurbel 56 (Punkt A in F i g. 6) erforderlich ist, um die hydraulischen Steuerventile 42 zu bewegen. Diese Kraft ist größer als die in der Praxis tatsächlich erforderliche und wird nur erläuterungshalber angeführt. Da Punkt A ein Fünftel vom linken Ende des Schwingbalkens 52 zum rechten Ende desselben entfernt liegt, wirken 0,5 kg auf den Stabilitätsverstärker 54 und 2 kg auf die Stange 51 zurück. Diese 2 kg werden beim Durchgang durch die nichtlineare übersetzung bei einem übersetzungsverhältnis von 1: 10 auf ein Zehntel am Steuersegment 22 (F i g. 2) in der Nähe des Steuerknüppels 9 des Piloten herabgesetzt. Die Reibung vom Steuersegment 22 über die Kabel, Rollen usw. bis zum Steuerknüppel 9 selbst ist größer als 0,5 kg. Deshalb erreicht die lho von 2 kg ausmachende Rückkraft niemals den Piloten, und er kann sie überhaupt nicht fühlen. Mit anderen Worten würde der Steuerknüppel 9 infolge dieser rückwirkenden Kraft sich keinesfalls bewegen.
  • Werden die Auftriebsklappen 76 gesenkt, so wird die Stange 71 nach vorn gezogen und bewegt die Nockenstößelrolle 66 zurück, wodurch das Ausgangssegment 34 von oben gesehen im umgekehrten Uhrzeigersinn gedreht wird. Dies ist die richtige Richtung, um die Hinterkante des Höhenruders 7 zu senken und eine geringe positive Längsneigung auszugleichen, die durch ausgefahrene Klappen in gewissen Flugzeugen bewirkt wird.
  • Um den Ausgang auf eine pro g annähernd konstante Steuerknüppelkraft zu bringen, ist das Fliehgewicht 30 gemäß F i g. 2 vorgesehen. In der neutralen Stellung des Steuerknüppels 9 ist das Moment des Fliehgewichts 30 am Steuerknüppel 9 im wesentlichen gleich Null. Ist der Steuerknüppel zurückgezogen, d. h. das Flugzeug beschleunigt aufwärts, so erzeugt das Fliehgewicht 30 einen Zug nach vorn am Steuerknüppel, der der Erdbeschleunigung (g) proportional ist. Die Größe dieser Kraft wird in F i g. 8 durch die »Fliehgewicht allein« bezeichnete Kurve (B) wiedergegeben. Bei aus der neutralen Stellung nach vorn verschwenktem Steuerknüppel 9 wird in ähnlicher Weise bei positivem g das Fliehgewicht 30 einen Rückwärtshub am Steuerknüppel 9 bewirken.
  • In vorliegendem Fall bewirkt die Form des Steuerknüppels 9 mit Schwerpunkt vor der Schwenkachse X-X (in neutraler Steuerknüppelstellung), daß er selbst als Fliehgewicht wirkt. Die Größe dieser Wirkung wird durch die mit »Steuerknüppel allein« bezeichnete Kurve (C) in F i g. 8 wiedergegeben:. Natürlich wirken die Momente des Fliehgewichts und des Steuerknüppels zusammen und ergeben die mit »Nettosteuerknüppelkraft bei 1 G« bezeichnete Kurve (N). Wie ersichtlich ist, ist die Amplitude dieser Kurve fast konstant, d. h. daß die gesamte am Steuerknüppel pro g wirkende Kraft über den Bewegungsbereich des Höhenruders im wesentlichen konstant ist. Die elastische Zentriervorrichtung 46 ergibt natürlich am Steuerknüppel 9 eine grobe Endzentrierkraft, die jedoch bei Steuerknüppelstellungen auf beiden Seiten außerhalb der Neutralstellung wie üblich im wesentlichen linear ist. Das Trimmen auf eine neue neutrale Steuerknüppelstellung wird durch den Trimmstellmotor 47 erreicht.
  • Die Stange 51 kann durch einen elastischen übersteuerungsschutzteil .ersetzt werden, der in der Regel eine feste Verbindung bildet, aber bei einer vorausbestimmten Druck- oder Zugbelastung in jeder Richtung nachgibt. Diese Last kann z. B. 25 kg betragen. Das bedeutet eine Last von etwa 1,25 kg am Steuerknüppelgriff. Unter gewissen Bedingungen sehr schneller Richtungswechsel der Last am Steuersystem, wenn die Betätigungsventile 42 weit offen sind und das Höhenruder den Bewegungen der Steuerungen tatsächlich nicht nachkommt, beginnt diese übersteuerungsschutzvorrichtung zu wirken und eine Beschädigung des Systems durch übermäßige Belastungen zu verhindern. Auch in Fällen gewisser Notzustände, die durch fehlerhaftes Arbeiten bewirkt werden, arbeitet die übersteuerungsschutzvorrichtung als Sicherheitsvorrichtung.
  • Der Steuerungsmischmechanismus besteht somit aus zwei Differentialeinheiten, die sämtliche Steuereingänge in Reihe miteinander und mit dem Ausgang verbinden, d. h. der Bewegung der Stellmotoren 12. Zunächst werden die vom Piloten gesteuerten Bewegungen über die Stange 51 und die Bewegungen des Stabilisators 54 am Schwingbalken 52 addiert oder subtrahiert, um an der Verbindungskurbel 56 eine Ausgangsbewegung zu ergeben. Als nächstes wird diese Ausgangsbewegung am Schwingbalken und die Eingangsbewegung von den Auftriebsklappen über die Steuerkurvenscheibe 67 an der Verbindungskurbel 56 addiert oder subtrahiert und ergeben am Ausgangssegment 34 eine endgültige Ausgangsbewegung. Von der Stange 51 bis zu den Höhenruderstellmotoren 12 ist die vom Piloten gesteuerte Bewegung im wesentlichen eine lineare Funktion der Größe der Bewegung, wenn die Auftriebsklappen 76 eingefahren sind.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Einrichtung zum Steuern der Höhenruder von Flugzeugen mit einem von Hand betätigbaren Steuerknüppel, einem Fluglagenstabilisator und einem übertragungsmechanismus, der das Höhenruder zum einen mit dem Steuerknüppel, zum zweiten mit dem Fluglagenstabilisator und zum dritten mit Flügelklappen koppelt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der übertragungsmechanismus eine um eine vertikale Achse schwenkbare Kurbel (56) enthält, an der zum einen eine Seilscheibe (34) für die Steuerung der Betätigungshydraulik (12) für das Höhenruder (7) angelenkt ist und zum anderen an unterschiedlich langen Hebelarmen (65 bzw. 55) einerseits ein mit den Flügelklappen (76) verbundenes Gestänge (66, 67, 70, 71, 72, 75) und andererseits ein um eine vertikal durch den Angriffspunkt verlaufende Achse schwenkbarer Schwingbalken (52) angreifen, der an seinem einen Ende direkt mit dem Fluglagenstabilisator (54) und an seinem anderen Ende über einen Untersetzungsmechanismus (45, 49, 50) mit dem Steuerknüppel (9) verbunden ist.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingbalken (52) nahe an seinem mit dem Untersetzungsmechanismus (45, 49, 50) gekoppelten Ende mit der Kurbel (56) verbunden ist.
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