DE2162349C3 - - Google Patents

Description

Eine weitere einschlägige Einrichtung ist durch die 45 können.Another relevant establishment is through the 45 May.

USA.-Patentschrift 2 953 327 bekanntgeworden. Die- Der Erfindung liegt damit die Erkenntnis zugrunde,U.S. Patent 2,953,327 became known. The invention is thus based on the knowledge

ser Regler verhindert ein quasistationäres Überziehen daß Aufbäumregler von Flugkörpern bzw. Flugzeugen des Flugzeugs durch Begrenzung des Lastvielfachcn. nicht optimal arbeiten können, wenn sie sich aus-Es wird das dem zulässigen C .,-Wert bzw. dem zu- schließlich am Anstellwinkel oder ausschließlich ;\n lässigen α-Wert entsprechende Lastvielfache mittels 50 der Nickwinkclgeschwindigkeit orientieren. Auch einer Analogschaltung errechnet und mit dem jewei- dann, wenn für beide Regelgrößen zwar Grenzen ligen Wert aus einem Beschleunigungsgebcr vcr- gesetzt, diese jedoch nicht sinnvoll aufeinander abglichen. Diese Anordnung läuft auf eine indirekte gestimmt sind, kann eine optimale Regelung zur Bestimmung des zulässigen Anstellwinkels durch Verhinderung des Aufbäumens von Flugkörpern Messung des Staudrucks und Berechnung des Ge- 55 nicht erfolgen, wichts hinaus. F.rfindungsgemäß wird daher zur Vermeidung derThis regulator prevents a quasi-stationary pulling over that rearing regulator of missiles or aircraft of the aircraft by limiting the load factor. cannot work optimally when they are out-of-it this becomes the permissible C. value or the additional at the angle of attack or exclusively; \ n Orientate the permissible α-value corresponding load multiples by means of the pitch angle speed. Also an analog circuit and with the respective if limits for both controlled variables A value from an accelerator is set, but they were not compared to one another in a meaningful way. This arrangement runs on an indirect tuned, can be an optimal scheme for Determination of the permissible angle of attack by preventing missiles from rearing up Measurement of the dynamic pressure and calculation of the Ge 55 do not take place, weight out. According to the invention, therefore, to avoid the

Ergänzend zu dem aufgezeigten Stand der Technik aufgezeigten Nachteile vorgeschlagen, daß die Nicksei noch auf die USA.-Patentschriften 2 584 298, geschwindigkcitsgrenze im Bereich des zulässigen 2 923 499, 3 172 079, 3 292 882 und 3 518 621 ver- Anstellwinkels angehoben ist. Dies bedeutet, daß sich «'iesen, in denen im wesentlichen nur der erforder- 60 die Gegenkräfte zum Stoppen b;iw. Vermeiden des liehe Unterdruck an der Saugseite des Flügelprofils Aufbäumvorgangs primär an einer optimal zulässigen oder die zulässige Fluggeschwindigkeit oder der zu- Grenze des Anstellwinkels orientieren und daß für lässige Anstellwinkel als Kriterium zur Verhinderung die aerodynamische Nickwinkelgeschwindigkeit bzw. und/oder Anzeige des Aufbäumens verwendet wird. für das Nieksignal ebenfalls eine optimal zulässige Diese Vorveröffentlichungen beinhalten —- ähnlich 65 Grenze vorgesehen ist, die mit der optimal zulässigen wie die vorerwähnten — nicht das für Hochleistungs- Grenze für den Anstellwinkel derart korrespondiert, flugzeuge erforderliche Vorhaltesignal für die aero- daß nur die Stcuervorgängc vorzeitig gestoppt wcrdynamischc Nickwinke'ßcschwindigkeit. den, die den zulässigen Anstellwinkel überschreitenIn addition to the indicated prior art indicated disadvantages suggested that the Nicksei nor on the United States patents 2,584,298, speed limit within the permissible range 2 923 499, 3 172 079, 3 292 882 and 3 518 621 ver the angle of attack is increased. This means that yourself «'These in which essentially only the necessary counter-forces to stop b; iw. Avoiding the borrowed negative pressure on the suction side of the wing profile rearing process primarily at an optimally permissible or orientate the permissible airspeed or the limit of the angle of attack and that for Permissible angle of attack as a criterion for preventing the aerodynamic pitch angle speed or and / or display of rearing is used. also an optimally permissible one for the never signal These prior publications include —- similarly 65 limit is provided with the optimally permissible like the ones mentioned above - not that for high performance limit for the angle of attack corresponds in such a way, aircraft required lead signal for the aerodynamic that only the control process is prematurely stopped wcrdynamic Pitch angle speed. those that exceed the permissible angle of attack

würden. Die Erfindung bietet damit den Hauptvorteil, In allen ^Dia8^ramn\^en oldinat/die aerodynamischewould. The invention thus offers the main advantage, In all ^Dia 8 ^ramn \ ^en oldinat / the aerodynamic

daß — insbesondere im Lufükampf — eine optimale steUwinkel« und aui aer w _{f etragen}.that - especially in air combat - an optimal steering angle and outside a w are _carried .

Ausnutzung der Flugleistung des betreffenden Flug- Nickwinkelgeschw.nd^keit^^^B.^ ^ ^ _hh_ Utilization of the flight performance of the relevant flight pitch angle speed ^^^ B. ^ ^ ^ _hh _

zeugs möglich ist, und zwar dadurch, daß bei mitt- Wie der ^¹S- _{{ü den Reg}ler eine Gerade 1zeugs is possible, and in that, in medium-Like the ^ ¹ S- _{{ü the Reg} ler a straight line 1

leren und kleinen Ruderlaufgeschwiudigkeiten der 5 herige Anspr~cng^rei~~ _benen Koordinatensystemsized and small Ruderlaufgeschwiudigkeiten of 5, cont ~ THE PREVIOUS cng ^rei ~~ _surrounded coordinate system

Regler noch gegenüber vergleichbaren Einrichtungen dar, die in dern a S6 _{sowie durch einen} Regulator is still compared to comparable facilities that are in the a S6 _{as well as by a}

des bekannten Standes der Technik nicht in Aktion durch einen ^f "^mm^'_{in dieser}£ _Fan_e durch λ_ζιι, —of the known state of the art not in action by a ^ f " ^mm ^ ' _{in this} £ _Fa n _e by λ _ζιι , -

tritt. Jedoch wird bei zu raschen Knüppelbewegungen bestimmten !\^ε"Λ _{h ren2e} läßt es darsteliungs-occurs. _{However, if the stick movements} are too rapid, certain! \ ^Ε "Λ h ren2e can be displayed

durch den Piloten das Flugzeug vor dem Aufbäumen definiert ist. Uie Απψ B _unteren Winkelände-by the pilot the aircraft is defined prior to rearing. Uie Απψ B _lower angular edge

bewahrt, indem die erfindungsgemäßen Ansprech- 10 gemäß gerade J"*»™·_{d A auf den} Wert B preserved by setting the inventive response 10 according to just J "*» ™ · _{d A to the} value B

grenzen if. sinnvoller Weise durch optimales, gegen- rungsbereich den_^k ^ ^ _p._{g χ wd}_limits if. sensible way through optimal, opposite range den_ ^ k ^ ^ _p . _{g χ wd} _

seitiges Aufeinanderabstimmen den unzulässigen dynamisch (ι, ?> "J "\ _{der nacnste} Schritt der An- _{mutual coordination of} the impermissible dynamic (ι,?> "J" \ the next step of the

Steuervorgang korrigieren. Da sich ein Flugzeug im terhin «kennen aoι, _Q ^_{χύχ% nicht mehr} Correct the control process. Since an airplane is in the terhin «aoι, _Q ^ _{χύχ% no longer}

Rahmen der erfindungsgemäßen Regelung daher stellwinkelandenung ν _{kwinkelgeschw}i_ndigkeits-Therefore, within the framework of the regulation according to the invention, the setting angle change ν _{kwinkelgeschw} i _n digkeits-

nicht aufbäumen kann, hat der Pilot die Möglichkeit, 15 durchführbar^ 5^a "'* . _wird obwohl bei demcan not rear up, the pilot has the option of 15 feasible ^ 5 ^a "'*. _{will be} though at the

unbedenklich die im Flugzeug steckende Höchst- grenze bei D ubajeh ^ _Grenze ^ ,the maximum limit in the plane at Dubajeh ^ _limit ^ ,

unbedenklich die gg ^ _Q pharmless the gg ^ _Q p

!eistung voll auszuschöpfen. ^eT · TLÄScb bei weitem noch nicht er-! Make full use of your performance. ^e T · TLÄScb by far not yet

Die Erfindung sieht weiterhin vor, daß die Ruder- zulassigen ^An*^e"™">„ _{t daß b}ei dieser bekanntenThe invention also provides that the rudder permissible ^an * ^e "™">" _{t that with} this known

laufgeschwindigkeit des betreffendem Flugkörpers reicht wurde Uas oeu , ^ ^ ^ _AkUQn ^ running speed of the missile in question was enough Uas oeu, ^ ^ ^ _AkUQn ^

automatisch oder manuell auf optimal zulässige Werte ₂o Regeleinncmunj,^u β _{venneiden> wir}d entspre-automatically or manually to optimally permissible values ₂ o rule input, ^ u β _{avoid> we} d correspond to

cinstellbar ist. Durch diese Maßnahme wird insbe- Lm diesen Nacni Nickwinkelgeschwin-can be cinched. Through this measure, in particular this nacni pitch angle speed

sondcre die Sicherheit eines Flugzeugs im Erdkampf chend der r ι %. α _{der Grenze für} ^_n, _abge-special the safety of an airplane in the ground combat according to the r ι %. α _{the limit for} ^ _n , _a bge-

crhöht. da die Stellgeschwindigkeit optimal gerade digkeitsgrenze l u _h Aufbäumregelung eiMcrhighs. since the actuating speed is optimally just the endurance limit l u _h rear-up control

auf den Wert begrenzt werden kann, der noch Flug- stimmt ^daß Jt ^tomat> Anstellwinkcl-can be limited to the value ^{that is} still true to flight that Jt ^ tomat> angle of attack

reaklionen innerhalb der zulässigen Grenzen für die 25 einsetzt, wenn bei ein ^_{& bd(k Grenze]1} Reaklionen within the admissible limits for the 25 starts if a ^ _{& bd (k limit] 1}

Nickgeschwindigkeit und den Anstellwinkel ergibt. änderung die GefahrPitch speed and the angle of attack results. change the risk

Hierdurch ist bei allen Stcucrvorgängen gewährleistet. ^ub?J?^c^^ntte",.*f _{hd der}en Überschreiten der Regle,This is guaranteed in all Stcucrvorgangs. ^ub ? J? ^c ^ ^ntte ",. * f _{hd of} exceeding the rule,

daß der Regler nicht in Aktion treten muß. Jede ^D» ^~'J_cs Aufbäumvorganges in Aktionthat the regulator does not have to take action. Each ^D '^ ~' J _cs Aufbäumvorganges in action

ki d Rl d di dmt verbundene Kor- £ur vtrnieiüunt c«. _mmcn au-ki d Rl d di dmt associated cor- £ ur vtrnieiüunt c «. _mmcn au-

daß der Regler nicht in Ak ^J_cs Aufbäumvorganges ithat the controller is not in Ak ^ J _cs Aufbäumvorganges i

Aktion des Reglers und die dam.t verbundene Kor- £ur vtrnieiüunt c«. _{p zusammcn} au-.Action of the controller and the cor- £ur vtrnieiüunt c «connected to it. _{p together} au-.

,cktur des Steuervorganges bedeutet nämlic!.- einen 30 \^ri"v^^lZ\'^ ,,„rfaus einer weiteren Geraden 3, die, cktur of the control process means namely! .- a 30 \ ^ri "v ^ ^lZ \ '^ ,," rf from a further straight line 3, the

Verlust an Flughöhe. Dies wiederum kann vor allem der Geraden I una au ^ ^^ _χ .^ _&c Loss of altitude. This in turn can above all be the straight line I una au ^ ^^ _χ . ^ _{& C}

im Frdkampf durch Bodenberührung katastrophale sich im 1 uiikι u . _inkc,n_eschwindigkeit, diein the combat by ground contact catastrophic in 1 uiik ι u. _inkc , n _esc h speed, the

Folgen für Mensch und Maschine haben. Durch die Grenzlinie fei _oplimalcn Anstelhvin-Have consequences for man and machine. Through the border line fei _oplima lcn Anstelhvin-

crfindungsgcmäßc Maßnahme kann das betreffende p^eT^adc* ^ύΐ\^^Grenzlinien müssen nicht unhc-The relevant p ^e T ^adc * ^ύΐ \ ^^ border lines do not have to be unhc-

jdh il i Rlti einen Flug 35 kcls λ uiese ^u" Äd derjdh il i Rlti a flight 35 kcls λ uiese ^u "Äd der

tiiiiiuuiifjgniia^ ,..^„..- - — nii^i· beiden tirenzmin-ii ι»"·"·-·' ---tiiiiiuuiifjgniia ^, .. ^ "..- - - nii ^ i · both tirenzmin-ii ι» "·" · - · '---

Flugzeug jedoch optimal in Relation zu seinen Flug- 35 KUs λ. uiesc ^u" _{A d} Änderungen deiHowever, the aircraft is optimal in relation to its flight 35 KUs λ. uiesc ^u " _{A d} changes dei

leisumgen abgefangen werden. dingt gerade verlauf^ Au ^ ^ .^be quietly intercepted. things just run ^ Au ^ ^ . ^

Schließlich ist im Rahmen der Erfindung vorge- Anstellwinkel von ^ naen ^ ^ ^ _{erkcnnen daß} Finally, within the scope of the invention, angles of incidence of _{naen can be recognized}

selKn. daß die Ansprechgrenzen des RcgL.-s sowohl sondere v« C.nach ^, _{J)s an die bddcil} selKn. that the response limits of the RcgL.-s both special v « C. nach ^, _{J) s to the bddcil}

für den Anstellwinkel wie auch für die aerodyna- sich die Ander^f^^- _{L Das} bedeutet, daßfor the angle of attack as well as for the aerodyna- the other ^ f ^^ - _{L That} means that

mische Nickwinkclgcschwindigkcit individuell variier- 40 Grenzliⁿ";ⁿ ^ "nd * _ima, _{auf den ncucn} mix pitch angle speed individually variier- 40 Grenzli ⁿ "; ⁿ ^" nd * _ima , _{on the ncucn}

bar sind, um die für die jeweilige Mission erforder- ^.J^fc^tpendeln kann,are cash to the ^ .J ^ fc ^ pendulum required for the respective mission,

liehen optimalen, miteinander korrespondierenden ^A^f ~_hd|_c ^LG_crade 5 in Fig. 2 deutet an, daßborrowed optimal, mutually corresponding ^A ^ f ~ _hd | _c ^L G _cra de 5 in Fig. 2 indicates that

Verhältnisse einstellen zu können. iv Ansnrechnrenze 2 der aerodynamischen Nick-To be able to adjust relationships. iv Credit limit 2 of the aerodynamic pitch

In den Figuren ist die Erfindung zechnensch er- die A^^P^^ ■ _{nach Mission} des bctrelTen-In the figures, the invention is zechnensch he A ^^ P ^^ ■ _{according to the mission of} the bctrelTen-

läutert. Hs zeigt ,Λ-W'zcues individuell im Regler verstellbar ist.purifies. Hs shows that Λ-W'zcues can be adjusted individually in the controller.

F i g. 1 ein Diagramm mit herkömmlichen, bekann- ^{cLl 1}^f _ζ"_ίΒι schließlich einen praktischen An-F i g. 1 a diagram with conventional, well-known ^{cLl 1} ^ f _ζ " _ίΒ ι finally a practical approach

ten Grenzen für den Anstellwinkel und die aero- D e^M ^ J t, stellgeschwindigkeit,} aufth limits for the angle of attack and the aero- D e ^ M ^ J t, adjusting speed,}

dynamische Nickwinkclgcschwindigkcit, 1 ^Sske Werte für «»; und α begrenzt ist. Indynamic pitch angle speed, 1 ^ ske values for «»; and α is limited. In

r i g. 2 ein Diagramm gemäß F i g. 1 mit den er- opumal zu assJ. Werte ¹^ steuervorgängen, findungsgemäßen Grenzen für die genannten Werte 50 ύ^™^ ™« Stampf, jegliche Aktion desri g. 2 shows a diagram according to FIG. 1 with the opumal to assJ. Values ¹ ^ control processes, inventive limits for the values mentioned 50 ύ ^ ™ ^ ™ « stomp, any action of the

Fi c 3 ein Diagramm entsprechend den Fig. 1 insbesondere imFi c 3 a diagram corresponding to FIG. 1 in particular in

und 2^Smit besonderer Grenzwerteinstellung. Reglers verm.eden.and 2 ^S with special limit value setting. Controller presumably.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (3)

1 2 Andere bekannte, einschlägige Regler stoppen den Patentansprüche: Aufbäumvorgang bei zu raschem Steuern pnmar in Abhängigkeit von der aerodynamischen N.ckwinkel-1 2 Other known, relevant controllers stop the patent claims: Raising process if the control is too rapid pnmar depending on the aerodynamic corner angle 1. Aufbäumregler, insbesondere für Flugzeuge, geschwindigkeit. Dieses Verfahren hat — wie die der bei einer vorgegebenen Kombination des 5 Praxis einschlägiger HochleistungsHugzeuge jeaocn Anstellwinkels und der aerodynamischen Nickge- bewiesen hat — den Nachteil, dali der zulassige schwindigkeit den Aufbäumvorgang stoppt, da- Höchstwert des Anstellwinkels nur selten ausgedurch gekennzeichnet, daß die Nickge- schöpft wild bzw. werden kann, schwindigkeitsgrenze im Bereich des zulässigen Flugtechnisch gesehen kann generell festgestellt Anstellwinkels (a„,) angehoben ist. io werden, daß die kritische Anstellwinkelgrenze bei1. Raising control, especially for aircraft, speed. This procedure has - like that which jeaocn with a given combination of the 5 practice of relevant high-performance aircraft Angle of attack and the aerodynamic pitch has proven - the disadvantage, dali the permissible speed stops the rearing process, as the maximum value of the angle of attack is seldom expressed marked that the nick-scooped wild or can become, Speed limit in the area of the permissible flight technology seen can generally be determined Angle of attack (a ",) is raised. io that the critical angle of attack limit at 2. Aufbäumregler nach Anspruch 1, dadurch der die Neigung zum Aufbäumen eintritt, mehl urwrgekennzeichnet, daß die Stellgeschwindigkeit schritten werden darf. Um ein Abfangen des betrelautomatisch oder manuell auf optimal zulässige fenden Flugzeuges vor Erreichen dieses Zustande* zu Werte einstellbar ist. gewährleisten, muß nicht zuletzt wegen der gegebenen2. Rearing controller according to claim 1, characterized in that the tendency to rearing occurs, flour urwrgekmarks, that the actuating speed may be increased. In order to intercept the defeat automatically or manually towards the optimally permissible fending aircraft before this state * is reached Values is adjustable. guarantee, must not least because of the given 3. Aufbäumregler nach Anspruch I und 2, ,₅ dynamischen Verhältnisse, z. B. der Trägheit des dadurch gekennzeichnet, daß die Nickgcschwin- Flugzeugs, ein Vorhaltesignal ermitteln, ob und gedigkeitsgrcnze variierbar ist. gebcnenfalls wie rasch sich das Flugzeug dem3. Rearing controller according to claim I and 2,, ₅ dynamic ratios, for. B. the inertia of the characterized in that the Nickgcschwin- aircraft, a lead signal determine whether and speed limit can be varied. possibly how quickly the plane is moving gefährlichen Zustand nähert. Es war daher in gegebenen Fällen naheliegend und bislang zum Teilapproaching dangerous condition. It was therefore given in Cases obvious and so far in part ίο auch üblich, den Anstellwinkel und seine zeitlicheίο also common to the angle of attack and its timing Änderung als Ansprechsignale in den betreffenden Regler einzugeben. In der Praxis wird hierzu z. IlEnter the change as response signals in the relevant controller. In practice this z. Il Die Erfindung betrifft einen Aufbäumregler, insbc- über eine sogenannte Windfahne das Signal dts sondere für Flugzeuge, der bei einer vorgegebenen augenblicklichen Anstellwinkels und die mittels Kombination des Anstellwinkels und der aerodyna- 25 elektrischer Netzwerke auf die zeitliche Änderung mischen Nickgeschwindigkeit den Aufbäumvorgang des Anstellwinkels transformierte Zeitfunktion der stoppt, derart, daß entsprechende Gegenkräfte auf Nickwinkelgeschwindigkcit in den Rechner des dem Steuermechanismus des Flugkörpers bzw. des Reglers als Auslösesignal eingegeben. Letzteres be-Flugzeugs ausgelöst werden. Bestimmte Flugzeug- deutet, daß das am Nickkreisel abgenommene Nicklypcn neigen nämlicn dazu, sich beim Abfangen im 30 gcschwindigkeitssignal über geeignete Filter so vor Luftkampf oder beim Angriff in Bodennähe aufzu- ändert wird, daß nach dem Filtern eine etwa mit dci bäumen, d.h. unzulässig hohe Anstellwinkel anzu- zeillichen Änderung des Anstellwinkels vergleichbare nehmen, was oft katastrophale Folgen hat. Dies ist Funktion der Zeit vorliegt. Zu dieser wird bekanntervor allem bei Hochleistungsflugzeugen der Fall, deren maIkη ein Signal proportional zum Anstellwinkel Höhenleitwerk relativ hoch angeordnet ist. 35 addiert und die erhaltene Summe mit einem Reterenz-The invention relates to a Aufbäumregler, insbc- a so-called wind vane, the signal DTS sondere for aircraft, the current at a predetermined angle of attack and the mix on the time change by combination of the angle of attack and the aerodynamic 25 electrical networks pitch velocity transformed the Aufbäumvorgang the angle of attack function of time the stops, in such a way that corresponding counterforces to Nickwinkelgeschwindigkcit in the computer of the control mechanism of the missile or the controller entered as a trigger signal. The latter loading aircraft can be triggered. Certain aircraft indicate that the nickname taken from the pitch top tends to change when it is intercepted in the speed signal via suitable filters before an air battle or during an attack near the ground that after filtering, a dci tree, that is, an impermissibly high level Angle of attack should take a comparable change in the angle of attack, which often has catastrophic consequences. This is a function of time. This is known to be the case, above all, in high-performance aircraft, the maIkη of which a signal proportional to the angle of attack of the horizontal stabilizer is arranged relatively high. 35 added and the received sum with a retentive Eine einschlägige Einrichtung eines Reglers zum wert verglichenA relevant device of a regulator compared to the value Vermeiden des Aufbäumens von Flugzeugen ist Auch diese unter anderem bisher gebauten AuI-Avoiding the rearing of airplanes is also one of the other things that have been built to date. beispielsweise in der USA.-Patentschrift 3 015 458 baumregier stehen in gewisser Hinsicht in erheblichem beschrieben und dargestellt. Diese bekannte Rege- Widerspruch zu ihrer Funktion, die sie eigentlich lung arbeitet in Abhängigkeit sowohl von der Flug- 40 ausüben sollen. Sie haben nämlich den Nachteil, daß maehzahl wie auch von dem jeweils dabei zulässigen sie durch ihre primäre Abhängigkeit vom Nicksignal HöhenruderwinkJ. Letzteres bedeutet eine indirekte den Aufbäumxorgang ebenfalls oft /u früh stoppen Abhängigkeit von dem stationär zulässigen Anstcll- und daher in vielen Fällen eine Bodenberührung verwinkel. Ursachen, die eigentlich hätte vermieden werdenfor example in U.S. Patent 3,015,458 Baumregier are significant in some respects described and illustrated. This well-known rule contradicts its function, which it actually is ment works as a function of both the flight 40 should exercise. You have the disadvantage that Maehzahl as well as from what is permitted in each case through their primary dependence on the nick signal Elevator angle J. The latter also means an indirect way of stopping the rearing-up process often / u early Dependent on the stationary admissible inclination and therefore in many cases a ground contact angled. Causes that should actually have been avoided