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Mehrfunktions-Stellvorrichtung für Luftfahrzeuge
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Die Erfindung bezieht sicn auf eine Mehrfunktions-Stellvorrichtung
für Luftfahrzeuge, insbesondere für Hubschrauber.
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Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Verbesserungen von Reihenstellantrieben
mit Trim- und Steuerdruck-Stellgliedern sowie Kombinationen davon, wie sie allgemein
in der britischen Patentschrift ... (britische Patentanmeldung 79.17 639) beschrieben
sind.
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Bisher umfaßte die Installation eines automatischen Stabilitätsvergrößerungssystems
(SAS) und/oder eines automatischen Flugsteuersystems (AFCS) als ursprngliche oder
nachträgliche Luftfahrzeugausrüstung, insbesondere bei Hubsehraubern, normalerweise
eine Anzahl von getrennten Bauteilen, die üblicherweise an getrennten und geeigneten
Punkten in dem Steuergestänge angeordnet waren (wie dies schematisch in Figur 1
der Zeichnung dargestellt ist). Diese Bauteile schließen einen Reihen-Stellantrieb,
der üblicherweise in einer Steuerstange zur Vergrößerung oder Verkleinerung seiner
Länge entsprechend einem elektrischem Befehl von. dem SAS- oder AFCS-Rechner angeordnet
war, automatische und manualle Stellbereichs Begrenzungsanschläge, Steuerknüppel-Positionswandler,
einen künstlichen Steuerdruck-Federmechanismus mit Rastschaltern und eine manuelle
undSoder automatische Trimm-Stelleinrichtung und einen Bremsmechanismus oder dergleichen
ein. 3eim nachträglichen Einbau derartiger Stellvorrichtungen und der zugehörigen
Bauteile war die Installation, insbesondere bei Hubschraubern, schwieriger, und
erfordert kostspieliger und zeitraubende Modifikationen der vorhandenen manuellen
Flugsteuereinrichtungen und Cestängesysteme. Weil die oben genannte Bauteile typischerweise
für jede Steuerachse erforderlich sind, ist sowohl die ursprüngliche Installation
als auch der
nachtr§gliche einbau von SAS- und/oder AFCS-Systemen
äußerst schwierig und zeitraubend, so daß sich nicht nur eine Vergrößerung des Gesamtgewichtes
des Luftfahrzeues sondern auch eine Vergrerung der Gesamten Haltungskosten im Hinblick
auf die vergrößerten .fartungs- und Ersatzteilkosten ergibt.
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Servo-Stellantriebe für Luftfahrzeuge lassen sich grundsätzlich in
zwei Typen unterteilen, nämlich in Stellantriebe mit Reihenanlenkung und mit Parallelanlenkung,
wobei diese beiden Arten von Stellantrieben in der Technik der automatischen Steuerung
von Luftfahrzeugen gut bekannt sind. Der parallel angelenkte Stellantrieb ist fest
an der Luft fahrzeugzelle befestigt oder mit dieser verschraubt, so daß er verglichen
mit Üblichen Stellantrieben mit Reihenanlenkung nur wenig durch starke äußere Schwingungen
beeinflußt wird.
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Ein Stellantrieb mit paralleler Anlenkung ist normalerweise der Stellantrieb
für den Autopiloten, dessen Bewegung sowohl an der Steuerfläche als auch am Steuerknüppel
wiedergegeben wird. Ein Stellantrieb mit Serienanlenkung ist jedoch normalerweise
nicht an der Luftfahrzeugzelle befestigt sondern in die Steuergestänge oder Schubstangenanordnungen
zwischen dem Steuerknüppel und der Steuerfläche eingekoppelt, so daß ein derartiger
Reihen-Stellantrieb schwimmend oder nicht festgelegt ist und daher in nachteiligerweise
durch starke äußere Schwingungen beeinflußt wird, wie sie blicherweise bei einem
Hubschrauber auftreten. Die Reihen-Servobewegung bewegt nicht den Steuerknüppel
und weist normalerweise einen begrenzten Stellbereich für die Steuerfläche auf.
Weiterhin ist, wie dies erwähnt wurde, der Reihen-Stellantrieb üblicherweise in
den Steuer-SchubstaSgeW, wodurch insbesondere bei einem nachträglichen Aufbau die
Eigenresonanzen derartiger Schubstangen gegenüber örtlichen
Schwingungen
geändert werden, wie sie beispielsweise durch den Tragrotor hervorgerufen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Mehrfunktions-Stellvorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen die bei kompakten raumsparenden Aufbau eine
einfache Installa tion und eine hohe Unempfindlichkeit gegenüber äußeren Schwingungen
aufweist, so daß die vorstehend genannten Probleme beseitigt werden.
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Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bzw.
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4 angegebene Erfindung geldst.
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Vorteilhafte Aus gestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
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Die erfindungsgemäße Mehrfunktions-Stellvorrichtung weist in ihrer
bevorzugten Ausführungsform die Form einer elektromechanischen Stellvorrichtung
auf, die insbesondere für Hubschrauber geeignet ist (jedoch nicht auf diese beschränkt
ist) und die mehrfachen Funktionen eines Reihen-Servostell--antriebes (einzeln oder
dual), eines Trimm-Servostellantriebs, eines künstlichen Steuerdruckelementes, einer
Reihen-Servopositionsmessung, einer Steuerknüppel-Positionsmessung und einer manuellen
und automatischen Stellbereichs-Begrenzung ergibt, wobei die Einheit oder die Einheiten
fest an der Luftfahrzeugzelle befestigt sind, so daß die ursprüngliche und/oder
nachträgliche Installation und Wartung sowie die Reparatur wesentlich vereinfacht
wird und der Einfluß von Fahrzeugschwingungen sehr gering ist.
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Im einzelnen weist die bevorzugte Stellvorrichtung ein oder zwei einstückige
Gehäuse auf, die mit der Luftfahrzeugzelle verschraubbar sind und äußere Gestänge
aufweisen, die mit dem Steuerknüppel und der zugehörigen Steuerfläche oder Taumelscheibe
oder dem zugehörigen Kraftverstärker hierfür
gekoppelt sind. Diese
Gestänge sind weiterhin mit elementen in dem Gehäuse oder den Gehäusen verbunden,
um ihre Bewegungen und damit die Bewegungen der Steuerfläche und des Steuerknüppels
zu steuern. Das mit dem Steuerknüppel gekoppelte äsere Gestänge ist intern mit Steuerknüppelpositionsmeßfühlern,
einem künstlichen Steuerdruckelement, über einnnichtumkehrbaren Antrieb mit einem
Servomotor, n ni und mit einem\magnetischen Kupplungs- und Dämpfungsmechanismus
verbunden, während das äußere, mit der Steuerfläche (oder dem Kraftverstärker) verbundene
Gestänge intern über einen nichtumkehrbaren Antrieb mit einem einzigen Seriensrvomotor
oder über nichtumkehrbare Antriebe und ein Differential mit &ualen Serienservomotoren
und mit ist Serienservo-Positionsmeßfühlern verbundene Das letztere Gestänge schließt
ein Reihen-Servogestänge und ein Differentialgestänge ein, das zwischen der Steuerfläche,
dem Reihen-Servogestänge und dem Steuerknüppelgetänge eingekoppelt ist und eine
direkte Betätigung der Steuerfläche über den Reihen-Servoantrieb und/oder über den
Steuerknüppel ermöglicht, und zwar auf Grund des nichtumkehrbaren Reihen-Servoantriebs.
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Mit dem Differentialgestänge und dem Reihen-Servogestänge sind weiterhin
einen speziellen Umriß aufweisende mechanische Anschläge zur Begrenzung des Stellbereichs
des Reihen-;ervoantriebs auf einen vorgegebenen Wert sowie des Steuerknüppels auf
einen vorgegebenen konstanten Wert unabhängig von der Position des Reihen-Servogestänges
verbunden. Das Anschlagelement ist eine einstückige Anordnung, die entfernbar an
der Außenoberfläche des Gehäuses befestigt ist, so daß in zweckmäßiger Weise Anschlagelemente
mit unterschiedlichen vorgegebenen Umrissen in Abhängigkeit von den Stellbereichsbegrenzungseigenschaften
des speziellen Luftfahrzeuges vorgesehen werden könnten, in dem die Stellvorrichtung
installiert werden soll.
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Bei denjenigen Anwendungen, bei denen ein genügender Raum zur Verfügung
steht, können die vorstehend beschriebenen Elemente alle in einem einzigen einstückigen
Gehäuse angeordnet sein. Wenn dies aus Raumgründen nicht möglich ist können der
Serien-Stellantrieb und das Trimm-/Steuerdruck-Stellglied in getrennten Gehäusen
angeordnet sein, die miteinander verbundene Gestängemechanismen aufweisen. Alternativ
können, wenn genügend Raum zur Verfügung steht, die letztgenannten beiden Gehäuse
einstückig miteinander verbunden werden, um eine einstückige Einheit zu bilden.
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Selbstverständlich können die beiden durch Gestänge verbundenen Einheiten
an der Luftfahrzeugzelle benachbart zueinanaer oder sehr nahe aneinander befestigt
sein.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen: Figur 1 (bereits erläutert) eine schematische
Darstellung einer typischen bekannten Installation von Reihen-und Steuerdruck-/Trimm-Stellantrieben
sowie der zugehörigen Bauteile, die normalerweise für einen mit SAS- und/oder AFCS-Systemen
ausgerüsteten Hubschrauber erforderlich sind; Figur 2a und 2b ähnliche Darstellungen
einer Aus führungs form der erfindungsgemäßen Mehrfunktions-Stellvorrichtung mit
starrer Befestigung; Figur 3 eine Außenansicht einer Ausführungsform der Mehr-Punktions-Stellvorrichtung
in Form eines einstückigen Gehäuses, das starr an festen Bauteilen der Luftfahrzeug-Zelle-befestigt
und derart angeordnet ist, daß es mit Steuer-Schubstangen verbindbar ist,
die
dem Steuerknüppel und der Steuerfläche oder dem Steuerflächenkraftantrieb zugeordnet
sind; Figur 4 eine isometrische schematische Ansicht der Hauptbauteile, die innerhalb
eines Gehäuses der Stellvorrichtung nach Figur 3 angeordnet sind; Figur 5 eine ausführliche
Ansicht einer Torsionsfederbaugruppe nach Figur 4; Figur 6 und 7 ausführliche Ansichten
der Stellvorrichtungs-Gestänge in den Grenzpositionen, wobei die Trennung der beiden
starr befestigten Einheiten gezeigt ist, die über ein gemeinsames Gestänge miteinander
Verbunden sind; Figur 8 eine schematische Darstellung eines typischen elektrischen
Steuersystems zur Steuerung der verschiedenen Elemente der Stellvorrichtung.
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In Figur 1 ist eine typische bekannte Installation der einzelnen Bauteile
gezeigt, die normalerweise in einem mit einem SAS- oder AFCS-System ausgerüsteten
Hubschrauber erforderlich sind. Es ist zu erkennen, daß die einzelnen Bauteile alle
getrennt befestigt sind und normalerweise Elemente einschließen, die der automatischen
oder manuellen Trimmung und der künstlichen teuerdruckerzeugung zugeordnet sind,
d.h. ein Trimmmotor und eine Steuerdruckfeder. Diesen Teilen ist eine magnetische
Bremse zur einstellbaren Erdung oder Festlegung eines Endes der Steuerdruckfeder
zugeordnet und es sind Rastschalter
zur Steuerung der SAS- oder
AFCS Systeme vorgesehen. eiterhin sind für die letzteren Systeme Steuercnü?pel-Positionmeßfühler
erforderlich. Eine automatische Steuerung der Taumelscheibe über das SAS- oder AFCS-System
wird durch ein Serien-Stellantrieb erzielt, der in üblicher Weise als einstückiger
Teil in eine Steuerstlnge eingefügt ist, die zwischen dem Steuerknlppel und dem
Taumelseneiben-Kraftverstärker eingekoppelt ist. eine typische bekannte Anordnung
dieser Art ist in dem US-Patent...
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(US-Patentanmeldung 306 176 vom 15. Mai log78) beschrieben.
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Es sind zumindestens zwei Sätze von Grenzanschlsgen erforderlich,
und zwar einer zur Begrenzung des Stellbereiches der Steuerknüppelbefehle und einer
zur Begrenzung des Stellbereichs der automatischen oder Serien-Servobefehle. Eine
ausführliche Beschreibung der Funktion der vorstehend genannten Elemente ergibt
sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung.
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Die Figuren 2a und 2b zeigen zwei typische Installationen von Aus
führungs formen der starr befestigten Mehrfunktions-Stellvorrichtung. Figur 2a zeigt
eine Ausführungsform der Stellvorrichtung, bei der eine einzige einstückige Struktur
oder ein Gehäuse 10 starr an der Luftfahrzeugzelle befestigt ist und ein Verbindungsgestänge
einschließt, wie dies ausführlich anhand der Figur 3 erläutert wird, während Figur
2b eine Ausführungsform der Stellvorrichtung in Form von zwei getrennten Gehäusen
1Oa und lOb zeigt, die an der LuStfahrzeugzelle an relativ von einander entfernten
Positionen in dem Hubschrauber angeordnet sind und durch ein gemeinsames Verbindungsgestänge
29 miteinander verbunden sind, wie dies ausführlich anhand der Figuren 6 und 7 beschrieben
wird.
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Es ist jedoch verständlih, daß die beiden Gehäuse 10a und lOb nach
Figur 2b miteinander verschraubt oder auf andere
Weise einstückig
verbunden sein können, um das Gehäuse 10 nach Figur 2a zu bilden, oder daß diese
beiden Gehäuse alternativ benachbart zueinander mit der Luftfahrzeugzelle verschraubt
sein können.
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Figur 3 zeigt schaubildlich die Gesamtanordnung der bevorzugten Ausführungsform
der Mehrfunktions-Stellvorrichtung in einer Installation gemäß der Ausführungsform
nach Figur 2a. Die Stellvorrichtung umfaßt ein Spritzgußgehäuse 10 mit Befestigungsflanschen
11, über die das Gehäuse direkt an in geeigneter Weise gebohrten Befestigungsoberflächen
12 von starrenauteilen 13 befestigt werden kann, die einen Teil der grundlegenden
Struktur des Luftfahrzeuges bilden, die in manchen Fällen als Zelle bezeichnet wird.
Die Lage der Stellvorrichtung in dem Luftfahrzeug ist gemäß Figur 2a ausgewählt,
so daß sich diese Stellvorrichtung in zweckmäßiger Weise benachbart zum Steuersystem
befindet. Bei der dargestellten Ausführungsform schließt die Stellvorrichtung äußere
Gestängebaugruppen 14 und 15 ein, von denen die Gestängebaugruppe; 14 über einen
Gabelkopf 16 mit einer Schubstange 17 eines Flugsteuersystems verbunden ist, wobei
diese Schubstange mit der Steuereinrichtung des Piloten gekoppelt ist, beispielsweise
mit dem Steuerknüppel für die zyklische Blattverstellung gemäß Figur 2a. Die Gestängebaugruppe
15 ist über einen Gabelkopf 18 mit einer Schubstange 19 des Flugsteuersystems verbunden,
und diese Schubstange ist ihrerseits mit einer Flugsteuerfläche oder, wie dies dem
Fachmann bekannt ist, mit einem Servokraftverstärker verbundend der seinerseits
die Steuerfläche betätigt, wie dies ebenfalls in Figur 2a gezeigt ist. Es ist selbstverständlich,
daß die Stellglied-Schubstangen 17 und 19 mit entsprechenden oder equivalenten Steuerseilen
verbunden sein können, die typisch für Starrflügel-Luftfahrzeugzellen sind, und
diese Verbindungen können allgemein als Stellelemente bezeichnet werden.
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In einem Hubschrauber werden die Nick- und Roll-Fluglagen durch Kippen
des Tragrotors durch Betätigung der zyklischen Blattverstellung über den Steuerknüppel
gesteuertJwährend die Gierlage durch Anderung des Schubs des Gegendrehmoment-Propellers
(bei Einrotor-Hubschraubern) mit Hilfe einer Betätigung der Ruderpedale gesteuert
wird. Die Vertikalbewegung des Luft fahrzeuges wird durch Steuerung des Schubes
oder der Auftriebskraft des Tragrotors durch Betätigung der kollektiven Blattverstellung
gesteuert. Die Mehrfunktions-Stellvorrichtung gemäß der hier beschriebenen Ausführungsform
kann mit einer oder allen dieser Flugs teuereinrichtungen verwendet werden. In der
folgenden Beschreibunr wird der Ausdruck Steuerfläche so verwendet, daß er sich
nicht nur auf alle diese Hubschrauber-Fluglagensteuermechanismen bezieht, sondern
auch auf die Steuerflächen von Starrflügel-Lu tfahrzeugen.
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Da Gestänge i4, das als Eingangsgestänge bezeichnet werden kann'umfaßt
eine langgestreckte stabförmige Stange 25, an deren oberen Ende der Gabelkopf 16
mit Hilfe einer geeigneten Schrauben- und Mutterbefestigung 26 befestigt ist, wobei
diese Befestigungseinrichtung in der folgenden Beschreibung auch als Schwenkpunkt..26
bezeichnet wird. Das untere Ende der Stange 25 ist starr an einer Welle 27 befestigt,
die sich aus dem Inneren des Gehäuses durch eine Seitenwand des Gehäuses 10 hindurch
erstreckt und in geeigneten Lagern gelagert ist, die schematisch mit 10' bezeichnet
sind (Figur 4)..Die Stange 25 ist an der Welle 27 mit Hilfe einer geeigneten Keilverzahnung
und einer Stiftverbindung 28 befestigt. An einem Punkt zwischen den Enden der Stange
25 ist schwenkbar ein Ende eines Parallelgestänges 29 befestigt, wobei diese Schwenkverbindung
eine ähnliche Schrauben- und Mutterverbindung 30 ist, die ebenfalls aus noch zu
erläuternden Gründen als Schwenkpunkt 30 bezeichnet wird.
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Anhand der Figur 4 werden im folgenden die Elemente innerhalb des
Gehäuses 10 der Stellvorrichtung beschrieben, die mit der herausragenden Welle 27
verbunden sind wobei diese Elemente insgesamt als Steuerdruck-/Trimmstellglied-Baugruppe
31 bezeichnet werden. Die Welle 27 ist mit einem Ende einer Torsionsfederbaugruppe
35 verbunden, die den künstlichen Steuerdruck für den Piloten liefert, wenn er den
Steuerknüppel betätigt, weil normalerweise der Kraftverstärker nach den Figuren
1, 2a und 2b die Steuerfläche betätigt.
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Das andere Ende der Federbaugruppe 35 ist in einstellbarer Weise dadurch
festgelegt, daß es über ein Getriebe 36, eine magnetische Kupplung 37 und über ein
nichtumkehrbares Getriebe 39 mit einem Trimmotor 38 verbunden ist. Daher ergibt
das nichtunkehrbare Getriebe 39 bei abgeschaltetem Motor 38 und eingerückter Kupplung
37 eine zwangsweise Festlegung des zugeordneten Endes der Torsionsfederbaugruppe
35. Alternativ kann ein sehr hohes Untersetzungsverhältnis zwischen dem Motor 38
und der Federbaugruppe 35 vorgesehen werden, um die Festlegung des Endes der Feder
zu erzielen.
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Diese Konstruktion ergibt damit eine Einrichtung zur Erzielung einer
normalerweise festen Bezugsposition für die Steuerdruckfeder der Baugruppe 35. Weiterhin
wird über das Getriebe 36 eine übliche viskose Dämpfungsbaugruppe 40 angetrieben,
deren Funktion darin besteht, ein plötzliches unkontrolliertes Abwickeln" der Torsionsfederbaugruppe
35 bei Ausrücken der Kupplung 37 in manchen Betriebsarten zu verhindern, wie dies
noch näher erläutert wird. Weiterhin sind mit der Welle 27 zwei Signalgeneratoren,
wie z.B. Synchros 42 und 43 über spielfreie 1-zu-1-Getriebe 41 verbunden.
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Obwohl die Funktion dieser Signalgeneratoren ebenfalls weiter unten
erläutert wird, ist es verständlich, daß diese Signalgeneratoren 42 und 43 elektrische
Ausgangssignale liefern, die proportional zur Position des Steuerknüppels des Piloten
sind.
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Bei einer erneuten Betrachtung der Figur 3 ist zu erkennen, daß die
Gestängebaugruppe 15, die mit der Steuerfläche verbunden ist, und daher als Ausgangsgestänge
bezeichnet werden kann, etwas komplizierter istals das Eingangsgestänge 14. Das
Gestänge 15 weist ein in spezieller Weise geformtes Differentialgestänge 45 sowie
ein Bauteil au., das als Reihen-Servos.estänge oder einfach als Servogestnge 46
bezeichnet wird. Das Differentialgestänge 45 weist eine derartige spezielle Form
auf, daß sich an seinem unteren Ende ein offener rahmenförmiger Abschnitt ergibt,
der am besten als offener abgestumpft-kreissektorförmiger Abschnitt 47 bezeichnet
werden kann und ein offener Rahmen derart ist, daß das kurze Servogestänge oder
das Antriebsgestänge 46 in der öffnung angeordnet und im wesentlichen koplanar zu
dieser beweglich ist. In der Aus führungs form nach Figur 3 mit einem einstüccigen
Gehäuse sind weiterhin die Gestängebaugruppe 14 und 15 vorzugsweise im wesentlichen
koplanar. Das obere Ende 48 des Differentialgestänges 45 erstreckt sich von dem
unteren Abschnitt 47 und ist schwenkbar an dem Gabelkopf 18 der Steuerflächen-Schubstange
schwenkbar befestigt, beispielsweise mit Hilfe geeigneter Schrauben- und Mutter-Befestigungseinrichtungen
49, die im folgenden auch als Schwenkpunkt 49 bezeichnet werden. Das obere Ende
des Servoge.stänges 46 ist starr an dem Ende einer Welle 50 befestigt, die sich
aus dem Inneren des Gehäuses. 10 durch eine Seitenwand heraus erstreckt, in der
die Welle 50.mit Hilfe geeigneter Lager (die schematisch in Figur 4 mit 10" bezeichnet
sind) gelagert ist, wobei die Befestigung des Servogestänges 46 an der Welle 50
ebenso wie bei der Welle 27 durch eine Keilverzahnung und eine Stiftverbindung 51
erfolgt. Es ist zu erkennen, daß das untere Ende des Servogestänges 46 gegabelt
ist, so daß es den Mittelpunkt des unteren abgestumpften Teils 53 des Differentialgestänges
45 umgreift und an diesem Teil mit Hilfe einer Schrauben- und Mutterbefestigung
52
schwenkbar befestigt ist. Die Schrauben- und Mutter-Befestigung
52 wird im folgenden auch als Schwenkpunkt 52 bezeichnet. Zwischen dem oberen Schwenkpunkt
49 des Differentialgestänges 45 und dem unteren Schwenkpunkt 52 ist schwenkbar das
Parallelgestänge 29 von der Stange 25 aus befestigt, wobei diese Schwenkbefestigung
ebenfalls über eine Schrauben-und Mutter-Befestigung 54 erfolgt, die außerdem als
Schwenkpunkt 54 bezeichnet wird. Es ist zu erkennen, daß bei dieser Ausführungsform
die parallelen Gestängeteile 29 eine Öffnung 55 bilden, durch die hindurch sich
der untere Rahmenabschnitt 47 des Differentialgestänges 45 im Betrieb der Stellvorrichtung
bewegen kann, wie dies weiter unten erläutert wird.
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Anhand einer erneuten Bezugnahme auf die Figur 4 werden im folgenden
die Elemente in dem Gehäuses10 beschrieben, die mit der Welle 50 verbunden sind,
wobei diese Elemente eine Reihen-Servostellglied-Baugruppe 57 bilden. Die mit dem
Servogestänge 46 verbundene Welle wird über ein Differentialgetriebe 52 und ein
Getriebe 63 von zwei Servomotoren 60 und 61 angetrieben. Die Motoren 60 und 61 sind
jeweils mit Tachometern 60', 61' verbunden, um ein Reihen-Servosystem-Dämpfungssignal
in üblicherWeise zu liefern. Die Servomotoren 60 und 61 treiben die Welle 50 über
nlchtumkehrbare Getriebe 64 bzw. 65 derart an, daß das Servo-Gestänge 46 keine Verstellung
der Servomotoren hervorrufen kann. Damit ergibt sich im Ergebnis eine Schwenkbefestigung
52 an einem festen, jedoch servo-einstellbaren Schwenkpunkt für das Differentialgestänge
45, wie dies weiter unten erläutert wird. Das Antriebs- oder Servogestänge 46 kann
daher nur durch eine Betätigung der Servomotoren 60 und 61 eingestellt werden.
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Von der Welle 50 werden weitere Signalgeneratoren oder Synchros 66
und 67 über spielfreie Getriebe 65' angetrieben.
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Wie dies weiter unten erläutert wird, liefern diese Synchros 66 und
67 Steuerflächen-Positionsrückführungssignale für das
Servosystem,
das die Servomotoren 60 und 61 ansteuert.
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Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß die Reihen-Servofunktion der
Stellvorrichtung durch die dualen Servomotoren 60 und 1 erzielt wird, die gemeinsam
über das Differentialgetriebe 62 wirken, wie dies in einer Vielzahl von Patentschriften
der gleichen Anmelderin beschrieben ist (beispielsweise US-Patentschriften 3 504
248 und 4 159 444 sowie Britisches Patent 1 534 353 und Britische Patentanmeldungen
22 164/78 und 79 077 01). Es ist jedoch verständlich, daß die Stellvorrichtung in
gleicher Weise in Systemen anwendbar ist, die lediglich einen einzigen Servomotor
verwenden, wobei der einzig wesentliche Punkt darin besteht, daß der Servomotor
die Welle 50 über ein Ichtumkehrbares Getriebe antreibt.
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Unter erneuter Bezugnahme auf die Figur 3 sowie auf die Figuren 6
und 7 werden im folgenden die neuartigen Stellbereicns-Grenzanschläge der Ausführungsform
der Stellvorrichtung beschrieben. Vor dieser Beschreibung sei jedoch darauf hingewesen,
daß die Figuren 5 und 7 eine weitere Ausführungsform der Stellvorrichtung zeigen,
bei der das Steuerdruck-/ Trimm-Stellglied mit den inneren Elementen 31 nach Figur
3 in einem getrennten Gehäuse lOb angeordnet ist, während das Reihen-Stellglied
mit den inneren Elementen 57 ebenfalls in einem getrennten Gehäuse lOa eingeschlossen
ist. Das Gehause lOb des Steuerdruck-/Trimm-Stellgliedes und das Gehäuse 10a des
Reihen-Servostellgliedes können getrennt an der. Luftfahrzeugzelle starr an getrennten
Stellen befestigt sein, beispielsweise das erstere in der Nähe-des Steuerknüppels
und das letztere in der Nähe des Kraftverstärkers, wie dies in Figur 2b gezeigt
ist. Das gemeinsame Verbindungsgestänge 29 kann an den jeweiligen Erden gegabelt
sein, um den Hebel 25 des Trimm-/Steuerdruck-Stellgliedes aufzunehmen und um einen
freien
Durchgang für das Differentialgestänge 45 während der Betriebsweise der Stellvorrichtung
zu ermöglichen, so daß sich eine Funktion identisch zu den parallelen Gestängen
29 nach Figur 3 ergibt.
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Bei weiterer Betrachtung des Stellbereichs-3egrenzungsmechanismus
der hier beschriebenen Ausführungsform ist zu erkennen, daß zwei S.tellbereichsbegrenzungen
vorgesehen sind, eine zur Begrenzung des Stellbereiches der Reihen-Servomotoren
o0, 61 über die Steuerflächen-Bewegung, wodurch die Steuerflächenauslenkung begrenzt
wird, wenn die Reihen-Servoeinrichtung aus irgend einem Grunde ausfällt, und eine
zweite zur Begrenzung des gesamten Stellbereiches des Steuerknüppels über die Steuerflächen-Bewegung,
wie sie durch die Charakteristik des speziellen Luft fahrzeuges festgelegt ist,
und zwar unabhängig von der Position der Reihen-Servomotoren. Beide Bewegungsbegrenzungen
werden durch einen in spezieller Weise ausgelegten Anschlagblock 70 erzielt, der
starr (mit Hilfe geeigneter Schrauben 71) an der unteren Seite des Gehäuses 10 unterhalb
der Gestängebaugruppe 15 angeordnet ist. und sich symetrisch bezüglich der Welle
50 erstreckt. Der Anschlagblock 70 weist eine zweistufige Form auf, wobei eine Stufe
72, die als die hintere Stufe bezeichnet werden kann, allgemein in-der Ebene liegt,
die die hintere Gabelung 73 des Servogestänges 46 einschließt, während die andere
Stufe 74, die als vordere Stufe bezeichnet werden kann, allgemein in einer Ebene
liegt, die das Differentialgestänge 45 einschließt. Die hintere Stufe 72 des Blockes
70 ist so maschinell bearbeitet, daß sich ein allgemein U-förmiger Ausschnitt ergibt,
der innere Anschlagoberflächen 75 und 76 bildet, die symetrisch
mit
Abstand zur Reihen-Servowelle 50 angeordnet sind. Wie dies am deutlichsten aus den
Figuren 6 und 7 zu erkennen ist, begrenzen diese Anschlagoberflächen oder Anschläge
75 und.76 die Winkeldrehun$ des ServogestSnges 46 auf einen vorge£ebenen Wert oder
eine vorgegebene Anzahl von Graden dadurch, daß der hintere Gabelungsteil 73 des
Gestänges 46 an eine der Anschlagoberflächen 75 oder 76 anschlägt. Die Gabelung
73 bildet einen Teil des Gestänges 46, der von der mitteleren, durch-das Differentialgestänge
45 eingenommenen Ebenen und dem Teil des Antriebsgestänges 46 vorspringt, der an
der Welle 50 befestigt ist. Die vordere Stufe 74 ist so maschinell bearbeitet, daß
zwei allgemein bogenförmige Anschlagoberflächen 77 und 78 gebildet werden, die sich
am Mittelpunkt des Blockes 70 schneiden und sich symetrisch und allgemein seitlich
zur Welle 50 erstrecken. Diese Anschlagoberflächen 77 und 78 wirken mit Anschlagvorsprüngen
79 bzw. 80 an den Seitenarmen des kreissektorförmigen Rahmenabschnittes 47 des Differentialgestänges
45 zusammen. Die bogenförmigen AnschlagoberflEchen.77, 78 weisen einen derartigen
Umriß auf, daß die gesamte durch den Steuerknüppel hervorgeruene Drehbewegung des
Differentiålgestänges 45 auf einen konstanten vorgegebenen Wert unabhängig von der
Winkeldrehung oder Position des Servogestänges 4o begrenzt ist. Es ergibt sich damit
eine vorgegebene Begrenzung dertesamten Ausgangsbewegung-der Stellvorrichtung an
die Steueroberfläche, die durch den Steuerknüppel hervorgerufen werden kann, und
zwar unabhängig von der Position des Reihen-Servogestänges 46. Der Begrenzungsblock
70 ist entfernbar an dem Gehäuse 10 befestigt, so daß verschiedene Blöcke maschinell
bearbeitet und eingebaut werden können, um die unterschiedlichen Stellbereichs-Begrenzungs-Spezifikationen
der terschiedenen Luftfahrzeuge zu erfüllen, in denen die grundlegende Stellvorrichtung
installiert werden soll.
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In Figur 8 ist ein typisches automatisches Stabilitätsvergrößerungssystem
(SAS) fr einen Hubschrauber unter Verwendung der Dual-Servotechniken gezeigt) wie
sie ausführlich in den vorstehenden Patenten und Patentanmeldungen beschrieben sind,
wobei zusätzlich Navigationsbefehlsingänge vorgesehen sind, um ein vollständiges
auomatisches Flusteuersystem (AFCS) zu bilden. Der Aufbau und die Betriebsweise
eines Stabilitätsvergrößerungssystems ist weitgehend festgelegt und für den Fachmann
auf dem Gebiet der automatischen FluTsteuerung und/ Re-elunJ gut bekanntJdoch sei
aus Gründen der Vollstindigkeit dieser 3esc..reibung auf die US-Patentschrift 4
109 88@ verwiesen. Obwohl die Figur 8 ein duales Meß- und Rechenkanalsystem zeigt,
ist verstYndiich, daß ein einzelner teß- und Rechenkanal verwendet werden kann,
wobei der Ausgang des einziges Rechners dahin auf die dualen Servosc.lleifen aufgeteilt
wird, wie dies in der US-Patentschrift 4 159 444 beschrieben ist.
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In Figur 8 werden gleiche 3ezugsziffern zur Bezeichnung von Elementen
bezeichnet, die bereits in den Figuren 3 bis 7 gezeigt sind. Wie in einem SAS-Kanal
der durch den Block 23 nach Figur 1 der benannten US-PS 4 109 886 beschriebenen
Art können die Meßfühler 85 und 86 der vorliegenden Figur 8 durch VertikalkreiseJ.
gebildet sein, von denen zur Kurzzeitbewegung des Fahrzeuges proportionale Signale
unter Verwendung geeigneter Hochfrequenz-Ableitungsnetzwerke iri den Rechnern 87
und 88 abgeleitet werden, und diese Signale werden mit in geeigneter Weise in ihrer
Schwingungsform geformten Steuerknüppel-Positionssignalen von den Synchros 42 und
43 summiert. Reihen-Servobefehlsausgänge von den Rechnern 87 und 88 werden Servoverstärkern
89 und 90 zugeführt, in denen sie mit Steuerflächen-Positionsrückführsignalen
von
den Synchron 66 und 67 und effektiven SteuerflAchen-Geschwindigkeitasignalen von
den Tachometern 60' und 61' summiert werden. Die Ausgänge der Servoverstärker 89,
90 werden den Reihen-Servomotoren 60 und 61 zugeführt, die jeweils den Eingang des
mechanischen Differentials 62 über nichtumkehrbare Getriebe 64 und 65 antreiben,
wobei der Ausgang dieses mechanischen Differentials das Reihen-Servogestänge 46
über die Welle 50 einstellt. Diese Gesamtbetriebsweise ist ausführlich in den genannten
Patentschriften, insbesondere den US-Patentschriften 4 109 886 und 3 504 248 beschrieben.
Wie dies weiterhin in der US-Patentschrift 4 109 886 beschrieben ist können Autopilot-(AFCS-)Funktionen,
wie z.B. Navigations-Langzeitfluglagen- und Flugwegste.uerfunktionen durch das System
nach Figur 8 erzielt werden, wobei der Ausgang eines Flugdirektorrechners 91 ebenfalls
den Rechnern 87 und 88 zugeführt werden kann. Die verschiedenen Betriebsarten, beispielsweise
SAS, AFCS, usw. können manuell von dem Piloten mit Hilfe üblicher Betriebsartauswahlschalter
ausgewählt werden, wie dies gut bekannt ist.
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In der AFCS-Betriebsart kann die -Stellvorrichtung zur Erzielung einer
automatischen Trimmung über den Trimm-Servomotor 38 verwendet werden. Dies wird
in üblicher Weise dadurch erreicht, daß in dem Trimmrechner 93 alle Langzeit-Reihenservoauslenkungen
überwacht-werden, die sich an der Position der Rückführungssynchros 66 und 67 erkennen
lassen. Wenn eine derartige Serien-Servoauslenkung für eine vorgegebene Zeitperiode
andauert, so treibt der Trimm-Rechner 93 den Trimm-Servomotor 38 über das nichtumkehrbare
Getriebe 39, die normalerweise eingerückte Kupplung 37 und die Steuerdruck-Federbaugruppe
35 in einer Weise an, die im folgenden beschrieben wird. Es sei jedoch bemerkt,
daß bei der Betriebsweise in der AFCS-Betriebsart jede vom Piloten hervorgerufene
Bewegung des Steuerknüppels die vorstehend beschriebene automatische Trimmfunktion
verhindert.
Dies kann in der in den Figuren 5 und 8 ;ezei,,ten Weise verhindert werden. An einem
der jalterungstile oder dem Teil '34 für die Steuerdruckfeder )5 der Baugruppe 35
ist vorzugsweise im Inneren der Belerbaugru?pe ein normalerweise geschlossener Schalter
36 befestigt, der einen federbelasteten Betätigungsstößel)7 aufweist. Der Stößel
97 wirkt mit einer Nockenoberfliche 98 an dem anderen Steuerdruckfeder-j{alterungsteil
oder dem Teil 99 zusammen, so daß bei einer Relativdrehung zwischen diesen beiden
Halterungsteilen, beispielsweise durch eine vorgegebene Kraft auf den Steuerknüppel,
der Schalter 96 geöffnet wird, wodurch der Betrieb des Trimmo,ors 38 verhindert
wird. Es ist aus Figur 8 zu erkennen, daß diese Betriebsweise lediglich in der AFCS-betriebsart
wirksam ist.
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enn ein Ausfall in einem der Kanäle des dualen Servosystems auftritt,
so ist dies an einer zufälligen Betriebsweise des Servomotors 60, 61 und des Tachometers
60', 61' des ausgefallenen Kanals zu erkennen. über das Differential 62 ergibt sich
eine unregelmäßige Betriebsweise der Rückführungssynchros 66, 67, wie dies auch
in den vorstehend genannten US-Patentschriften beschrieben ist. Zur über wachun
der Betriebsweise des dualen Servosystems werden die Synchro- und Tachometerausgänge
jedes Kanals einer überwachungseinrichtung 100 zugeführt, die den ausgefallenen
Kanal ermittelt und den zugehörigen Servoverstärker abschaltet, so daß der verbleibende
Kanal die Steuerung fortsetzen kann. Ausführliche Beschreibungen einer typischen
Uberwachungseinrichtung für ein duales Servosystem der in allgemeiner Form in Figur
8 gezeigten Art ergeben sich aus
den vorstehend genannten US-Patentschriften,
beispielsweise der US-PS 3 504 2 und der Britischen Patentanmeldung 22 164/78.
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Nach der Beschreibung des Aufbaus der :tehrfunktions-Stellvorrichtung
wird im folgenden die Gesamt funktion anhand der folgenden Betriebsarten beschrieben:
1. Lediglich manuell mit künstlicher ,teuerdruck-Rückführung und zwei Arten einer
manuellen Trimmung (die automatische Trimmung wurde gerade beschrieben) 2. Ausschließlich
Reihen-Servostellbetrieb 3. Kombinierter manueller und Reihen-3ervobetrieb.
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Es sei zunächst angenommen, daß die Mehrfunktions-Stellvorrichtung
an der Luftfahrzeugzelle befestigt ist, wie dies in einer der Figuren 2a und 2b
dargestellt ist, und daß die Gestänge 14 und 15 über die Schubstange 17 mit der
Nickachse des Steuerknüppels für die zyklische Blattverstellung des Piloten und
über die Schubstange 19 mit der Längsneigungssteueroberfläche (Rotor-Nick-Neigungsmechanis
-mus) verbunden sind. Es sei weiterhin angenommen, daß weder das SAS- noch das AFCS-System
arbeitet und daß mit Hilfe üblicher elektrischer Verriegelungen der Reihen-Servomotor
in seine neutrale oder Null-Position gebracht wurde, d,h., daß das Servogestänge
46 bezüglich des Gehäuses 10 vertikal angeordnet ist, wobei das untere Ende des
Servogestänges 46 in der Mitte zwischen den Anschlagoberflächen 75 und 76 angeordnet
ist, wie dies durch die in Figur 6 gestrichelt dargestellte Position angedeutet
ist. Wenn der Pilot manuell
einen Befehl fir eine Nickneigungslagenänderung
geben will, @rückt er beispielsweise den Steuerknüppel für die zyklische Blattverstellung
nach vorne, wodurch die Schubstange 17 nach links gemäß den Figuren 3, 6 und 7 bewegt
wird. dies führt entsprechend zu einer Bewegung des oberen Endes les Hebels oder
der Stange 25 nach links,wobei bei dieser letzterr Bewegung lie zelle 27 gedreht
und gleicnzeitig die parallelen Gestänge 29 nach links bewegt werden. Weil der unsere
Schwenkpunkt 52 des Servogestänges S auf Grund des nichtumkehrbaren Getriebes 54,
65 der Reihen-Servomotoren 50, 61 festgelegt ist, drehen die parallelen Gestänge
29 das Differentialgestänge 45 im Gegenunrzeigersinn, wobei sich dieses um den unteren
Schwenkpunkt 52 verschwenkt und die Steuerknüppelbewegung auf die Steuerflächen-Schubstange
19 übertragen wird. Eine Drehung der zelle 27 über den Stab 25 ruft eine Drehung
eines teils 34 der Steuerdruckfederbaugruppe 35 hervor, deren anderer Teil 93 über
die normalerweise eingerückte Kupplung 37 und das nichtumkehrbare Getriebe 39 des
Trimm-Servom)tors 38 festgelegt ist, so daß dem Piloten ein künstliches Steuerdruckgefühl
vermittelt wird, d.h., daß die Feder 35 eine Nachbildung der Steuerflächenbelastung
ergibt. @n der ausschließlich manuellen Betriebsart ist der gesamte Stellbereich
es Steuerknüppels über die Steuerfläche durch die Begrenzung der Drehung des Differentialgestänges
45 begrenzt. Dies wird bei dem oben angenommenen Befehl dadurch erreicht, daß der
Vorsprung 80 gegen die mit der speziellen Umrißform versehene Anschlagoberfläche
78 zur Anlage kommt, wie dies in Figur 7 gezeigt ist.
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Wie die in der Technik der Flugsteuerung von Hubschraubern gut berannt
ist, kann die manuelle Trimmung auf zwei grundlegende Arten erfolgen, einerseits
mit Hilfe eines einfachen
Trimm-Druckknopfes an dem Steuerknüppel
und andererseits mit Hilfe eines sogenannten Testschiebeschalters, der ebenfalls
an dem Steuerknüppel angeordnet ist. Weil beide Trimmtechniken in der Technik gut
bekannt sind, un(i außerdem in der oben genannten US-Patentschrift 4 109 886 beschrieben
sind, sind die Trimm-Einleitungsschalter hier nicht gezeigt. Die hier beschriebene
Mehrfunktions-Stellvorrichtung ermöglicht jedoch eine Trimmeinc:tellung gemäß einer
oder beider dieser Techniken. Beispielsweise sei weiterhin in der ausschließlich
manuellen Betriebsweise angenommen, daß das Luft fahrzeug nicht ausgetrimmt ist,
d.h. daß der Pilot eine dauernde Kraft auf den Steuerrcnüppel ausüben muß, um eine
gewünschte Nicklage aufrechtzuerhalten. In der einfachsten Trimm-Betriebsart drückt
der Pilot auf den Trimm-Druckknopf auf seinem Steuerknüppel und kuppelt dadurch
die Kupplung 37 über eine Kupplungswicklung 37' aus (Figur8) und lockert die aufrechterhaltene
Kraft auf den Steuerknüppel, was eine manuelle Neutrimmung der Steuerflächen über
die Gestänge 14 und 15 ermöglicht, wie dies weiter oben beschrieben wurde. Es ist
zu erkennen, daß die Dämpfungsvorrichtung 40 vorgesehen ist, um eine plötzliche
Abwicklung der Steuerdruckfeder 95 und eine mögliche unerwünschte plötzliche Stoßkraft
zu verhindern, die an dem Steuerknüppel weitergegeben würde. In der komplizierteren
Trimmtechnik kann der Pilot den Testschiebeschalter auf dem Steuerknüppel in der
erforderlichen Richtung drücken, wodurch eine entsprechende Ansteuerspannung an
den Trimmotor 38 geliefert wird, der eine Antriebskraft über das nichtumkehrbare
Getriebe 39, die normalerweise eingerückte Kupplung 37 und die Steuerdruckfeder
95 liefert, um die Steuerflächen und den Steuerknüppel über die Gestänge 14 und
15 auszutrimmen, wie dies weiter oben beschrieben wurde.
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Bei der Beschreibung der ausschließlichen Reihen-Servobetriebsweise
der beschriebenen Mehrfunktions-Stellvorrichtung sei angenommen, daß der Hubschrauber
in der SAS-Betriebsart betrieben wird und nicht von dem Piloten manuell über den
Steuerknüppel manövriert wird. Unter diesen Bedingungen werden die Stange 25 und
die parallelen Gespäne 29 durch die Steuerdruckfeder 95 und das nichtumkehrbare
Getriebe 39 festgehalten. Es ist zu erkennen, daß die Steuerdruckfeder-Spannung
größer ist, als die Steuerkraft ür den Kraftverstarker oder großer als die Steuerflächenlast
in Systemen, die keinen Kraftverstärker verwenden. Es sei nun angenommen, daß eine
untere Kraft im Sinne einer Störung der Hicklage des Hubschraubers wirkt.
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Die SAS-Meßfühler 35, 85 stellen eine derartige Änderung fest und
liefern ein entsprechendes 3 gnal an die Servoverstärker 33, 30, die ihrerseits
die Servomotoren 60,1 ansteuern und bewirken, daß sie eine Antriebskraft uber das
Differential 52 derart liefern, daß das Servogestänge 45 bei,pielsweise gemäß Figur
6 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird. Weil der Schwenkpunkt 54 an der in parallelen
Gestängen 29 nunmehr festgelegt ist, ruft die Drehung des Servogestlinges 46 eine
Drehung des Differentialgestänges 45 im Gegenuhrzeigersinn und eine resultierende
Verschiebung dDr Steuerflächen-Schubstange 19 derart hervor, daß die Steuerfläche
so ausgelenkt wird, daß der Störung entge gengewirkt wird-. Servomotor-Geschwindigkeitssignale
von den Tachometern 60', 61' und Positionssignale von den Synchros 66, 67 stabilisieren
und schließen die Servosysteme-Steuerschleife in üblicher Weise. Weil das nichtumkehrbare
Getriebe 39 und die Steuerdruckfederbaugruppe 35 eine Bewegung des Steuerknüppels
während des Betriebs der Servomotoren 60, 61 verhindern, ist zu erkennen, daß die
Mehrfunktions-Stellvorrichtung in der gut bekannten Reihen-Servobetriebsweise arbeitet.
Normalerweise ist der Stellbereich eines
Reihen-Servosystems aus
;2lugsicherheitsbrünuen sehr stark begrenzt. ei der vorliegenden Ausführungsform
wird dieser begrenzte Stellbereich durch die mechanischen Anschlagoberflächen 75
und 76 an dem Anschlagblock 70 erzielt, die mit der hinteren Gabelung 73 des Gest:n
es 4t) in Berilhrung Ic(ammen, wie dies in den Figuren 6 und 7 f,ezei,;t ist.
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Aus dem vorstehenden ist ohne weiteres zu erkennen, daß die beschriebene
Mehrfunktions-Stellvorrichtung gleichzeitig so arbeitet, da3 sowohl eine manuelle
als auch eine automatische Reihen-Servosteuerung der Steuerflächen erzielt wird.
Dies ist in Figur 7 gezeigt, in der der Steuerknüppel das Differentialgestänge 45
eingestellt hat und in der das Reihen-Servostellglied das Servogestänge 46 in der
vorstehend beschriebenen Weise eingestellt hat, um eine resultierende Summenbewegung
der Steuerflächen-Schubstange 19 zu erzeugen. In Figur 7 sind beide Bewegungen in
ihren Grenz-Endwerten gezeigt, damit erkennbar ist, daß die Gesamtstellbereichs-Grenzen
für die Steuerf,lächen-Schubstange 19 unabhängig von der Position des Reihen-Servogestänges
46 konstant bleiben. Wenn sich beispielsweise das Differentialgestänge 45 in der
äußersten Gegenuhrzeigersinn-Grenzstellun-g befindet und sich das Servogestänge
46 in der äußersten Gegenuhrzeigersinn-Grenzstellung befindet, so sei angenommen,
daß das Servogestänge 46 sich nunmehr in die äußerste Uhrzeigersinn-Grenzstellung
dreht. Weil der Schwenkpunkt 54 der parallelen Gestänge in seiner Position fest
bleibtJführt diese Cegenuhrzeigersinn-Drehung des Servogestänges 45 zu einer Drehung
des Differentialgestänges 45 um den Schwenkpunkt 54, wobei der Schwenkpunkt 49 nach
rechts bewegt und der Vorsprung 80 von der Anschlagoberfläche 78 abgehoben wird.
Daher kann der manuelle Steuerknüppel nach links bewegt werden, bis
der
Vorsprung 80 erneut auf die Anschlagoberfläche 78 auftrifft, doch sei bemerkt, daß
der gesamte maximale Stellbereich des Steuerknüppels nicht überschritten wurde,
sondern gleich bleibt.
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vrfindungsgemäß wird somit eine starr befestigte Mehrfunktions-Stellvorrichtung
mit einer oder zwei einstückigen Einheiten geschaffen, die für den Einbau in einem
Luftfahrzeug, insbesondere einem Hubschrauber geeignet ist und zwischen dem Steuerknüppelgestänge
und dem LuStfahrzeug-Steuerflächen- (oder Steuerflächen-Servokraftverstärker-)Gestänge
eingekoppelt ist, um die Funktionen einer Reihenbetätigung, einer Trimmbetätigung,
einer ateuerlrucknachbildunr,, einer Steuerpositionmessung und der Begrenzung des
Steuer-Stellbereichs zu erzielen. Die Vorrichtung schließt einen Reihen-Stellantrieb
ein, der in dem Fahrzeug installiert ist und mit den Steuergestängen des Fahrzeuges
nach Art eines üblichen parallelen Stellantrieb verbunden ist, d.h. die Stellvorrichtung
ist direkt starr an einer Luftfahrzeugzelle befestigt, wodurch die Installation
des Steuersystems stark vereinfacht und Probleme beseitigt werden, wie sie sich
aus Steuerstangen-Schwingungsresonanzen ergeben, die normalerweise bei üblichen
mit dem Gestänge vereinigten Reihen-Stellglied-Installationen auftreten.
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Im vorstehenden wurden bevorzugte Ausführungsbeispiele einer Mehrfunktions-Stellvorrichtung
beschrieben, die in idealer Weise für Hubschrauber geeignet ist, jedoch nicht auf
diese beschrnkt ist. Die Stellvorrichtung ist insbesondere sowohl bei der ursprünglichen
Installation von SAS- und AFCS-Systemen in neuen Luftfahrzeugen sowie zum nachträglichen
Einbau derartiger Systeme in vorhandene Luftfahrzeuge bei einer minimalen
Modifikation
der vorhandenen primären Flugsreuergestänge geeignet. Es ist zu erkennen, daß die
',tellsorrichtung die kombinierten Funktionen einer Reihen-Servobetätigung, einer
Trimm-Servobetätigung, einer Steuerdrucknachbildung, einer Servopositions-Messung,
einer Steuerknüppel-Positionsmessung und einer manuellen Steuerknüppel- und Reihenservo-Stellbereicilsbegrenzung
erfüllt, wobei alle diese Funktionen durch eine starr befestigte Stellvorrichtung
erzielt werden, die fest an der Zelle eines Luftfahrzeuges befestigt werden kann,
30 daß viele Probleme beseitigt werden, die sonst bei auftretenden starken Schwingungen
entstehen. Die erfindungsgemäße Stellvorricltung kann selbstverständlich in gleicher
Weise für Starrflügel-Luftfahrzeuge Verwendung finden.
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