DE657600C - Quer zur Flugrichtung unterteilte Steuerflaeche fuer Luftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf quer zur Flugrichtung unterteilte Steuerflächen an Luftfahrzeugen, deren Teile gelenkig miteinander verbünden sind.

Mit Rücksicht auf den Unterschied zwischen Reise- und Landegeschwindigkeit und schließlich bei Luftfahrzeugen mit großer Geschwindigkeitsspanne ist es nachteilig, daß die Bemessung der Steuerflächen und vorzugsweise der Ruder aus Sicherheitsgründen der niedrigsten Geschwindigkeit angepaßt werden muß, wobei verhältnismäßig große Flächen entstehen. Darum ergeben sich dann bei Schnellflug Schwierigkeiten für die Steuerung solcher Flugzeuge. Die für den Langsamflug berechneten Flächen müssen beim Schnellflug naturgemäß sehr viel vorsichtiger bedient werden. Im wesentlichen geht die Erfindung davon aus, sowohl für Schnell- wie Langsamflug gleiche Steuerarbeit und gleichen Steuerweg zugrunde zu legen und damit Gleichmäßigkeit in der Betätigung des Steuerknüppels bei jeglichen Flugverhältnissen zu erreichen, d. h_v daß mit demselben Ausschlag am Knüppel bei Lang- _2S samflug und großer Ruderfläche die Steuerempfindlichkeit dieselbe ist wie bei Schnellflug mit entsprechend verkleinerter Ruderfläche. Es ist also der Zweck der Erfindung, die Betätigung der Steuerung ausschlaggebend vom Gefühl des Flugzeugführers unabhängig zu machen und demgegenüber mehr die Gewöhnung an einen bestimmten Knüppelaus'schlag ohne Rücksicht auf die Fluggeschwindigkeit in Rechnung zu setzen.

Es ist bekannt, die Ruder an Flugzeugen zwecks wahlweiser Vergrößerung oder Verkleinerung der Ruder zu unterteilen, um ohne Auswechslung von Steuerflächen z. B. die Stabilität verändern zu können und die

Steuerempfindlichkeit zu erhöhen oder zu verringern. Demgegenüber unterscheidet sich die Erfindung vorteilhaft dadurch, daß die_s Einstellung eines Teils des Ruders -ziij^ anderen oder zum Leitwerk gegebenenfalls¹· unter Verwendung von Verriegelungsmittem. selbsttätig unter Wirkung des Staudrucks erfolgt. Bei hoher Geschwindigkeit wirkt dann also der Staudruck in der .Weise auf die ίο Unterteilung der Fläche, daß ein Teil der Ruderfläche starr mit der Flosse verbunden wird, während der oder die übrigen Teile der unterteilten Fläche nach wie vor als Ruder wirksam bleiben. Die Feststellung oder Blockierung des betreffenden Ruderteils am Leitwerk, an der Flosse oder auch bei Querrudern an den Tragflächen wird ebenso selbsttätig bei geringer Geschwindigkeit wieder gelöst. In diesem Fall wird dann die Vereinigung der Steuerflächenteile untereinander herbeigeführt.

In der Zeichnung werden in den Abb. 1 bis 3 das Wesen der Erfindung und in den Abb. 4 und 5 Ausführungsbeispiele für eine selbsttätige Verriegelung veranschaulicht.

An Stelle der gezeichneten mechanischen Verriegelungseinrichtung kann auch eine solche elektrischer, hydraulischer oder pneumatischer Art gewählt werden. Auch die Zusammenstellung von Antriebs- und Übertragungsmittel der genannten Art ist anwendbar.

Ferner kommt es keineswegs auf die in Abb. 4 gezeigte Ausbildung an, die lediglich als Beispiel gedacht ist.

Die Stabilisierungsfläche α ist mit der ein- oder mehrfach quer zur Flugrichtung unterteilten Ruderfläche ausgestattet. Die Teile sind mit b, c und d bezeichnet, und zwar ist jeder dieser Teile am benachbarten um eine eigene Drehachse schwenkbar, z. B. b um b¹, c um c¹, d um d¹. Die Möglichkeiten für Ruderausschläge gemäß der Unterteilung sind in den Abb. 1 und 3 veranschaulicht. So deutet in der Abb. 1 der Ausschlage¹ die Trennung der Teilfläche c von b und damit eine Verkleinerung der Steuerfläche für den Schnellflug an. Die gleichfalls in gestrichelten Linien eingezeichnete und nach oben ausgeschlagene, aus den Teilen b, c bestehende Fläche ist für den Langsamflug zweckmäßig. Wesentlich ist, daß in beiden Fällen bei gleicher Steuerwirkung im Schnell- und Langsamflug der Knüppelausschlag derselbe bleibt, d. h. der Ausschlag c¹ bei Schnellflug entspricht z. B. einem Knüppelausschlag, der mit derselben Steuerwirkung für den Langsamflug die gezeichnete Lage der Teile b¹, c² hervorruft.

Die Darstellung einer mehrfach unterteilten Ruderfläche, und zwar in die Teile b, c und d ist in der Abb. 3 veranschaulicht. Es soll mit diesem Ausführungsbeispiel im Rahmen der Erfindung eine Möglichkeit erwähnt pWrden, die Ruderflächen auch in mehr als ■ ^:'fJ;_:,$?eile zu unterteilen. Die Wirkungsweise 'ist dieselbe, wie sie für die Gegenstände der . Abb. ι und 2 grundsätzlich beschrieben wird. In Übereinstimmung mit den Abb. 1 und 3 wird in den Abb. 4 und 5. je ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung geeigneter Verriegelungsmittel, die unter Wirkung des Staudrucks stehen, gezeigt. Die Ruderflächenteile by c und d sind ebenfalls um b¹, c¹, d¹ mittels Steuergestänge e und den Steuerhebeln f¹, f², f³ schwenkbar. Von diesen Steuerhebeln kann jeweils der letzte fest mit dem zugehörigen Steuerflächenteil verbunden sein', also bei Abb. 4 /² mit c, bei Abb. 5 f^s mit d.

Zur Kupplung der Steuerflächenteile untereinander oder mit dem Leitwerk α sind Riegelgestänge g vorgesehen, die in geeigneten Führungen mittels des unter Wirkung des Staudrucks stehenden Schwenkhebels, h linear verschiebbar sind. Der Schwenkhebel h steht unter Wirkung einer Feder, die dem Staudruck Widerstand leistet und entsprechend abgestimmt ist.

Von dem Riegelgestänge g werden aber auch gleichzeitig die Steuerhebel f¹ und f festgehalten und damit mit den zugehörigen Ruderflächenteilen b und c verbunden.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Kupplungs- oder Verriegelungseinrichtung ist wie folgt:

Bei geringerem Staudruck, dem Langsamflug entsprechend, bilden z. B. gemäß Abb. 4 die beiden Ruderteile b und c infolge der Verriegelung untereinander eine zusammenhängende Fläche. Bei Steigerung der Geschwindigkeit wird der Staudruck schließlich den Hebel h entgegen .der Wirkung der abgestimmten Feder h¹ ausschwenken, die Riegelstange g'wird in ihren Führungen linear verschoben und gibt damit einerseits den Steuerflächenteil b frei, um ihn gleichzeitig mit dem Leitwerk α zu verbinden, indem das andere Ende der Stange g in die Raste a' des Leitwerks α eingreift. Infolge der Bewegung der Riegelstange g wird aber auch der Steuerhebel Z¹ freigegeben, so daß nun das Steuergestänge e allein mit der Fläche c bewegt werden kann.

Läßt die Geschwindigkeit und damit der Staudruck nach, so wird die ursprüngliche Lage wieder hergestellt, indem der Teil b vom Leitwerk α freigemacht und mit dem Ruderflächenteil c verbunden werden.

Die gleiche Wirkung liegt dem Ausführungsbeispiel der Abb. 5 zugrunde. Infolge der Mehrfachunterteilung der Steuerfläche macht sich auch eine Mehrfachanordnung ge-

eigneter Verriegelungsmittel, wie 2. B. in der Abb. 4 beschrieben, notwendig. Der Unterschied dieses Ausführungsbeispiels besteht lediglich darin, daß die Abstimmung der Federn für die Hebel h und hf unterschiedlich ist, so daß je nach der Kraft des Staudrucks in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit zunächst der Ruderteil b von der Gesamtruderfläche gelöst und mit dem Leitwerk α verbunden wird und schließlich bei weiterer Steigerung des Staudrucks auch der Ruderteil c von d. In demselben Zuge, in dem der Teil c von d gelöst wird, wird er mit dem ersten Ruderteil b verbunden und da dieser bereits ein Teil des Leitwerks geworden ist, trägt diese Vereinigung zu einer weiteren Vergrößerung der Leitwerksfläche bei.

An Stelle der schematischen Anordnungsbeispiele der Abb. 4 und 5 sind auch Ver- riegelungseinrichtungen mit anderen mechanischen Mitteln und schließlich auch solche elektrischer, hydraulischer oder pneumatischer Art anwendbar. Dabei kann an Stelle des Schwenkhebels h eine Staudruckdüse treten.

Ferner kann statt des Riegelgestänges g, welches in die Raste af der Leitwerksfläche α eingreift, ein Gestänge oder Hebelwerk mit Bremskörper gewählt werden, wobei z. B. an der Leitfläche α eine entsprechende Bremsfläche angeordnet sein müßte.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Quer zur Flugrichtung unterteilte Steuerfläche für Luftfahrzeuge, deren Teile gelenkig miteinander und mit dem Leitwerk verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung eines Teils mit dem anderen oder mit dem Leitwerk zwecks Vergrößerung oder Verkleinerung der Ruderfläche oder des Leitwerks selbsttätig unter Wirkung des Staudrucks erfolgt.

2. Steuerfläche nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anwendung von unter Wirkung des Staudrucks stehenden Verriegelungsmitteln zur Kupplung der Steuerflächenteile untereinander oder mit dem Leitwerk.

3. Steuerfläche nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Staudruck abhängige Kupplungs- oder Verriegelungsanordnung für mindestens zwei Steuerflächenteile gemeinsam angeordnet ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen