DE69025738T2

DE69025738T2 - Blattverstellsteuerung für Propeller mit veränderbarer Steigung

Info

Publication number: DE69025738T2
Application number: DE69025738T
Authority: DE
Inventors: Yoshihito Moriya
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1989-12-30
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1996-11-14
Anticipated expiration: 2010-12-29
Also published as: DE69025738D1; US5209640A; EP0436231A3; EP0436231A2; EP0436231B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Propellersystem zur Anordnung in einem Flugzeug, und insbesondere eine Blattverstellsteuerung für einen Propeller mit veränderbarer Steigung.
Aus der früheren Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 60-76499 ist eine Blattverstellsteuerung für Propeller mit veränderbarer Steigung bekannt, in welcher der Steigungswinkel und die Drehzahl (Drehgeschwindigkeit) des Propellers auf der Basis von Daten bezüglich der Machzahl, der Flughöhe, der Temperatur der Atmosphäre, der Ausgangsleistung der Flugzeugma schine während des Flugs zur Maximierung der betrieblichen Effektivität des Propellers geregelt wird. In der Einrichtung zur Blattverstellsteuerung werden lediglich Betriebsdaten des Propellers zur Verbesserung der betrieblichen Effektivität des Propellers ohne Berücksichtigung der Maschinenkennlinie herangezogen. Da die auf das Flugzeug einwirkende Schubkraft bestimmt wird durch das Produkt aus der Ausgangsleistung der Maschine und dem Wirkungsgrad (der betrieblichen Effektivität) des Propellers, kann eine maximale Schubkraft nicht erzielt werden, wenn lediglich der betriebliche Wirkungsgrad des Propellers während des Flugs unter Regelung des Öffnungsgrads der Naschinendrosselklappe maximiert wird.
Es ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Blattverstellsteuerung für Propeller mit veränderbarer Steigung bereitzustellen, bei der der Neigungswinkel des Propellers auf der Basis der Kennlinien der Maschine und des Propellers zur Erzielung einer maximalen, auf das Flugzeug einwirkenden Schubkraft unter Anpassung des Öffnungsgrads der vom Piloten eingestellten Maschinendrosselklappe gesteuert wird.
Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Blattverstellsteuerung für Propeller mit veränderbarer Steigung bereitzustellen, bei der der Steigungswinkel des Propellers in der Weise gesteuert wird, daß das Produkt aus dem Propellerwirkungsgrad und dem betrieblichen Wirkungsgrad der Maschine für sparsamsten Brennstoffverbrauch während des Betriebs der Maschine maximiert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Aufgaben gelöst durch Bereitstellung einer Blattverstellsteuerung für Propeller mit veränderbarer Steigung zum Antrieb durch eine Flugzeugmaschine, mit einem Fluggeschwindigkeitssensor zur Erfassung der Fluggeschwindigkeit des Flugzeugs und zur Bildung eines ersten elektrischen Signals entsprechend der erfaßten Fluggeschwindigkeit, einem Drosselklappensensor zur Erfassung eines Öffnungsgrads der Maschinendrosselklappe und zur Bildung eines zweiten elektrischen Signals entsprechend dem erfaßten Öffnungsgrad der Maschinendrosselklappe, einem Maschinendrehzahlsensor zur Erfassung der Drehzahl der Maschine und zur Bildung eines dritten elektrischen Signals entsprechend der erfaßten Drehzahl der Maschine, einer Einrichtung zur Erfassung der Luftdichte der Atmosphäre während des Flugs des Flugzeugs, einer Einrichtung, die in Abhängigkeit vom ersten und zweiten elektrischen Signal eine optimale Drehzahl der Maschine in Relation zur Fluggeschwindigkeit, den Öffnungsgrad der Maschinendrosselklappe und die Luftdichte der Atmosphäre zur Maximierung der auf das Flugzeug einwirkenden Schubkraft berechnet, und einer Einrichtung, die in Abhängigkeit vom dritten elektrischen Signal einen Steigungswinkel der Propellerblätter in der Weise steuert, daß die Drehzahl der Maschine im wesentlichen gleich der berechneten optimalen Drehzahl wird.
Alternativ werden diese Aufgaben gelöst durch eine Blattverstellsteuerung für Propeller mit veränderbarer Steigung in Antriebsverbindung mit einer Flugzeugmaschine, mit einem Fluggeschwindigkeitssensor zur Erfassung einer Fluggeschwindigkeit des Flugzeugs und zur Bildung eines ersten elektrischen Signals entsprechend der erfaßten Fluggeschwindigkeit, einem Drosselsensor zur Erfassung eines Öffnungsgrads der Maschinendrosselklappe und zur Bildung eines zweiten elektrischen Signals entsprechend dem erfaßten Öffnungsgrad der Maschinendrosselklappe, einem Maschinendrehzahlsensor zur Erfassung der Drehzahl der Maschine und zur Bildung eines dritten elektrischen Signals entsprechend der erfaßten Drehzahl der Maschine, einer Einrichtung zur Erfassung der Luftdichte der Atmosphäre während des Flugs des Flugzeugs, einer Einrichtung zur Berechnung eines Referenzwerts auf der Basis einer Beziehung zwischen der Fluggeschwindigkeit und der Luftdichte der Atmosphäre in Abhängigkeit vom ersten elektrischen Signal, einer Einrichtung zur Berechnung einer optimalen Drehzahl der Maschine auf der Basis einer Beziehung zwischen dem Referenzwert und dem Öffnungsgrad der Maschinendrosselklappe zur Maximierung einer auf das Flugzeug einwirkenden Schubkraft in Abhängigkeit vom zweiten elektrischen Signal, und einer Einrichtung zur Steuerung eines Steigungswinkels des Propellerblatts in Abhängigkeit vom dritten elektrischen Signal in der Weise, daß die Drehzahl der Maschine im wesentlichen gleich der berechneten optimalen Drehzahl wird.
Ferner werden diese Aufgaben alternativ gelöst durch eine Blattverstellsteuerung für Propeller mit verän derbarer Steigung in Antriebsverbindung mit einer Flugzeugmaschine, mit einem Drosseiklappensensor zur Erfassung eines Öffnungsgrads der Maschinendrosselklappe und zur Bildung eines ersten elektrischen Signals entsprechend dem erfaßten Öffnungsgrad der Maschinendrosselklappe, einem Maschinendrehzahlsensor zur Erfassung einer Drehzahl der Maschine und zur Bildung eines zweiten elektrischen Signals entsprechend der erfaßten Drehzahl der Maschine, einer Einrichtung zur Berechnung eines Propellerwirkungsgrads auf der Basis einer Beziehung zwischen einem Vorschubverhältnis und einem auf der Basis der Luftdichte der Atmosphäre, der Maschinenausgangsleistung und dern Durchmesser und der Drehzahl des Propellers be stimmten Leistungskoeffizienten, einer Einrichtung, die in Abhängigkeit vom ersten und zweiten elektrischen Signal einen betrieblichen Wirkungsgrad der Maschine auf der Basis einer Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad der Maschinendrosselkiappe und der Drehzahl der Maschine berechnet, einer Einrichtung zur Berechnung eines Produkts aus dem Propellerwirkungsgrad und dem betrieblichen Wirkungsgrad der Maschine, einer Einrichtung zur Berechnung einer optimalen Drehzahl der Maschine zur Maximierung des Produkts aus dem Propellerwirkungsgrad und dem betrieblichen Wirkungsgrad der Maschine auf der Basis des Vorschubverhältnisses, des Leistungskoeffizienten, des Öffnungsgrads der Maschinendrosselklappe und der Drehzahl der Maschine, und einer Einrichtung zur Steue rung eines Steigungswinkels des Propellerblatts in Abhängigkeit vom zweiten elektrischen Signal in der Weise, daß die Drehzahl der Maschine im wesentlichen gleich der berechneten optimalen Drehzahl wird.
Alternativ werden die Aufgaben gelöst durch eine Blattverstellsteuerung für Propeller mit veränderbarer Steigung in Antriebsverbindung mit einer Flugzeugmaschine, mit einem Steigungswinkelsensor zur Erfassung eines Steigungswinkels des Propellerblatts und zur Bildung eines ersten elektrischen Signals entsprechend dem erfaßten Steigungswinkel, einem Maschinendrehzahlsensor zur Erfassung einer Drehzahl der Maschine und zur Bildung eines zweiten elektrischen Signals entsprechend der erfaßten momentanen Drehzahl der Maschine, einer Einrichtung zur Erfassung der Luftdichte der Atmosphäre während des Flugs, einer Einrichtung zur Erfassung einer momentanen Ausgangsleistung der Maschine, einer Einrichtung zur Bestimmung eines momentanen Leistungskoeffizienten auf der Basis der momentanen Ausgangsleistung der Maschine, der Luftdichte der Atmosphäre und der momentanen Drehzahl der Maschine, wobei der momentane Leistungskoeffizient eine auf die Maschine einwirkende Leistung repräsentiert, einer Einrichtung, die in Abhän gigkeit vom ersten und zweiten elektrischen Signal eine Fluggeschwindigkeit des Flugzeugs auf der Basis einer Beziehung aus dem Steigungswinkel, der momentanen Drehzahl der Maschine, der Luftdichte der Atmosphäre und der momentanen Ausgangsleistung der Ma schine berechnet, einer Einrichtung zur Berechnung einer optimalen Drehzahl der Maschine auf der Basis der Fluggeschwindigkeit, der Luftdichte der Atmosphäre und eines Öffnungsgrads der Maschinendrosselklappe, und einer Einrichtung zur Steuerung des Stei gungswinkels des Propellerblatts in Abhängigkeit vom zweiten elektrischen Signal in der Weise, daß die Drehzahl der Maschine im wesentlichen gleich der optimalen Drehzahl wird.
Ferner werden die Aufgaben alternativ gelöst durch eine Blattverstellsteuerung für Propeller mit veränderbarer Steigung in Antriebsverbindung mit einer Flugzeugmaschine, mit einem Fluggeschwindigkeitssen sor zur Erfassung einer Fluggeschwindigkeit des Flugzeugs und zur Bildung eines ersten elektrischen Signals entsprechend der erfaßten Fluggeschwindigkeit, einem Ansaugluftdrucksensor zur Erfassung des Drucks im Luftansaugrohr der Maschine und zur Bildung eines zweiten elektrischen Signals entsprechend dem erfaßten Ansaugluftdruck, einem Maschinendrehzahlsensor zur Erfassung einer Drehzahl der Maschine und zur Bildung eines dritten elektrischen Signais entsprechend der erfaßten Drehzahl der Maschine, einer Einrichtung zur Einstellung eines eine von der Maschine zu erzeugende Ausgangsleistung repräsentierenden Ausgangswerts, einer Einrichtung zur Erfassung der Luftdichte der Atmosphäre, einer Einrichtung zur Berechnung eines optimalen Ansaugluftdrucks in Abhängigkeit vom ersten elektrischen Signal für einen möglichst ökonomischen Brennstoffverbrauch in Bezug auf die Fluggeschwindigkeit, die Luftdichte der Atmosphäre und den Ausgangswert, einer Einrichtung zur Steuerung der Maschinendrosselklappe entsprechend dem zweiten elektrischen Signal in der Weise, daß der Ansaugluftdruck im wesentlichen gleich dem optimalen Ansaugluftdruck wird, einer Einrichtung zur Berechnung einer optimalen Drehzahl der Maschine entsprechend dem ersten elektrischen Signal in Bezug auf die Flugge schwindigkeit, die Luftdichte der Atmosphäre und den Ausgangswert zur Maximierung einer auf das Flugzeug einwirkenden Schubkraft, und einer Einrichtung zur Berechnung eines Steigungswinkels des Propellerblatts entsprechend dem dritten elektrischen Signal in der Weise, daß die Drehzahl der Maschine im wesentlichen gleich der berechneten optimalen Drehzahl wird.
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und zur Veranschaulichung der Verwirklichung derselben wird nachfolgend beispielhaft auf die zugehörigen Zeichnungen Bezug genommen.
Fig. 1 ist eine graphische Darstellung einer Blattverstellsteuerung für Propeller mit veränderbarer Steigung gemäß der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines Steigungsverstellungsmechanismus des Propellers,
Fig. 3(a) bis 3(c) veranschaulichen ein Ablaufdiagramm eines Hauptprogramms, das mittels des Mikrocomputers gemäß Fig. 1 verarbeitet wird,
Fig. 4 veranschaulicht ein Ablaufdiagramm eines Steigungssteuerungsprogramms zur Verarbeitung durch den Mikrocomputer,
Fig. 5 ist ein zweidimensionales Kennfeld zur Berechnung einer Ausgangsleistung der Flugzeugmaschine in Beziehung zu einem Öffnungsgrad der Maschinendrosselklappe und einer Drehzahl der Maschine,
Fig. 6 ist ein zweidimensionales Kennfeld zur Berechnung eines Schubkoeffizienten in Beziehung zu einem Vorschubverhältnis und einem Leistungskoeffizienten,
Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung einer Abänderung des Hauptprogramms gemäß den Fig. 3(a) bis 3(c),
Fig. 8 ist ein dreidimensionales Kennfeld zur Berechnung einer optimalen Drehzahl der Maschine in Beziehung zur Fluggeschwindigkeit des Flugzeugs, einem Öffnungsgrad der Maschinendrosselklappe und der Luftdichte der Atmosphäre,
Fig. 9 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung einer weiteren Abänderung des Hauptprogramms gemäß den Fig. 3(a) bis 3(c),
Fig. 10 ist ein zweidimensionales Kennfeld zur Berechnung eines Referenzwerts in Bezug auf die Fluggeschwindigkeit des Flugzeugs und die Luftdichte der Atmosphäre,
Fig. 11 ist ein zweidimensionales Kennfeld zur Berechnung einer optimalen Drehzahl der Maschine in Bezug auf den Referenzwert und einen Öffnungsgrad der Maschinendrosselklappe,
Fig. 12(a) und 12(b) veranschaulichen eine weitere Abänderung des Hauptprogramms gemäß den Fig. 3(a) bis 3(b),
Fig. 13 ist ein zweidimensionales Kennfeld zur Berechnung eines Propellerwirkungsgrads in Bezug auf ein Vorschubverhältnis und einen Leistungskoeffizienten,
Fig. 14 ist ein zweidimensionales Kennfeld zur Berechnung eines betrieblichen Wirkungsgrads der Maschine in Bezug auf die Drehzahl der Maschine und einen Öffnungsgrad der Maschinendrosselklappe,
Fig. 15 ist eine schematische Darstellung einer Abänderung der Blattverstellsteuerung gemäß Fig. 1,
Fig. 16 eine Schnittansicht zur Veranschaulichung eines an einem Steigungsverstellmechanismus des Propellers angeordneten Steigungswinkelsensors,
Fig. 17(a) und 17(b) veranschaulichen ein Ablaufdiagramm gemäß einer weiteren Abänderung des Hauptprogramms gemäß den Fig. 3(a) bis 3(c),
Fig. 18 ist ein zweidimensionales Kennfeld zur Berechnung eines Vorschubverhältnisses in Bezug auf einen Steigungswinkel des Propellerblatts und einen Leistungskoeffizienten,
Fig. 19 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Abänderung der Blattverstellsteuerung gemäß Fig. 1,
Fig. 20 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung einer Abwandlung des Hauptprogramms gemäß den Fig. 3(a) bis 3(c),
Fig. 21 ist ein zweidimensionales Kennfeld zur Berechnung eines optimalen Ansaugluftdrucks in Bezug auf die Fluggeschwindigkeit des Flugzeugs, die Luftdichte der Atmosphäre und einen durch den Piloten eingestellten Ausgangswert,
Fig. 22 ist ein Ablaufdiagramm zur Veranschauhchung eines Drosselklappen-Steuerungsprogramms zur Verarbeitung durch den Computer,
Fig. 23 ist eine graphische Darstellung der Kennlinie der Flugzeugmaschine, und
Fig. 24 ist eine Schaltungsanordnung einer Steuerungsschaltung für einen Elektromotor gemäß Fig. 19.
In Fig. 1 der Zeichnung ist schematisch eine Blattverstellsteuerung für einen Propeller mit veränderbarer Steigung angegeben, der eine elektronische Steuerungseinrichtung 30 in Verbindung mit einem Hydrauliksteuerkreis 20 für einen Steigungsänderungsmechanismus 10 aufweist. Gemäß Fig. 2 umfaßt der Steigungsänderungsmechanismus 10 des Propellers ein Nabengehäuse 14, das durch eine nicht gezeigte Flugzeugmaschine angetrieben wird und integral mit einem Hydraulikzylinder ausgebildet ist, einen innerhalb des Hydraulikzylinders 11 angeordneten hin- und hergehenden Kolben 11a, der von einer daran angebrachten Rückholfeder 11b belastet wird, einen auf einem Stabteil des Kolbens 11a zur gemeinsamen axialen Bewegung angeordneten Gleitstösel 12, ein drehbar innerhalb des Nabengehäuses 14 angeordnetes und in axialer Richtung an seinem Ort zurückgehaltenes Nabenteil 13, wobei das Nabenteil 13 mittels eines Führungsschlitzes 13a in Eingriff mit dem Gleitstösel 12 steht, ein integral an einem Ende des Nabenteils 13 angeordnetes Kegelrad 13b, ein innerhalb des Gehäuses 14 drehbar angeordnetes und an seinem Ort in axialer Richtung gehaltenes Kegelrad 15a, das integral an einem stumpfen Ende 15 des Propellers ausgebildet ist und mit dern Kegelrad 13b in Eingriff steht. Unter der Annahme, daß der Hydraulikzylinder 11 mit einem unter Druck stehenden Hydraulikfluid vom Hydrauliksteuerungskreis 20 versorgt wird, bewegt sich der Kolben 11 nach rechts gegen die Belastung der Rückhaltefeder 11b zur Drehung des stumpfen Blattendes 15 in einer Richtung, wie sie durch einen Pfeil in Fig. 2 angedeutet ist. Im Ergebnis wird der Neigungs- bezie hungsweise Steigungswinkel des Propellerblatts entsprechend einem groben Steigungswinkel verändert.
Der Hydrauliksteuerungskreis 20 umfaßt eine durch die Flugzeugmaschine angetriebene Fluidpumpe 21, ein Sicherheits- beziehungsweise Entlastungsventil 22 zur Bestimmung eines maximalen Drucks des von der Pumpe 21 zugeführten Hydraulikfluids, ein einzelnes elektromagnetisches Durchflußmengen-Steuerungsventil 23 und ein Drosselventil 24. Das elektromagnetische Durchflußmengen-Steuerungsventil 23 wird unter Steuerung durch die elektronische Steuerungseinrichtung 30 betrieben zur Steuerung der dern Hydraulikzylinder 11 unter Druck zugeführten Menge an Hydraulikfluid. Das Durchflußmengen-Steuerungsventil 23 umfaßt Solenoide a und b, die selektiv mit einem elektrischen Steuerungsstrom erregt werden, der von der elektronischen Steuerungseinrichtung 30 zugeführt wird. Das Durchflußmengen-Steuerungsventil 23 wird in eine neutrale Lage zurückgeführt und dort gehalten, wenn die elektronische Steuerungseinrichtung 30 außer Betrieb gesetzt wird.
Unter der Bedingung, daß das Durchflußmengen-Steuerungsventil 23 in seiner neutralen Lage gehalten wird, wird eine Ausgangsöffnung 23a in Verbindung mit dern Hydraulikzylinder 11 von den jeweiligen Eingangsöffnungen 23b und 23c in Verbindung mit der Zuführöffnung der Pumpe 21 und einem Fluidvorratsbehälter abgeschaltet. Wird das Solenoid a erregt, dann wird das Steuerungsventil 23 zur Bildung einer Verbindung zwischen den Öffnungen 23a und 23b zur Bewirkung einer Zufuhr von Hydraulikfluid unter Druck von der Pumpe 21 in den Hydraulikzylinder 11 versetzt. Wird das Solenoid b erregt, dann wird das Steuerungsventil 23 zur Bildung einer Verbindung zwischen den Öffnungen 23a und 23c zur Entsorgung des Hydraulikfluids vom Hydraulikzylinder 11 zum Fluidvorratsbehälter 25 versetzt. Das Drosselventil 24 ermöglicht einer geringen Menge an Hydraulikfluid unter Druck durch das Drosselventil 24 zum Fluidvorratsbehälter zu fließen. Wird die elektronische Steuerungseinrichtung 30 beschädigt oder werden die Anschlußleitungen der Solenoide a und b während eines Betriebs der Blattverstellsteuerung unterbrochen, dann wird das Steuerungsventil 23 zur Abschaltung der Ausgangsöffnungen 23a von den Eingangsöf fnungen 23b und 23c in die neutrale Lage zurückgeführt und dort gehalten. Auf diese Weise wird der Druck im Hydraulikzylinder 11 zur Vermeidung einer plötzlichen Änderung des Steigungswinkels des Propellerblatts aufrecht erhalten. In solchem Fall ermöglicht das Drosselventil 24 eine allmähliche Entsorgung des Hydraulikfluids vom Zylinder 11 zum Fluidvorratsbehälter 25. Im Ergebnis wird dabei der Kolben 11a des Zylinders 11 durch die Rückhaltefedern 11b nach links bewegt zur Änderung des Steigungswinkels der Propellerblatts aus Sicherheitsgründen auf einen kleinen Steigungswinkel.
Die elektronische Steuerungseinrichtung 30 umfaßt einen Fluggeschwindigkeitssensor 31 zur Erfassung einer Fluggeschwindigkeit V des Flugzeugs, einen Atmosphärendrucksensor 32 zur Erfassung des atmosphärischen Drucks P während des Flugs des Flugzeugs, einen Atmosphärentemperatursensor 33 zur Erfassung der Atmosphärentemperatur während des Flugs des Flugzeugs, einen Maschinendrehzahlsensor 34 zur Erfassung der Drehzahl NE der Flugzeugmaschine, einen Drosselklappensensor 35 zur Erfassung eines Öffnungsgrads θth der Maschinendrosselklappe, und einen mit den Sensoren 31 bis 35 verbundenen Mikrocomputer 36.
Der Mikrocomputer 36 umfaßt eine Schnittstelle zur Aufnahme der Eingangssignale von den Sensoren 31 bis 35, einen Festwertspeicher ROM zur Speicherung eines Hauptprogramms gemäß den Fig. 3(a) bis 3(c), ein in Fig. 4 gezeigtes Steigungssteuerungsprogramm und Kennfelder zur Verarbeitung der Programme des Hauptprogramms und des Steigungssteuerungsprogramms, eine Zentraleinheit CPU zur Durchführung beziehungsweise Verarbeitung der Programme, und einen Schreib/Lesespeicher RAM zum zeitweiligen Speichern von Variablen zur Verarbeitung der Programme. Die Kennfelder sind im Festwertspeicher ROM in der Form zweier Arten von zweidimensionalen Kennfeldern gemäß den Fig. 5 und 6 gespeichert, die jeweils die Ausgangsleistung PS der Maschine in Bezug auf die Drehzahl NE der Maschine und den Öffnungsgrad θth der Maschinendrosselklappe und einen Schubkoeffizienten in Bezug auf ein Vorschubverhältnis J und einen Leistungskoeffizienten Cp repräsentieren. Der Schubkoeffizient CT und die Maschinenausgangsleistung PS sind als Daten gespeichert, die theoretisch unter Berücksichtigung der Ma schinenkennlinie bestätigt wurden.
Der Fluggeschwindigkeitssensor 31 erfaßt eine momentane Fluggeschwindigkeit V des Flugzeugs und bildet ein erstes elektrisches Signal entsprechend der erfaßten Fluggeschwindigkeit VO, der Atmosphärendruck sensor 32 erfaßt den momentanen atmosphärischen Druck P um das fliegende Flugzeug und bildet ein zweites elektrisches Signal entsprechend dem erfaßten atmosphärischen Druck Po, und der Atmosphärentemperatursensor 33 erfaßt die momentane Atmosphärentemperatur T um das fliegende Flugzeug und bildet ein drittes elektrisches Signal entsprechend der erfaßten Atmosphärentemperatur TO. Der Maschinendrehzahlsensor 34 erfaßt eine momentane Drehzahl NE der Flugzeugmaschine in Antriebsverbindung mit dem Propeller und bildet ein viertes elektrisches Signal entsprechend der erfaßten Drehzahl NEO. In einer praktischen Ausführung erfaßt der Maschinendrehzahlsensor 34 auf optische oder elektromagnetische Weise eine Drehzahl der Kurbelwelle der Maschine pro Zeiteinheit. Der Drosselklappensensor 35 ist in der Form eines Potentiometers zur Erfassung eines Öffnungsgrads θth der Maschinendrosselklappe ausgebildet und erzeugt ein fünftes elektrisches Signal entsprechend dem erfaßten Öffnungsgrad θthO. Die elektrischen Signale der Sensoren 31 bis 35 werden in der Schnittstelle des Computers 36 in entsprechende digitale Signale umgewandelt.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der Blattverstellsteuerung im einzelnen unter Bezugnahme auf die Ablaufdiagramme der Fig. 3(a) bis 3(c) beschrieben. Unter der Annahme, daß die Flugzeugmaschine gestartet wurde, wird der Computer 36 aktiviert zum Beginnen der Verarbeitung des im Ablaufdiagramm der Fig. 3(a) bis 3(c) gezeigten Hauptprogramms. Im Schritt 1000 des Hauptprogramms gemäß Fig. 3(a) initialisiert die Zentraleinheit CPU des Computers 36 Variablen zur Durchführung beziehungsweise Verarbeitung des Hauptprogramms und veranlaßt das Fortschreiten des Programms zu Schritt 1010. In Schritt 1010 des Programms werden der Zentraleinheit CPU des Computers 36 die elektrischen Signale der Sensoren 31 bis 35 über die Schnittstelle zugeführt zum Einlesen der Fluggeschwindigkeit VO des Flugzeugs, des Atmosphärendrucks O der Atmosphärentemperatur TO, der Drehzahl NEO der Flugzeugmaschine und des Öffnungsgrads θthO der Maschinendrosselklappe und zum zeitweiligen Speichern der Daten im Schreib/Lesespeicher RAM des Computers 36. Im nachfolgenden Schritt 1020 des Programms berechnet die Zentraleinheit CPU des Computers 36 die Dichte O der atmosphärischen Luft auf der Basis des Atmosphärendrucks PO und der Temperatur TO. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die berechnete Dichte O der atmosphärischen Luft zur Berechnung einer optimalen Drehzahl NBEST der Maschine in Bezug zur erfaßten Fluggeschwindigkeit VO und dem Öffnungsgrad θthO der Maschinendrosselkiappe verwendet zur Maximierung einer auf das Flugzeug einwirkenden Schubkraft.
Bei übergang des Programms zu Schritt 1030 liest die Zentraleinheit CPU des Computers 36 das Kennfeld gemäß Fig. 5 ein zur Berechnung einer PS-NE -Linie zur Angabe einer Beziehung zwischen der Drehzahl NE der Maschine und der Ausgangsleistung PS der Maschine bei einem Drosselklappenöf fnungsgrad θthO. In diesem Fall wird die Ausgangsleistung PS gemäß der nachfolgenden Gleichung berechnet.
PS = O Cp Np³ D&sup5; ... (1)
wobei der Ausdruck Cp der Leistungskoeffizient ist, der Ausdruck Np die Drehzahl des Propellers und der Ausdruck D der Durchmesser des Propellers ist. Die Drehzahl Np des Propellers wird gemäß der nachfolgenden Gleichung berechnet.
Np = k NE ... (2)
worin der Ausdruck k ein Koeffizient ist.
Somit wird der Leistungskoeffizient Cp gemäß der nachfolgenden Gleichung berechnet.
Cp = f&sub1; (PS, NE) ... (3)
Im Schritt 1040 des in Fig. 3(b) gezeigten Programms berechnet die Zentraleinheit CPU des Computers 36 eine CP-NE-Linie zur Angabe einer Beziehung zwischen dern Leistungskoeffizienten Cp und der Drehzahl NE der Maschine auf der Basis der PS-NE-Linie. Ein Vorschubverhältnis J wird gemäß der nachfolgenden Gleichung berechnet.
J = V/Np D ... (4)
Da die Drehzahl Np des Propellers gemäß der Gleichung (2) berechnet wird, berechnet die Zentraleinheit CPU des Computers 36 in Schritt 1050 eine Beziehung zwischen dem Vorschubverhältnis J und der Drehzahl NE der Maschine wie vorstehend beschrieben.
J = f&sub3; (NE) ... (5)
In Schritt 1060 des Programms ersetzt die Zentraleinheit CPU des Computers 36 die CP-NE-Linie durch die Beziehung zwischen dem Vorschubverhältnis J und der Drehzahl NE der Maschine zur Berechnung einer Cp-J- Linie zur Angabe einer Beziehung zwischen dem Leistungskoeffizienten Cp und dem Vorschubverhältnis J. In Schritt 1070 des Programms liest die Zentraleinheit CPU des Computers 36 das Kennfeld gemäß Fig. 6 ein zur Berechnung einer CT-J-Linie zur Angabe einer Beziehung zwischen dem Schubkoeffizienten CT und dem Vorschubverhältnis J. Geht das Programm zu Schritt 1080 gemäß Fig. 3(c) über, dann ersetzt die Zentraleinheit CPU des Computers 36 die CT-J-Linie durch die Gleichung (5) zur Berechnung einer CT-NE-Linie zur Angabe einer Beziehung zwischen dem Schubkoeffizienten und der Drehzahl der Maschine. In diesem Fall wird eine Schubkraft T gemäß der nachfolgenden Gleichung berechnet.
T = O CT Np² D&sup4;
In Schritt 1090 des Programms versetzt die Zentraleinheit CPU des Computers 36 die Gleichung (2) und die CT-NE-Linie durch die Gleichung (6) zur Berechnung einer T-NE-Linie zur Angabe einer Beziehung zwischen der Schubkraft und der Drehzahl der Maschine. In diesem Fall wird eine tatsächliche, auf das Flugzeug wirkende Schubkraft in Abhängigkeit von einer Änderung der Drehzahl der Maschine während des Flugs berechnet. Daher berechnet in Schritt 1100 des Programms die Zentraleinheit CPU des Computers 36 eine optimale Drehzahl NBEST der Maschine zur Maximierung der tatsächlichen auf das Flugzeug wirkenden Schubkraft.
Nach Berechnung der optimalen Drehzahl NBESt der Maschine veranlaßt die Zentraleinheit CPU in Schritt 1200 einen Übergang zum Steigungssteuerungsprogramm gemäß dem Ablaufdiagramm von Fig. 4. In Schritt 2000 des Steigungssteuerungsprogramms liest die Zentraleinheit CPU des Computers 36 eine mittels des Sensors 34 erfaßte momentane Drehzahl NEO der Flugzeugmaschine und veranlaßt einen Übergang des Programms zu Schritt 2010. In Schritt 2010 des Programms vergleicht die Zentraleinheit CPU des Computers 36 die momentane Drehzahl NEO der Maschine mit der be rechneten optimalen Drehzahl NBEST. Ist die momentane Drehzahl NEO kleiner als die berechnete optimale Drehzahl NBEST, dann geht das Programm zu Schritt 2020 über, in welchem die Zentraleinheit CPU des Computers 36 daraus einen Steuerstrom bildet zur Erregung des Solenoids b des Durchflußmengen- Steuerungsventils 23. In Abhängigkeit von der Erregung des Solenoids b wird das Steuerungsventil 23 versetzt zur Unterbrechung der Zufuhr von unter Druck stehendem Hydraulikfluid von der Pumpe 21 zu seiner Eingangsöffnung 23b und erlaubt eine Entsorgung des Hydraulikfluids vom Zylinder 11 zum Fluidvorratsbehälter 25 durch seine Öffnungen 23a und 23c. Im Ergebnis bewegt sich der Kolben 11a infolge der Belastung durch die Rückhaltefeder 11b nach links zur Drehung des stumpfen Blattendes 15 in entgegengesetzter Richtung zu dem in Fig. 2 angegebenen Pfeil. Somit wird der Steigungswinkel des Propellerblatts auf einen geringen Winkel verändert und die vom Propellerblatt absorbierte Leistung wird zur Vergrößerung der Drehzahl der Maschine vermindert. Ist die Drehzahl NEO der Maschine weiterhin kleiner als die optimale Drehzahl NBEST, dann wiederholt die Zentraleinheit CPU des Computers 36 erneut den Ablauf gemäß den Schritten 2000, 2010 und 2020 zur Vergrößerung der Drehzahl der Maschine.
Wird die Drehzahl der Maschine sodann im wesentlichen gleich der optimalen Drehzahl NBEST, dann veranlaßt die Zentraleinheit CPU des Computers 36 einen Übergang des Programms von Schritt 2010 zu Schritt 2030. In Schritt 2030 erzeugt die Zentraleinheit CPU des Computers 36 keinen Steuerstrom mehr, so daß die Solenoide a und b des Steuerungsventils 23 in ihrem nicht erregten Zustand verbleiben. Somit wird das Steuerungsventil 23 in die neutrale Lage zurückgeführt und dort gehalten zum Abschalten der Ausgangsöffnungen 23a von den Eingangsöf fnungen 23b und 23c. In diesem Falle wird der Druck im Hydraulikzylinder 11 zur Vermeidung einer plötzlichen Änderung des Steigungswinkels des Propellerblatts aufrecht erhalten und das Drosselventil 24 bewirkt eine allmähliche Entsorgung des Hydraulikfluids vom Zylinder 11 durch das Drosselventil 24 zum Fluidvorratsbehälter 25. Im Ergebnis wird daher der Kolben 11a des Zylinders 11 allmählich durch die Belastung der Rückhaltefedern 11b nach links bewegt zur Veränderung des Steigungswinkels des Propellerblatts zu einem aus Sicherheitsgründen geringen Steigungswinkel. Nach Verarbeitung des Schritts 2030 kehrt die Zentraleinheit CPU des Computers 36 im Programm zu Schritt 1010 des Hauptprogramms zurück und liest momentane Daten unter verschiedenen Flugbedingungen des Flugzeugs ein und wiederholt die Durchführung der Schritte 1020 bis 1100 wie vorstehend beschrieben.
Ist die momentane Drehzahl NEO der Maschine größer als die optimale Drehzahl NBEST in Schritt 2010 des Steigungssteuerungsprogramms, dann veranlaßt die Zentraleinheit CPU des Computers 36 das Programm zu einern übergang zu Schritt 2040. In Schritt 2040 bildet die Zentraleinheit CPU des Computers 36 einen Steuerungsstrom zur entsprechenden Erregung des Solenoids a des Steuerungsventils 23. In Abhängigkeit von der Erregung des Solenoids a wird das Steuerungsventil 23 versetzt zur Zuführung des unter Druck stehenden Hydraulikfluids von der Pumpe 21 durch das Steuerungsventil 23 in den Hydraulikzylinder 11. Somit wird der Kolben 11a des Zylinders 11 nach rechts entgegen der Belastung der Rückhaltefedern 11b bewegt zur Drehung des stumpfen Blattendes 15 in der durch den Pfeil in Fig. 2 angegebenen Richtung. Im Ergebnis wird der Steigungswinkel des Propellerblatts auf einen groben Steigungswinkel geändert und die vom Propeller absorbierte Leistung wird zur Verminderung der Drehzahl der Maschine vergrößert. Wird die momentane Drehzahl NEO der Maschine im wesentlichen gleich der optimalen Drehzahl NBEST während wiederholter Durchführung des Steigungssteuerungsprogramms, dann veranlaßt die Zentraleinheit CPU des Computers 36 in Schritt 2010 einen Übergang zu Schritt 2030. Nach der Verarbeitung des Schritts 2030 kehrt die Zentraleinheit CPU des Computers 36 mit dem Programm zu Schritt 1010 des Hauptprogramms zurück zum Auslesen momentaner Daten unter verschiedenen Flugbedingungen des Flugzeugs und zur Wiederholung der Verarbeitung der Schritte 1020 bis 1100 wie vorstehend beschrieben.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß während der Verarbeitung des Steigungssteuerungsprogramms das Steuerungsventil 23 mittels eines daran angelegten Steuerstrorns des Computers 36 gesteuert wird zur Veränderung des Steigungswinkels des Propellerblatts 15 derart, daß die momentane Drehzahl NE der Maschine im wesentlichen gleich der optimalen Drehzahl NBEST wird. Eine derartige Steuerung des Steuerungsventils 23 ist effektiv zur Maximierung der auf das Flugzeug unter verschiedenen Bedingungen einwirkenden Schubkraft ohne jegliche Steuerung beziehungsweise Regelung der Maschinendrosselklappe. Somit kann das Steuerungssystem des Propellers mit veränderbarer Steigung vereinfacht werden und ein vom Pilot zu betätigender Drosselklappenstellhebel kann me chanisch mit der Maschinendrosselklappe verbunden werden zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der Blattverstellsteuerung.
Obwohl gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der Atmosphärendruck und die Atmosphärentemperatur mittels der Sensoren 32 und 33 zur Berechnung der Luftdichte der Atmosphäre erfaßt wurde, können andere Einrichtungen zur Erfassung der Luftdichte der Atmosphäre herangezogen werden. Alternativ kann die Berechnung der optimalen Drehzahl NBEST durchgeführt werden durch eine Verarbeitung eines abgeänderten Hauptprograrnms, wie es im Ablaufdiagramm von Fig. 7 gezeigt ist. Bei dieser Abänderung ist in dem Festwertspeicher ROM des Computers 36 ein dreidimensionales Kennfeld gemäß Fig. 8 gespeichert. Das dreidimensionale Kennfeld dient dabei der Berechnung einer optimalen Drehzahl NBEST zur Maximierung einer auf das Flugzeug einwirkenden Schubkraft auf der Basis einer Beziehung zwischen der Fluggeschwindigkeit V, der Luftdichte der Atmosphäre und dem Öffnungsgrad θth der Maschinendrosselklappe.
Unter der Annahme, daß die Zentraleinheit CPU des Computers 36 zur Verarbeitung des abgeänderten Hauptprogramms gemäß Fig. 7 aktiviert wurde, werden die momentanen, durch die Sensoren 31 bis 35 ermittelten Daten in Schritt 1010 nach einer Initialisierung der Variablen in Schritt 1000 gelesen. Nachfolgend wird sodann die Luftdichte O der Atmosphäre auf der Basis der momentanen Daten in Schritt 1020 berechnet. Im nachfolgenden Schritt 1110 liest die Zentraleinheit CPU des Computers 36 das dreidimensionale Kennfeld zur Berechnung einer optimalen Drehzahl NBEST in Bezug zur Fluggeschwindigkeit VO, dem Öffnungsgrad θth der Maschinendrosselklappe und der berechneten Luftdichte O der Atmosphäre ein. Danach verarbeitet die Zentraleinheit CPU des Computers 36 das Steigungssteuerungsprogramm von Fig. 4 in Schritt 1200 und erzielt ein Angleichen der momentanen Drehzahl der Maschine im wesentlichen an die optimale Drehzahl NBEST. Mit dem abgeänderten Hauptprogramm kann die optimale Drehzahl zur Maximierung der auf das Flugzeug einwirkenden Schubkraft, wie vorstehend beschrieben, ohne komplizierte Berechnungen berechnet werden. Im Ergebnis kann somit die Verarbeitungszeit des Programms verkürzt und die Bildung von Fehlern bei der Berechnung vermieden werden.
Gemäß einer weiteren Abänderung wird das dreidimensionale Kennfeld durch einen aus zweidimensionalen Kennfeldern bestehenden Satz gemäß den Fig. 10 und 11 ersetzt. Bei dieser Abänderung sind im Datenspeicher ROM des Computers 36 ein abgeändertes Hauptprogramm gemäß dem Ablaufdiagramm von Fig. 9 und die zweidimensionalen Kennfelder gemäß den Fig. 10 und 11 gespeichert. Das zweidimensionale Kennfeld gemäß Fig. dient der Berechnung eines Referenzwerts K auf der Basis einer Beziehung zwischen der Fluggeschwindigkeit V und der Luftdichte der Atmosphäre, während das zweidimensionale Kennfeld gemäß Fig. 11 der Berechnung einer optimalen Drehzahl NBEST auf der Basis einer Beziehung zwischen dem Referenzwert K und dem Öffnungsgrad θth der Maschinendrosselklappe zur Maximierung der auf das Flugzeug einwirkenden Schubkraft dient. Während der Verarbeitung des in Fig. 9 gezeigten Programms werden die mittels der Sensoren 31 bis erfaßten momentanen Daten VO, PO, NEO, θthO in Schritt 1010 nach einer Initialisierung der Variablen in Schritt 1000 eingelesen. Sodann wird die Luftdichte O der Atmosphäre auf der Basis der momentanen Daten PO und TO in Schritt 1020 berechnet. Im nachfolgenden Schritt 1120 liest die Zentraleinheit CPU des Computers 36 das zweidimensionale Kennfeld der Fig. 10 zur Berechnung eines Referenzwerts K in Abhängigkeit von der momentanen Fluggeschwindigkeit VO und der Luftdichte O der Atmosphäre, und liest das zweidimensionale Kennfeld gemäß Fig. 1 in Schritt 1130 zur Berechnung einer optimalen Drehzahl NBEST in Bezug zum Referenzwert KO und dem momentanen Öffnungsgrad θthO der Maschinendrosselklappe ein. Danach führt die Zentraleinheit CPU des Computers 36 das Steigungssteuerungsprogramm gemäß Fig. 4 in Schritt 1200 durch, wobei die momentane Drehzahl der Maschine im wesentlichen gleich der optimalen Drehzahl NBEST wird. Bei Verwendung der zweidimensionalen Kennfelder gemäß den Fig. 10 und 11 kann die Speicherkapazität des Festwertspeichers ROM vermindert werden.
Das in den Fig. 3(a) bis 3(c) gezeigte Hauptprogramm der Computerprogramme kann gemäß den Ablaufdiagrammen der Fig. 12(a) und 12(b) abgeändert werden. Zur Verarbeitung des abgeänderten Hauptprogramms werden im Datenspeicher ROM des Computers 36 das zweidirnensionale Kennfeld gemäß Fig. 5 und die zweidimensionalen Kennfelder gemäß den Fig. 13 und 14 gespeichert. Das Kennfeld gemäß Fig. 5 dient der Berechnung einer Ausgangsleistung PS der Maschine auf der Basis einer Beziehung zwischen der Drehzahl NE der Maschine und dem Öffnungsgrad θth der Maschinendrosselklappe. Das Kennfeld gemäß Fig. 13 dient der Berechnung eines Propellerwirkungsgrads ηp auf der Basis einer Beziehung zwischen dem Vorschubverhältnis J und dem Leistungskoeffizienten Cp. Das Kennfeld gemäß Fig. 14 dient zur Berechnung eines betrieblichen Wirkungsgrads ηe der Maschine auf der Basis einer Beziehung zwischen der Drehzahl NE der Maschine und dem Öffnungsgrad θth der Maschinendrosselklappe.
Während der Verarbeitung des abgeänderten Hauptprogramms gemäß den Fig. 12(a) und 12(b) werden von den Sensoren 31 bis 35 erfaßte momentane Daten VO, PO, TO, NEO, θthO durch die Zentraleinheit CPU des Computers 36 in Schritt 1102 nach einer Initialisierung der Variablen in Schritt 1000 eingelesen. Nachfolgend berechnet die Zentraleinheit CPU des Computers 36 in Schritt 1103 die Luftdichte O der Atmosphäre auf der Basis des momentanen Atmosphärendrucks PO und der Temperatur TO. Im nachfolgenden Schritt 1104 liest die Zentraleinheit CPU des Computers 36 das Kennfeld gemäß Fig. 5 zur Berechnung einer PS-NE-Linie zur Angabe einer Beziehung zwischen der Ausgangsleistung PS und der Drehzahl NE der Maschine in Abhängigkeit vom momentanen Öffnungsgrad θthO der Maschinendrosselklappe. Geht das Programm sodann zu Schritt 1105 über, dann berechnet die Zentraleinheit CPU des Computers 36 die nachfolgenden Gleichungen zur Umwandlung der PS-NE-Linie in eine CP-NE-Linie zur Angabe einer Beziehung zwischen dem Leistungskoeffizienten Cp und der Drehzahl NE der Maschine.
= PS = O Cp Np³ D&sup5; ... (1a)
Np = K NE ... (1b)
wobei Np die Drehzahl des Propellers, K eine Konstante und D der Durchmesser des Propellers ist.
Nachfolgend berechnet die Zentraleinheit des Computers 36 in Schritt 1106 die folgende Gleichung zum Auslesen einer J-NE-Linie zur Angabe einer Beziehung zwischen dem Vorschubverhältnis J und der Drehzahl NE der Maschine in Abhängigkeit von der Berechnung der vorstehenden Gleichung (1b).
J = V/Np D
Im nachfolgenden Schritt 1107 berechnet die Zentraleinheit CPU des Computers 36 eine Cp-J-Linie zur Angabe einer Beziehung zwischen dem Leistungskoeffizienten Cp und dem Vorschubverhältnis J auf der Basis der CP-NE-Linie und der J-NE-Linie und liest in Schritt 1108 das Kennfeld gemäß Fig. 13 zur Berechnung einer ηp-J-Linie zur Angabe einer Beziehung zwischen dem Propellerwirkungsgrad ηp und dem Vorschub verhältnis J auf der Basis der Cp-J-Linie. In Schritt 1109 des Programms berechnet die Zentraleinheit CPU des Computers 36 eine ηp-NE-Linie zur Angabe einer Beziehung zwischen dem Propellerwirkungsgrad ηp und der Drehzahl NE der Maschine auf der Basis der ηp-J Linie und der J-NE-Linie. In diesem Fall sind der Propellerwirkungsgrad ηp und eine durch den Propeller erzeugte Schubkraft T gemäß der nachfolgenden Gleichungen bestimmt.
ηp = V T/PS = J Ct/Cp
T = O Ct Np² D&sup4;
wobei Ct ein Schubkoeffizient ist.
Nachfolgend liest in Schritt 1120 die Zentraleinheit CPU des Computers 36 das Kennfeld gemäß Fig. 14 zur Berechnung einer Tie-NE-Linie zur Angabe einer Bezie hung zwischen dem betrieblichen Wirkungsgrad ηe der Maschine und der Drehzahl NE der Maschine in Abhängigkeit vom Öffnungsgrad θthO der Maschinendrosselklappe. Die Zentraleinheit CPU des Computers 36 berechnet sodann in Schritt 1121 eine ηt-NE-Linie zur Angabe einer Beziehung zwischen dem Gesamtwirkungsgrad ηt (ηe = x ηp) und der Drehzahl NE der Maschine auf der Basis der ηp-NE-Linie und der ηe-NE-Linie. Schließlich berechnet die Zentraleinheit CPU des Computers 36 eine optimale Drehzahl NBEST zur Maximierung des Gesamtwirkungsgrads ηt. Danach verarbeitet die Zentraleinheit CPU des Computers 36 das Steigungssteuerungsprogramm gemäß Fig. 4 in Schritt 1200 zum Angleichen der momentanen Drehzahl der Maschine im wesentlichen an die optimale Drehzahl NBEST. Mit der Verarbeitung des geänderten Hauptprogramms gemäß den Fig. 12(a) und 12(b) wird der Steigungswinkel des Propellerblatts zur Maximierung des Gesamtwirkungsgrads oder des Produkts aus dem Propellerwirkungsgrad ηp und dem betrieblichen Wirkungsgrad ηe der Maschine gesteuert. Diese Maßnahme ist sehr wirksam zur Maximierung der vom Propeller erzeugten Schubkraft T zur Verminderung des Brennstoffverbrauchs der Maschine.
Die Fig. 15 und 16 zeigen eine weitere Abänderung der Vorrichtung zur Blattverstellsteuerung, die hier einen Steigungswinkelsensor 031 anstelle des Fluggeschwindigkeitssensors 31 zur Erfassung eines Steigungswinkels β des Propellerblatts und einen zusätzlich mit der Schnittstelle des Computers 36 verbundenen Ansaugluftdrucksensor 036 aufweist. Gemäß Fig. 16 steht der Steigungswinkelsensor 031 in Form eines Potentiometers 031a in wirkverbindung mit dem Nabenteil 13 zur Erfassung eines Drehwinkels des Nabenteils 13. Die Ausgangsanschlüsse 031b und 031c des Potentiometers 031a sind zur Abgabe eines elektrischen Signals entsprechend dem momentanen Steigungswinkel β des Propellerblatts mit einem (nicht gezeigten) Schleifring verbunden. Der Ansaugluftdrucksensor 036 dient der Erfassung des Drucks in einem Luftansaugrohr der Flugzeugmaschine zur Bildung eines elektrischen Signals entsprechend dem erfaßten Ansaugluftdruck PBO. Bei dieser Abänderung werden im Datenspeicher ROM des Computers 36 ein zweidimensionales Kennfeld gemäß Fig. 18, das dreidimensionale Kennfeld gemäß Fig. 8 und ein (nicht gezeigtes) zweidimensionales Kennfeld zur Angabe einer Ausgangsleistung PS der Maschine in Bezug zur Drehzahl NE der Maschine und dem Ansaugluftdruck PB gespeichert. Im Datenspeicher ROM des Computers 36 ist ferner ein geändertes Hauptprogramm gemäß den Ablaufdiagrammen der Fig. 17(a) und 17(b) gespeichert.
Unter der Annahme, daß die Flugzeugrnaschine gestartet wurde, wird der Computer 36 aktiviert zur Aufnahme der Verarbeitung des abgeänderten Hauptprogramms gemäß den Ablaufdiagrammen der Fig. 17(a) und 17(b). In Schritt 1000 des Programms initialisiert die Zentraleinheit des Computers 36 Variablen zur Durchführung des abgeänderten Hauptprogramms und geht sodann im Programm zu Schritt 1300 über. In Schritt 1300 liest die Zentraleinheit CPU des Computers 36 momentane, durch die Sensoren 031, 32 - 35, 036 ermittelten Daten βO, PO, TO, NEO, θthO, PBO und speichert diese Daten zeitweilig im Schreib/Lesespeicher RAM des Computers 36. Im nachfolgenden Schritt 1301 berechnet die Zentraleinheit CPU des Computers 36 die Luftdichte O der Atmosphäre auf der Basis eines momentanen Atmosphärendrucks PO und der Temperatur TO und liest das gespeicherte zweidimensionale Kennfeld in Schritt 1302 zur Berechnung einer Ausgangsleistung PSO der Maschine auf der Basis der momentanen Drehzahl N der Maschine und dein Ansaugluftdruck PBO. In Schritt 1303 berechnet nachfolgend die Zentraleinheit CPU des Computers 36 einen momentanen Leistungskoeffizienten CpO auf der Basis der Ausgangsleistung PSO der Maschine, der Luftdichte O der Atmosphäre und der Drehzahl NEO der Maschine. In diesem Fall wird der Leistungskoeffizient CpO gemäß der nachfolgenden Gleichung berechnet.
Cp = PS / ( Np³ D&sup5;) ... (2a)
wobei Cp ein Leistungskoeffizient des Propellers, Np eine Drehzahl des Propellers und D der Durchmesser des Propellers ist.
Np = k NE ... (2b)
CpO = F (PS, , NE) ... (2c)
Im nachfolgenden Schritt 1304 liest die Zentraleinheit CPU des Computers das zweidimensionale Kennfeld gemäß Fig. 18 zur Berechnung eines momentanen Vorschubverhältnisses JO in Bezug zum Leistungskoeffizienten CpO und dem Steigungswinkel βO des Propellerblatts. Geht das Programm über zum Schritt 1305, dann berechnet die Zentraleinheit CPU des Computers 36 eine momentane Fluggeschwindigkeit VO des Flugzeugs auf der Basis des Vorschubverhältnisses JO und der Drehzahl NEO der Maschine. In diesem Fall wird die momentane Fluggeschwindigkeit VO gemäß der vorstehend angegebenen Gleichung (2b) und der nachfolgenden Gleichung berechnet.
V = J Np D ... (2d)
Schließlich liest in Schritt 1306 die Zentraleinheit CPU des Computers 36 das dreidimensionale Kennfeld gemäß Fig. 8 zur Berechnung einer optimalen Drehzahl NBEST der Maschine in Bezug zur Fluggeschwindigkeit VO, zur Luftdichte PO der Atmosphäre und dem Öffnungsgrad θthO der Maschinendrosselklappe. Danach verarbeitet die Zentraleinheit CPU des Computers 36 das Steigungssteuerungsprogramm gemäß Fig. 4 in Schritt 1200 zur Angleichung der momentanen Drehzahl der Maschine im wesentlichen an die optimale Drehzahl NBEST zur Maximierung des auf das Flugzeug einwirkenden Schubs.
In Fig. 19 ist ferner eine weitere Abänderung der Blattverstellsteuerung angegeben, die einen Ansaugluftdrucksensor 036 anstelle des Drosselklappensensors 35, einen zusätzlich mit der Schnittstelle des Computers 36 verbundenen Ausgangswertsensor 037 und einen Drosselklappensteuerungsmechanismus 40 zur Steuerung durch den Computer 36 aufweist. Der Ansaugluftdrucksensor 036 erfaßt den Druck in einem Luftansaugrohr der Flugzeugmaschine zur Bildung eines elektrischen Signals entsprechend dem erfaßten Ansaugluftdruck PBO. Der Ausgangswertsensor 037 ist in Form eines Potentiometers vorgesehen und steht in Wirkverbindung mit einem (nicht gezeigten) manuellen Bedienhebel zur Betätigung durch den Piloten im Cockpit zur Einstellung eines Ausgangswerts THO. Der Ausgangswertsensor 037 bildet somit ein elektrisches Signal entsprechend dem vom Piloten eingestellten Ausgangswert THO. Bei dieser Abänderung speichert der Festwertspeicher ROM des Computers 36 ein abgeändertes Hauptprogramm gemäß dem Ablaufdiagramm in Fig. 20, ein Drosselklappensteuerungsprogramm gemäß dem Ablaufdiagramm in Fig. 22 und das Steigungssteuerungsprogramm gemäß dem Ablaufdiagramrn in Fig. 4. Zur Ver arbeitung des abgeänderten Hauptprogramms sind im Festwertspeicher ROM des Computers 36 ferner ein dreidimensionales Kennfeld gemäß Fig. 21 und ein dreidimensionales Kennfeld gemäß Fig. 8 gespeichert. Das dreidimensionale Kennfeld gemäß Fig. 21 dient der Berechnung eines optimalen Ansaugluftdruck PBbest für einen möglichst geringen (ökonomischen) Brennstoffverbrauch in Bezug zur Fluggeschwindigkeit V des Flugzeugs, der Luftdichte p der Atmosphäre und dem vom Piloten eingestellten Ausgangswert TH. In diesem Fall dient das dreidimensionale Kennfeld gemäß Fig. 8 der Berechnung einer optimalen Drehzahl NBEST für einen wirtschaftlichsten Brennstoffverbrauch in Bezug zur Fluggeschwindigkeit V des Flugzeugs und dem vom Piloten eingestellten Ausgangswert TH. Die Daten der dreidimensionalen Kennfelder sind als Daten abgespeichert, die in Verbindung mit den Kennlinien der Maschine gemäß Fig. 23 theoretisch bestätigt wurden.
Gemäß Fig. 19 umfaßt der Drosselklappensteuerungsmechanismus 40 einen Elektromotor 43 zum Antrieb des Drosselventils 42 in einem Luftansaugrohr 41 einer Flugzeugmaschine. Der Elektromotor 43 wird durch ein an ihn angelegtes Drosselklappensteuersignal θth vorn Computer 36 zur Steuerung des Öffnungsgrads des Drosselventils 42 betrieben. Gemäß Fig. 24 ist der Elektromotor 23 mit seinen Eingangsanschlüssen 43c über einen Relaisschalter 43a mit einer elektrischen Energieversorgung 43b verbunden und ein Versorgungsschalter 43g wird unter Steuerung durch den Computer 36 betätigt. Die elektromagnetische Spule 43a&sub1; des Relaisschalters 43a wird unter Steuerung durch einen Transistor 43f, dessen Basis mit einem Komparator 43e verbunden ist, erregt. Der Komparator 43e ist mit seinem negativen Anschluß mit einem Widerstand 43d zur Bildung einer Referenzspannung Vref und mit seinem positiven Anschluß mit dem Computer 36 verbunden zur Zuführung eines Drosselklappensteuerungssignals θth. Übersteigt der Spannungswert des Drosselklappensteuerungssignals θth die Referenzspannung Vref, dann wird der Transistor 43 eingeschaltet zur Erregung der elektromagnetischen Spule 43a und in der Folge wird der Relaisschalter 43a für eine Rotation des Elektromotors 43 in Vorwärtsrichtung zur Öffnung des Drosselventils 42 eingeschaltet. Ist der Spannungswert des Drosselklappensteuerungssignals θth niedriger als die Referenzspannung Vref, dann wird der Transistor 43 zur Beendigung der Erregung der elektrornagnetischen Spule 43a&sub1; ausgeschaltet, und in der Folge wird der Relaisschalter 43a umgeschaltet, so daß sich der Elektromotor 43 in entgegengesetzter Richtung dreht und dabei das Drosselventil 42 schließt.
Unter der Annahme, daß die Flugzeugmaschine gestartet wurde, wird der Computer 36 aktiviert zur Aufnahme der Verarbeitung des abgeänderten Hauptprogramms gemäß dem Ablaufdiagramm in Fig. 20. In Schritt 1000 des Programms initialisiert die Zentraleinheit CPU des Computers 36 Variablen zur Verarbeitung des abgeänderten Hauptprogramms und veranlaßt einen Übergang des Programms zu Schritt 1400. In Schritt 1400 liest die Zentraleinheit CPU des Computers 36 momentane, mittels der Sensoren 31 bis 34, 036, 037 ermittelte Daten VO, PO, TO, NEO, PBO, THO und speichert diese Daten zeitweilig im Schreib/Lesespeicher RAM des Computers 36. Im nachfolgenden Schritt 1401 berechnet die Zentraleinheit CPU des Computers 36 die Luftdichte O der Atmosphäre auf der Basis des momentanen Atmosphärendrucks PQ und der Temperatur TO und liest in Schritt 1402 das dreidimensionale Kennfeld gemäß Fig. 21 zur Berechnung eines optimalen Ansaugluftdrucks PBbest in Bezug zur momentanen Fluggeschwindigkeit VO, der Luftdichte O der Atmosphäre und dem Ausgangswert THO.
Nachfolgend nimmt die Zentraleinheit CPU des Computers 36 in Schritt 1403 die Verarbeitung des Drosselklappensteuerungsprogramms auf. In Schritt 1410 des Drosselklappensteuerungsprograrnms liest die Zentraleinheit CPU des Computers 36 den momentanen Ansaugluftdruck PBO zum Vergleich mit dem optimalen Ansaugluftdruck PBbest in Schritt 1420. Ist der momentane Ansaugluftdruck PBO niedriger als der optimale Ansaugluftdruck PBbest dann geht das Programm zu Schritt 1430 über, in welchem die Zentraleinheit CPU des Computers 36 ein Drosselklappensteuerungssignal θth mit einem höheren Pegel als die Referenzspannung Vref abgibt. Im Ergebnis dreht sich der Elektromotor 43 in Vorwärtsrichtung unter Steuerung durch den Relaisschalter 43a gemäß Fig. 24 zur Vergrößerung eines Öffnungsgrads des Drosselventils 42. Somit vergrößert sich der Ansaugluftdruck PBO in Abhängigkeit von der Vergrößerung des Öffnungsgrads des Drosselventils 42. Ist der Ansaugluftdruck PBO nach wie vor niedriger als der optimale Ansaugluftdruck PBbest, dann wird die Zentraleinheit des Computers 36 die Verarbeitung der Schritte 1410, 1420 und 1430 wiederholen zur Angleichung des momentanen Ansaugluftdrucks PBO im wesentlichen an den optimalen Ansaugluftdruck PBbest. Wird der momentane Ansaugluftdruck PBO gleich dem optimalen Ansaugluftdruck PBbest dann veranlaßt die Zentraleinheit CPU des Computers 36 einen Übergang des Programms von Schritt 1420 zu Schritt 1440. In Schritt 1440 wird der Versorgungsschalter 439 gemäß Fig. 24 durch ein daran angelegtes elektrisches Steuerungssignal vom Computer 36 geöffnet, so daß der Elektromotor 43 zum Halten des Drosselventils 42 in seiner geöffneten Position abgeschaltet wird. Danach bewirkt die Zentraleinheit CPU des Computers 36 einen übergang des Programms zu Schritt 1404 des Hauptprogramms.
Ist der momentane Ansaugluftdruck PBO höher als der optimale Ansaugluftdruck PBbest, dann geht das Programm zu Schritt 1450 über, in welchem die Zentraleinheit CPU des Computers 36 ein Drosselklappensteuerungssignal θth mit einem niedrigeren Pegel als die Referenzspannung Vref ausgibt. Im Ergebnis dreht sich der Elektromotor 43 in entgegengesetzter Richtung unter Steuerung durch den Relaisschalter 43a gemäß Fig. 24 zur Verminderung eines Öffnungsgrads des Drosselventils 42. Somit vermindert sich der Ansaugluftdruck PBO in Abhängigkeit von der Verminderung des Öffnungsgrads des Drosselventils 42. Ist der Ansaugluftdruck PBbest nach wie vor höher als der optimale Ansaugluftdruck PBO dann wiederholt die Zentraleinheit CPU des Computers 36 die Verarbeitung der Schritte 1410, 1420 und 1450 zur Angleichung des mo mentanen Ansaugluftdrucks PBO im wesentlichen an den optimalen Ansaugluftdruck PBbest. Wird der momentane Ansaugluftdruck PBO gleich dem optimalen Ansaugluftdruck PBbest, dann bewirkt die Zentraleinheit CPU des Computers 36 einen Übergang des Programms von Schritt 1420 zu Schritt 1440. In Schritt 1440 wird gemäß Fig. 24 der Versorgungsschalter 43g durch ein daran angelegtes elektrisches Steuerungssignal vom Computer 36 geöffnet, so daß der Elektromotor 43 zum Halten des Drosselventils 42 in seiner geöffneten Stellung abgeschaltet wird. Die Zentraleinheit CPU des Computers 36 bewirkt nachfolgend einen übergang zu Schritt 1404 des Hauptprogramms.
In Schritt 1404 des Hauptprogramms liest die Zentraleinheit CPU des Computers 36 das dreidimensionale Kennfeld gemäß Fig. 8 zur Berechnung einer optimalen Drehzahl NBEST in Bezug zur momentanen Fluggeschwindigkeit VO, der Luftdichte O der Atmosphäre und dem Ausgangswert THO. Danach verarbeitet die Zentraleinheit CPU des Computers 36 in Schritt 1200 das Steigungssteuerungsprogramm gemäß Fig. 4 zum Angleichen der momentanen Drehzahl der Maschine im wesentlichen an die optimale Drehzahl NBEST zur Maximierung des auf das Flugzeug einwirkenden Schubs.

Claims

1. Blattverstellsteuerung für Propeller mit veränderbarer Steigung zum Antrieb durch eine Flugzeugmaschine, mit

einem Fluggeschwindigkeitssensor (31) zur Erfassung der Fluggeschwindigkeit des Flugzeugs und zur Bildung eines ersten elektrischen Signals entsprechend der erfaßten Fluggeschwindigkeit (VO),

einem Drosselklappensensor (35) zur Erfassung eines Öffnungsgrads der Maschinendrosselklappe und zur Bildung eines zweiten elektrischen Signals entsprechend dem erfaßten Öffnungsgrad (θthO) der Maschinendrosselklappe,

einem Maschinendrehzahlsensor (34) zur Erfassung der Drehzahl der Maschine und zur Bildung eines dritten elektrischen Signals entsprechend der erfaßten Drehzahl (NEO) der Maschine,

einer Einrichtung (1020) zur Erfassung der Luftdichte der Atmosphäre während des Flugs des Flugzeugs,

einer Einrichtung (1110), die in Abhängigkeit vom ersten und zweiten elektrischen Signal eine optimale Drehzahl (NBEST) der Maschine in Relation zur Fluggeschwindigkeit, den Öffnungsgrad der Maschinen drosselklappe und die Luftdichte der Atmosphäre zur Maximierung der auf das Flugzeug einwirkenden Schubkraft berechnet, und

einer Einrichtung (1020, 20), die in Abhängigkeit vom dritten elektrischen Signal einen Steigungs winkel der Propellerblätter in der Weise steuert, daß die Drehzahl der Maschine im wesentlichen gleich der berechneten optimalen Drehzahl wird

2. Blattverstellsteuerung nach Anspruch 1, bei der die Einrichtung (1020) zur Erfassung der Luftdichte der Atmosphare einen Atmosphärendrucksensor (32) zur Erfassung des Atmosphärendrucks während des Flugs des Flugzeugs, einen Atmosphärentemperatursensor (33) zur Erfassung der Atmosphärentemperatur während des Flugs des Flugzeugs und einer Einrichtung (1020) umfaßt zur Berechnung der Luftdichte der Atmosphäre auf der Basis des erfaßten Atmosphärendrucks und der Temperatur (TO, PO).

3. Blattverstellsteuerung für Propeller mit veränderbarer Steigung in Antriebsverbindung mit einer Flugzeugmaschine, mit

einem Fluggeschwindigkeitssensor (31) zur Erfassung einer Fluggeschwindigkeit des Flugzeugs und zur Bildung eines ersten elektrischen Signals entsprechend der erfaßten Fluggeschwindigkeit (VO),

einem Drosselsensor (35) zur Erfassung eines Öffnungsgrads der Maschinendrosselklappe und zur Bildung eines zweiten elektrischen Signals entsprechend dern erfaßten Öffnungsgrad (θthO) der Maschinendrosselklappe,

einem Maschinendrehzahlsensor (34) zur Erfassung der Drehzahl der Maschine und zur Bildung eines drit ten elektrischen Signals entsprechend der erfaßten Drehzahl (NEO) der Maschine,

einer Einrichtung (1120) zur Berechnung eines Referenzwerts (K) auf der Basis einer Beziehung zwischen der Fluggeschwindigkeit und der Luftdichte der Atmosphäre in Abhängigkeit vom ersten elektrischen Signal,

einer Einrichtung (1130) zur Berechnung einer optimalen Drehzahl (NBEST) der Maschine auf der Basis einer Beziehung zwischen dem Referenzwert und dem Öffnungsgrad der Maschinendrosselklappe zur Maximierung einer auf das Flugzeug einwirkenden Schubkraft in Abhängigkeit vorn zweiten elektrischen Signal, und

einer Einrichtung (1200, 20) zur Steuerung eines Steigungswinkels des Propellerblatts in Abhängigkeit vom dritten elektrischen Signal in der Weise, daß die Drehzahl der Maschine im wesentlichen gleich der berechneten optimalen Drehzahl wird.

4. Blattverstellsteuerung für Propeller mit veränderbarer Steigung in Antriebsverbindung mit einer Flugzeugmaschine, mit

einem Drosselklappensensor (35) zur Erfassung eines Öffnungsgrads der Maschinendrosselklappe und zur Bildung eines ersten elektrischen Signals entsprechend dem erfaßten Öffnungsgrad (θthO) der Maschinendrosselklappe,

einem Maschinendrehzahlsensor (34) zur Erfassung einer Drehzahl (NE) der Maschine und zur Bildung eines zweiten elektrischen Signals entsprechend der erfaßten Drehzahl (NEO) der Maschine,

einer Einrichtung (1107, 1108, 1109) zur Berechnung eines Propellerwirkungsgrads (ηp) auf der Basis einer Beziehung zwischen einem Vorschubverhältnis (J) und einem auf der Basis der Luftdichte ( O) der Atmo sphäre, der Maschinenausgangsleistung (PS) und dem Durchmesser (D) und der Drehzahl (Np) des Propellers bestimmten Leistungskoeffizienten (Cp),

einer Einrichtung (1120), die in Abhängigkeit vom ersten und zweiten elektrischen Signal einen be trieblichen Wirkungsgrad (ηp) der Maschine auf der Basis einer Beziehung zwischen dem Öffnungsgrad der Maschinendrosselklappe und der Drehzahl der Maschine berechnet,

einer Einrichtung (1121) zur Berechnung eines Produkts (ηt) aus dem Propellerwirkungsgrad und dem betrieblichen Wirkungsgrad der Maschine,

einer Einrichtung (1122) zur Berechnung einer optimalen Drehzahl (NBEST) der Maschine zur Maximierung des Produkts aus dem Propellerwirkungsgrad und dern betrieblichen Wirkungsgrad der Maschine auf der Basis des Vorschubverhältnisses (J), des Leistungskoeffizienten, des Öffnungsgrads der Maschinendrosselklappe und der Drehzahl der Maschine, und

einer Einrichtung (1200, 20) zur Steuerung eines Steigungswinkels des Propellerblatts in Abhängigkeit vom zweiten elektrischen Signal in der Weise, daß die Drehzahl der Maschine im wesentlichen gleich der berechneten optimalen Drehzahl wird.

5. Blattverstellsteuerung für Propeller mit ver änderbarer Steigung in Antriebsverbindung mit einer Flugzeugmaschine, mit

einem Steigungswinkelsensor (031) zur Erfassung eines Steigungswinkels (β) des Propellerblatts und zur Bildung eines ersten elektrischen Signals entsprechend dem erfaßten Steigungswinkel (βO)

einem Maschinendrehzahlsensor (34) zur Erfassung einer Drehzahl (NE) der Maschine und zur Bildung eines zweiten elektrischen Signals entsprechend der erfaßten momentanen Drehzahl (NEO) der Maschine,

einer Einrichtung (1301) zur Erfassung der Luftdichte ( O) der Atmosphäre während des Flugs,

einer Einrichtung (1302) zur Erfassung einer momentanen Ausgangsleistung (PSO) der Maschine,

einer Einrichtung zur Bestimmung eines momenta nen Leistungskoeffizienten (CpO) auf der Basis der momentanen Ausgangsleistung der Maschine, der Luftdichte der Atmosphäre und der momentanen Drehzahl der Maschine, wobei der momentane Leistungskoeffizient eine auf die Maschine einwirkende Leistung repräsentiert,

einer Einrichtung (1305), die in Abhängigkeit vom ersten und zweiten elektrischen Signal eine Fluggeschwindigkeit (VO) des Flugzeugs auf der Basis einer Beziehung aus dem Steigungswinkel, der momentanen Drehzahl der Maschine, der Luftdichte der Atmosphäre und der momentanen Ausgangsleistung der Maschine berechnet,

einer Einrichtung (1306) zur Berechnung einer optimalen Drehzahl (NBEST) der Maschine auf der Basis der Fluggeschwindigkeit, der Luftdichte der Atmosphäre und eines Öffnungsgrads (θthO) der Maschinendrosselklappe, und

einer Einrichtung (1200, 20) zur Steuerung des Steigungswinkels des Propellerblatts in Abhängigkeit vom zweiten elektrischen Signal in der Weise, daß die Drehzahl der Maschine im wesentlichen gleich der optimalen Drehzahl wird.

6. Blattverstellsteuerung für Propeller mit veränderbarer Steigung in Antriebsverbindung mit einer Flugzeugmaschine, mit

einem Fluggeschwindigkeitssensor (31) zur Erfassung einer Fluggeschwindigkeit des Flugzeugs und zur Bildung eines ersten elektrischen Signals entspre chend der erfaßten Fluggeschwindigkeit (VO),

einem Ansaugluftdrucksensor (036) zur Erfassung des Drucks im Luftansaugrohr der Maschine und zur Bildung eines zweiten elektrischen Signals entsprechend dem erfaßten Ansaugluftdruck (PBO),

einem Maschinendrehzahlsensor (34) zur Erfassung einer Drehzahl der Maschine und zur Bildung eines dritten elektrischen Signals entsprechend der erfaßten Drehzahl (NEO) der Maschine,

einer Einrichtung (037) zur Einstellung eines eine von der Maschine zu erzeugende Ausgangsleistung repräsentierenden Ausgangswerts (THO),

einer Einrichtung (1401) zur Erfassung der Luftdichte der Atmosphäre,

einer Einrichtung (1402) zur Berechnung eines optimalen Ansaugluftdrucks (PBbest) in Abhängigkeit vom ersten elektrischen Signal für einen möglichst ökonomischen Brennstoffverbrauch in Bezug auf die Fluggeschwindigkeit, die Luftdichte der Atmosphäre und den Ausgangswert,

einer Einrichtung (1403) zur Steuerung der Maschinendrosselklappe entsprechend dem zweiten elektrischen Signal in der Weise, daß der Ansaugluftdruck im wesentlichen gleich dem optimalen Ansaugluftdruck wird,

einer Einrichtung (1404) zur Berechnung einer optimalen Drehzahl (NBEST) der Maschine entsprechend dem ersten elektrischen Signal in Bezug auf die Fluggeschwindigkeit, die Luftdichte der Atmosphäre und den Ausgangswert zur Maximierung einer auf das Flugzeug einwirkenden Schubkraft, und

einer Einrichtung (1200, 20) zur Berechnung eines Steigungswinkels des Propellerblatts entsprechend dern dritten elektrischen Signal in der Weise, daß die Drehzahl der Maschine im wesentlichen gleich der berechneten optimalen Drehzahl wird.