DE757198C - Elektrische Rueckfuehreinrichtung, insbesondere bei Selbststeueranlagen fuer Luftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Elektrische Rückführeinrichtung, insbesondere bei Selbststeueranlagen für Luftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Rückführeinrichtung für .die Regelung eines Stellmotors, insbesondere eines Rudermotors in, Selbststeueranlagen für Luftfahrzeuge, entsprechend einer vorgegebenen Steuergröße, bei welcher in; bekannter Weise der Rückführwivderstand mittels eines Schaltgliedes durch die motorische Antriebsbewegung des Stellmotors beeinflußbar ist.
• Die Rückbeeinflussung der Regelwirkung hat :den Zweck, die Steuerung stabil zu gestalten, und geschieht mittels sogeriannter Rückführvorrichtungen,durch welche erreicht wird, daß einem durch eine Störgröße ausgelösten: Regelimpuls jeweils eine bestimmte Regelbewegung, also bei den erwähnten Selbststeuereinrichtungen beispielsweise eine bestimmte Ruderbewegung, zugeordnet wird. Wirkt eine solche Störgröße dauernd auf das Flugzeug ein, so muß, um das Flugzeug in: seinem Sollzustand aufrechtzuerhalten, ein ,dauernd wirkendes Ausgleichmoment durch die Steuereinrichtung erzeugt werden. Zu diesem Zweck werden die Rückführvorrichtungen Inder Weise ausgebildet, d:aß ein sogenanntes nachgiebiges Glied vorgesehen ist, durch welches unter Verlagerung des Steurungsnullpunktes das genannte Ausgleichmoment selbsttätig einstellbar ist.
• Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem der Ausbildung einer derartigen nachgiebigen Rückführung und bringt eine neue Lösung auf elektrischem Wege!, die gegenüber den bekannten Einrichtungen eine Reihe von Vorteilen aufweist. Bei diesen bekannten: Einrichtungen ist in der Regel eine mittels Druckflüssigkeit betätigte Isodromvorrichtung als nachgiebiges Glied vorgesehen. Wegen der Temperaturabhängigkeit, der Viskosität, der Verschmutzungsgefahr u. dgl. hat sich die Verwendung einer derartigen Vorrichtung gerade in Luftfahrzeugen, insbesondere hinsichtlich der Betriebssicherheit, als außerordentlich nachteilig erwiesen. Diese Nachteile sind bei der Einrichtung gemäß der Erfindung vermieden. Das Wesen der Erfindung liegt darin, daß die die Regelwirkung rückbeeinflussende Impulsgröße in bekannter Weise an einem elektrischen Widerstand mittels eines Schaltgliedes gebildet wird, das entsprechend der motorischen Antriebsbewegung des Stellmotors betätigt wird, und daß nun erfindungsgemäß ein zweites Schaltglied des Widerstandes noch durch einen diese Antriebsbewegung verzögert nachbildenden L achla,nfantrieb im Sinne einer nachgiebigen Gestaltung der Rückführung einstellbar ist.
• Die Erfindung soll im nachstehenden an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
• Das Ausführungsbeispiel stellt ein Schema einer selbsttätigen Seitenrudersteuerung dar. Als Richtgeber dient ein bei i vorgesehener Azimutkreisel i', dessen Steuerimpulse mit Hilfe einer Bolometeranordnung 1" in entsprechende elektrische Größen umgeformt werden. Die jeweils aus Doppelwendeln bestehenden Bolometerdrähte sind in Brückenschaltung geschaltet. Als Bolometer dient ein auf dem Schaltdüsenprinzip beruhendes Düsenbolometer, 'bei welchem die aus den Schlitzdüsen austretenden Kühlluftströme mittels einer mit dem unteren Zapfen der lotrechten äußeren Kardanachse verbundenen Steuerblende gesteuert werden. In der Brückenschaltung liegt ein durch eine Feder 3 belastetes. Schaltrelais 2, das beispielsweise nach Art einer Tauchspule als elektrodynamisches Relais ausgebildet ist. Die Feder 3 ist so abgestimmt, daß sie den Schaltarm 4 im unerregten Zustand des Relais 2 in der Mittelstellung zwischen den Gegenkontakten 5 und 6 hält. In, dieser Stellung ist der Stromkreis zu dem Rudermotor (Stellmotor) 7 unterbrochen. Der Teil ? kann auch ein anderer Antrieb, z. B. eine Kupplungseinrichtung für den Ruderantrieb sein. Im Stromweg des Relais 2 liegt ein Kontakthebel (Schaltglied) 8, der mit dem Rudermotor 7 verbunden ist und über ein Potentiometer 9 schleifen kann. Der Kontaktarm (Schaltglied) io bildet den elektrischen Mittelpunkt -des Potentiometers. Wird infolge einer Relativdrehung des Azimutkreisels das Brückengleichgewicht der Bolometeranordnung geändert, so wird das Relais 2 erregt und mittels der an dem Kontaktarm 4 angeordneten Schaltkontakte der eine oder der andere der beiden Kontakte 5 und 6 geschlossen und dadurch der Rudermotor 7 in der einen oder in der anderen Richtung eingeschaltet und dadurch über einen Zahnstangenantrieb das Seitenruder R verstellt. Gleichzeitig wird auch der mit dem Rudermotor- verbundene Kontaktarm 8 auf dem Potentiometer 9 verstellt, und zwar so lange, bis die, am Potentiometer 9 eingest,-llte Spannung entgegengesetzt gleich der Brückenspannung ist. Die beiden Spannungen heben sich dann auf, so daß das Relais 2 stromlos und der Kontaktarm 4 mittels der Feder 3 wieder in seine Mittelstellung gebracht wird. Dadurch wird der Stromkreis zu dem Rudermotor 7 unterbrochen. Auf diese Weise wird ein Ruderausschlag erzielt, der im wesentlichen proportional dem Ausschlag des Azimutkreisels ist. Diese Vorrichtung bildet eine Rückführung für das Schaltrelais des Rudermotors ä. Dieser Steuervorgang wiederholt sich, bis die Störung wieder ausgeglichen ist und das Flugzeug sich wieder in seinem Sollzustand befindet.
• Wirkt indes die Störgröße :dauernd auf das Flugzeug ein, so ist eine dauernde Störung der Gleichgewichtslage des Flugzeuges die Folge. Um diese dauernde Gleichgewichtsstörung zu beseitigen, ist ein Ausgleichsdrehmoment erforderlich, das dauernd auf das Flugzeug einwirken muß. Dieses Drehmoment wird bei nachgiebigen Rückführungen mit Hilfe einer besonderen Vorrichtung durch die Steuereinrichtung erzeugt. Gemäß der Erfindung geschieht dies mit Hilfe eines besonderen Nachlaufantriebes, der jeweils zu Beginn eines Rückführvorganges eingeschaltet wird. Bei einer elektrischen Rückführung mit einem Spannungsteiler wird zweckmäßig der elektrische Nullpunkt dieses Spannungsteilers mit dem Nachlaufmotor gekuppelt. Der elektrische Nullpunkt wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch den bereits erwähnten Kontaktarm io gebildet. Der Arm io ist mit einer Scheibe i i fest verbunden, die über einen Nachlaufmotor 12 mittels eines Zahnradgetriebes angetrieben werden kann. Auf der Verlängerung .der Achse 13, auf der der Kontaktarm 8 befestigt ist, ist ein Steuernocken 14 angeordnet, der zur Betätigungder Kontakte 15, 16 dient. Die Anordnung wirkt folgendermaßen: Wenn durch den Azimutkreisel ein Regelvorgang eingeleitet ist, so wird über die mit dem Rudermotor (Stellmotor) 7 irgendwie gekuppelte Welle 13 ,der Kontakthebel 8 verstellt und dadurch gleichzeitig an dem Potentiometer 9 eine entsprechende Spannung eingestellt. Gleichzeitig mit der Drehung der Welle 13 wird der Steuernocken 14 in dem einen oder anderen Sinne verdreht und dadurch der eine oder .der andere der beiden Kontakte 15 und 16 geschlossen, wodurch der Nachlaufmotor 12 eingeschaltet wird. Es ist eine zweistufige Einschaltung vorbesehen, nämlich zunächst die Einschaltung über Widerstände 17, 18 und anschließend der Übergang zum unmittelbaren Anschluß des Nachlaufmotors 12 an das Netz. Der Kontaktarm io läuft dem Kontaktarm 8 so lange nach; bis die beiden Kontaktarme einander gegenüberliegen und damit die Ausgleichspannung für das Schaltrelais 2 verschwunden ist. Das bedeutet aber folgendes: Wenn das Relais 2 stromlos ist und auch an dem Spannungsteiler bzw. Potentiometer 9@ keine Spannung mehr eingestellt ist, so. ist der stabile Zustand nur dann möglich, wenn auch die Brückenspannung der Bolometeranordnung verschwunden ist. Das bedeutet, daß .der Richtgeber sich wieder in der Ausgangsstellung befindet, während das, Ruder eine von der Ausgangsstellung abweichende Stellung einnehmen kann, wie es bei nachgiebigen Rückführungen angestrebt wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrische Rückführung, bei ,der die Rückführungswirkung durch die Veränderung eines Widerstandes im Rückführstromkreis, mittels eines vom Stellmotor betätigten Schaltgliedes zustande kommt, insbesondere für selbsttätige Flugzeugsteuerunbgen,dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Schaltglied für den Rückführungswiderstand durch einen die Antriebsbewegung :des das erste Schaltglied beeinflussenden Stellmotors verzögert nachbildenden Nachlaufantrieb im Sinne einer nachgiebigen Gestaltung der Rückführung einstellbar ist.
2. 2. Elektrische Rückführung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für ,die zusätzliche Verstellung des die RückführgrößebildendenRegelwiderstandes ein durch ein entsprechend der motorischen Antriebsbewegung einstellbares mehrstufiges, insbesondere zweistufiges Kontaktwerk regelbarer Elektromotor vorgesehen ist.
3. 3. Elektrische Rückführung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß :die Rückführgröße von einem Spannungsteilerwiderstand (9) mittels zweier Schaltglieder abnehmbar ist, von denen ,das eine (8) in; bekannter Weise mit dem motorischen Antrieb (7) und das andere (i o) mit dem Nachlaufantrieb (12) in Einstellverbinidung steht. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgernde Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 36O 043, 417 395, 443 887, 527 201, 573 165, 574 7o6, 587 329, 592 377; französische Patentschriften Nr. 617 290 (bes. Fig. 7), 764 933 (Fig. 6) ; britische Patentschriften Nr. 389 819 (Fig. 8), 396 547-057181.54