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11" Beschreibung.
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Höhensteuerung mit Abfangsioherung für
Flugzeuge. Die Neuerung betrifft eine Sicherung gegen solche zu grossen oder zu
schnellen Ausschläge des Höhenruder
bei Höheneteuerungen, die bei größeren
Fluggeschwindigkeiten Beanspruchungen, besonders des
Flügels zur Folge haben, die über das zulässige Last-
vielfache hinausgehen. Die heutigen Flugzeuge sind so schnell, dass auch ein erfahrener
Flugzeugführer nicht wissen kann, wie schnell und mit welchen Höhenruderausschlägen
er das Flugzeug z. B. aus dem steilen Gleitflug oder aus dem Sturzflug abfangen
darf. Ein genügend hohes Lastvielfaches für sehr schnelle Flugzeuge ist infolge
der damit verbundenen Steigerung der Baugewichte. nicht erreichbar. Andererseits
soll aber mit Rücksicht auf beste Manöverierftihigkeit der grösste und schnellmöglichste
Ruderaussohlag verwendet werden können. Z
11 "Description.
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Height control with interception for
Planes. The innovation concerns a safeguard against excessive or rapid deflection of the elevator in the case of increases in height, which in the case of larger
Airspeed loads, especially des
Result in the sash that exceeds the permissible load
go out multiples. Today's airplanes are so fast that even an experienced pilot cannot know how fast and with what elevator deflections he is driving the aircraft. B. may intercept from the steep glide or from the dive. A sufficiently high load factor for very fast aircraft is due to the associated increase in structural weight. not reachable. On the other hand, it should be possible to use the largest and fastest possible rudder base with a view to the best maneuverability.
Zur Vermeidung unzulässiger Höhenruderausschläge ist schon eine Anzahl
von Vorrichtungen vorgeschlagen worden. Die Einen schieben Bremsflächen aas dem
Flügel, Rumpf usw. heraus oder verschlechtern die Strömung auf andere'"eise, um
gefährliche Geschwindigkeiten zu verhindern, was natürlich für Schnellflugzeuge
nicht in Frage kommen kann, da sie dann ihrer Aufgabe nicht gewachsen wären. Nach
einem anderen Vorschlag werden durch den Staudruck gesteuerte Anschläge gegen den
Steuerknüppel vorgeschoben, durch die grössere Steuerknüppelausschläge unmöglich
gemacht werden ; abgesehen von der konstruktiv schwierigen Ausführung ist eine solche
Vorrichtung unzuverlässig, da ein grosser Höhenruderausschlag bei geringerer als
der vorgesehenen Fluggeschwindigkeit ebenso gefährlich ist, wie ein kleiner Ausschlag
bei hoher Geschwindigkeit und ausserdem leidet unter solchen Maßnahmen die Manöverierfähigkeit
sehr. auch wurde vor-
e-
geschlagen, Bremsflächen mit der Steuersäule zu verbinden, die
durch den Steuerausaohlag in den Flugwind geschwenkt werden und daher bei steigender
Fluggeschwindigkeit mit immer größerer Kraft der Hand des Flugzeugführers entgegenwirken,
so dass die Muskelkraft nicht mehr ausreichen soll, einen unzulässigen Ruderausschlag
auszuführen. Dieser Vorschlag hat die bei jeden Flieger verschiedene Mus kelkraft
zur Grundlage und kant. schon deshalb nicht zum Ziele fahren, Dasselbe gilt für
eine ebenfalls bekannte Vorrichtung, bei der ein Dämpfungszylinder bei einer bestimmten
Fluggeschwindigkeit stark gedrosselt wird und dadurch das Steuern erschwert. Die
ausserdem noch bekannt gewordenen, bei zu grosser Landegeschwindigkeit selbsttätig
wirkenden Rückholvorrichtungen von Landeklappen kommen ebenfalls als Abfangeicherung
nicht in Frage, da man mit Landeklappen nicht abfangen kann.A number of devices have already been proposed to avoid impermissible elevator deflections. Some people push out braking surfaces on the wing, fuselage, etc. or worsen the flow to others in order to prevent dangerous speeds, which of course cannot be considered for high-speed aircraft because they would then not be up to their task. According to another Proposal, stops controlled by the ram pressure are pushed forward against the control stick, by means of which larger stick deflections are made impossible; apart from the structurally difficult design, such a device is unreliable, since a large elevator deflection at less than the intended airspeed is just as dangerous as a small deflection at high speed and, in addition, the maneuverability suffers greatly under such measures. e-
beaten to connect braking surfaces with the control column, which are swiveled into the air wind by the control output and therefore counteract the pilot's hand with increasing airspeed with increasing force, so that the muscle strength should no longer be sufficient to execute an impermissible rudder deflection. This proposal is based on the muscle strength that is different in every aviator. For this reason alone do not drive to the target. The same applies to a likewise known device in which a damping cylinder is strongly throttled at a certain airspeed and thereby makes steering more difficult. The retraction devices of landing flaps, which have also become known and which act automatically when the landing speed is too high, are also out of the question as an interception device, since one cannot intercept with landing flaps.
Alle diese Maßnahmen und Vorrichtungen sind also untauglich, da nicht
die Fluggeschwindigkeit allein
sondern auch die Grosse des Ruderaussohlages, bezw. die
Ruder-und Steuerkräfte für die Überschreitung der zulässigen Beschleunigung von
größter Bedeutung sind. Es wurde daher auch schon vorgeschlagen, den zur Betätigung
des Höhenruders dienenden Knüppel in der leise nachgiebig auszubilden, dass sein
freies oberes Ende am unteren Teil des Knüppels gelenkig befestigt und beide Teile
durch eine Feder in gestreckter Lage aufeinander gehalten werden. Infolgedessen
kann der obere Teil des Steuerknüppels abknicken, wenn die an seinem oberen Ende
wirkende Handkraft bezw. die auf das Höhenruder wirkenden luftkräfte ein gewisses
Maß überschreiten. Da beim Abknicken des Knüppels ein weiterer Ausschlag des Höhenruders
nicht oder nur beschränkt möglich sein soll, wäre damit eine Sicherung gegen zu
scharfes Abfangen des Flugzeuges gegeben. Eine sichere Wirkung kann aber mit dieser
Einrichtung nicht erreicht werden, da der Eintritt des Abknickens des Steuerknüppels
nicht unter dien Umständen eindeutig festlegbar ist, sondern in starkem Maße von
der Handhabung und damit vom Willen des Piloten abhängt-der Pilot ist z. B. in der
Lage, dem Abknicken durch Festhalten entsprechender Teile des Steuerknüppels entgegenzuwirken.
Ausserdem hat
diese bekanntgewordene Einrichtung einen weiteren,
besonders unter ungünstigen Sichtverhältnissen sich auswirkenden Nachteil sie gestattet
keine plötzlichen starken Ruderausschläge, die häufig bei unerwartet auftretenden
Hindernissen, z. B. beim Durchstoßen der Wolken, beim Landen usw. erforderlich werden,
und ungefährlich sind, wenn sie kurzzeitig auftreten, da die für den Flügel gefährlichen
Beschleunigungen bezw. Beanspruchungen immer erst wesentlich später auftreten als
die sie
verursachenden Ruderausschluge bezw. Ruderkräfte.
Zur Beseitigung dieser'.'ängel der bekannten Ein-
richtungen wird zur Sicherung gegen zu scharfes Abfangen eine Vorrichtung vorgeschlagen,
bei der ein mit einer Dämpfungsvorrichtung versehenes elastisches Zwischenglied
zwischen Ruder und Ruderbetätigungseinrichtung angeordnet, ist, wobei das elastische
Zwischenglied eine derartig verlaufende Kraft-
wy
Weg-Kennlinie besitzt, dase steuerung bezw. Ruderkräfte, die
unzulässige Beanspruchung des Flugzeuges zur Folge haben, ver-
hindert werden. Vorzugsweise wird das Zwischenglied in die
zur
Übertragung der Knüppelrewegung auf das Höhenruder dienenden
Steuergestänge eingebaut. Der Einbau kann aber auch an einem beliebigen anderen
Teil der Steuerung zwischen Ruder und Huderbetätigungseinrichtung erfolgen.All of these measures and devices are therefore unsuitable, since not the airspeed alone but also the size of the Ruderaussohlages, respectively. the
Rudder and steering forces for exceeding the allowable acceleration are of the utmost importance. It has therefore already been proposed that the stick used to actuate the elevator should be designed so that its free upper end is articulated on the lower part of the stick and both parts are held in an extended position on top of one another by a spring. As a result, the upper part of the joystick can bend when the manual force acting at its upper end BEZW. the air forces acting on the elevator exceed a certain level. Since a further deflection of the elevator should not be possible or only to a limited extent when the stick is bent, this would provide a safeguard against too sharp catching of the aircraft. However, a safe effect cannot be achieved with this device, since the occurrence of the kinking of the control stick cannot be clearly determined under the circumstances, but depends to a large extent on the handling and thus on the will of the pilot - the pilot is z. B. able to counteract the kinking by holding corresponding parts of the control stick. In addition, this device that has become known has another disadvantage, which has an effect especially under poor visibility conditions. B. when piercing the clouds, landing, etc. are required, and are not dangerous if they occur briefly, as the dangerous for the wing accelerations BEZW. Stresses always appear much later than they do causing rudder deflections respectively. Rudder forces.
To eliminate these '.' Shortcomings of the well-known
directions, a device is proposed to safeguard against too sharp interception, in which an elastic intermediate member provided with a damping device is arranged between the rudder and the rudder actuating device, the elastic intermediate member having such a force- wy
Path characteristic has that control respectively. Rudder forces that
result in impermissible stresses on the aircraft,
be prevented. Preferably, the intermediate member is in the for
Transfer of the stick movement to the elevator
Control linkage installed. However, it can also be installed on any other part of the control system between the rudder and the rudder actuation device.
In der @ eichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Neuerung dargestellt
:
Die Abb. 1, 2, 3 zeigen Ausführungi ; "ormen, die
hauptsächlich für die Einschaltung in steuerstoßstangen vor-
gesehen sind, wobei das Dämpfungsorgan mit dem Federglied unmittelbar zusammengebaut
ist. Selbstverständlich kann es auch an anderen Stellen oder parallel zur Federung
angeordnet sein.An exemplary embodiment of the innovation is shown in the drawing: Figs. 1, 2, 3 show embodiments; "ormen that
mainly for the activation in control bumpers
are seen, wherein the damping member is directly assembled with the spring member. Of course, it can also be arranged at other points or parallel to the suspension.
Die Abb. 4 und 5 geben Beispiele dafür, dass die neue Abfangsicherung
nicht nur an graden Stellen des Steuergestänge sondern auch an Umlenkstellen verwendbar
ist.Figs. 4 and 5 show examples that the new interception device
Can be used not only at straight points on the control linkage but also at deflection points
is.
In den Abbildungen ist mit a die mit dem Steuerknüppel unmittelbar
oder mittelbar durch Gestänge oder Seile verbundene Seite der Vorrichtung, mit b
der ruderseitige Teil
der Vorrichtung bezeichnet. al, o, d, e, f, g, h, i, k, m,
n,
o, p sind Einzelteile der Dämpfungavorriohtung, bezw. des elastischen Zwiaohenglieden.In the figures, with a is the side of the device directly or indirectly connected to the control stick by rods or ropes, with b the part on the rudder side of the device. al, o, d, e, f, g, h, i, k, m, n,
o, p are individual parts of the damping device, respectively. of the elastic connecting link.
Nach Abb. 4 ist das Zwischenglied zwischen die beiden
Teile
ei und 82 eines Winkelhebels eingesetzt. Bei der Ausführung nach Abb. 5 dagegen
ist ein Umlenkhebel selbst als nachgiebiges und gedämpftes Glied ausgeführt, sodaae
die vom Steuerknüppel kommende Kraft, durch dieses Glied aufgenommen wird, ohne
dass sich u. U. das Ruder zu bewegen bra@ucht. According to Fig. 4, the intermediate link is between the two
Parts
ei and 82 of an angle lever are used. In the case of the embodiment according to Fig. 5, however
a lever itself is designed as a flexible and damped link, sodaae
the force coming from the joystick is absorbed by this member without
that it may be necessary to move the rudder.