DE846811C

DE846811C - Vorrichtung zur Kurssteuerung von Flugzeugen od. dgl.

Info

Publication number: DE846811C
Application number: DEW3361A
Authority: DE
Inventors: Clinton Richards Hanna
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1947-11-14
Filing date: 1950-08-24
Publication date: 1952-08-18
Also published as: US2638288A

Description

Die Krlmdiing Ικ'/K'ht sich auI Kursstouerungeii und ii ι si HSi iiidt'i ν aul Steucrv orrichtungen zum Steuern von Fahrzeugen mit drei l'ew egungsriehtuiigen im Raum.

I)it· Krliiidung wird hier in einer Form Ueschrie-Ix'ii. wie siV zum Steuern gewöhnlicher Klugzeuge mit Seitenruder, I lohenruder und Querruder, d. li. zum Steuern (K¹S I'1 ui;Zt¹U₁LJt¹ s in den drei Richtungen des Raumes. \'erwenduni;' fiinlet. l)ie l'.rl'indun^ kann ledocli auch au! andere Arten von Luftfahrzeugen Anwendung tinden, die andere Steilenirgane als die erwiilniten Steuerfliiehen aufweisen.

Kür das yolk· Verständnis der Erfindung ist es notwendig, zuerst auf die (irundlagen der Klugzeugstetierung' einzugehen.

Die Steuerung eines Flugzeuges wird mittels Drehungen um drei aufeinander senkrecht stellende Achsen vollzogen. Die eine dieser Achsen ist die Kotachse, eine Drehung um sie, die durch Bedienen des rechten oder linken Seitenruders erlolgt, führt zu einer Rechts- bzw. Linkskurve. Die zweiteAchse liegt in der Flugzeuglangsrichtting, steht senkrecht auf (K¹I' oUengi'nannten Kolachse und soll als Kängsachse bezeichnet worden. Eine Drehung um

diese Achse wird durch Bedienen der Querruder eingeleitet, die gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen ausschlagen, d.h. ein Querruder bewegt sich nach oben, während das andere nach unten ausschlägt. Dadurch entsteht ein Drehmoment bezüglich der Längsachse.'Die dritte Achse, die Querachse, liegt quer zum Flugzeug und steht im Schnittpunkt der eben erwähnten Achsen senkrecht auf der von ihnen gebildeten Ebene. Die Steuerung des ίο Flugzeuges um diese Achse zum Sturz-, Steig- oder Geradeausflug erfolgt mit Hilfe des Höhenruders, das das Flugzeug um diese Achse kippen läßt, wodurch der Anstellwinkel der Tragflächen und damit die Flugrichtung in einer Vertikalel>ene geändert wird.

Wenn in ruhender Luft die Längs- und Querachse in einer horizontalen El>ene liegen, fliegt das Flugzeug einen Kurs, der durch die Projektion der Längsachse gegeben ist. Wenn aber das Flugzeug ao um eine dieser drei Achsen durch Betätigen einer oder mehrerer seiner Steuerflächen oder durch Luftströmungsstörungen gedreht wird, ändert sich in der Regel die Flugrichtung.

Es ist l>emerkenswert, und dies gilt insbesondere für die Querruder, daß die Stellung der Steuerflächen nicht die Lage des Flugzeuges l>ezüglich dieser Achsen, sondern die Geschwindigkeit der Bewegung um die entsprechende Achse bestimmt. So erfordert die Steuerung des Flugzeuges ein zweimaliges Betätigen der Steuerflächen. Bei einer einfachen Kurve z. B. erfolgt zuerst der Steuerausschlag in einer bestimmten Richtung, so daß das Flugzeug die gewünschte Fluglageeinnimmt, worauf dann die Querruder gewöhnlich in ihre Neutralstellung und Seiten- und Höhenruder in einen geringeren Ausschlag zurückgenommen werden. Die Rückkehr zum Geradeausflug erfolgt durch einen umgekehrten Querruderausschlag und die Zurücknahme des Seiten- und Höhenruders in ihre Neutralstellungen.

Um eine genaue Kurve zu fliegen, müssen die Bewegungen der Steuerflächen koordiniert werden. Ein zu starker Seitenruderausschlag würde dazu führen, daß das Flugzeug in der Kurve nach außen geschleudert wird; ein zu starker Querruderausschlag hätte ein seitliches Abrutschen zur Folge, während ein zu. schwacher oder zu starker Höhenruderausschlag in der Kurve ein Fallen bzw. in geringerem Grade ein Steigen verursachen würde.
Zu der oben beschriebenen notwendigen Koordinierung der Steuerflächenbewegung ist noch auf eine geeignete Verzögerung l>eim Ausschlagen und Zurücknehmen des Seiten- und Höhenruders in der einfachen Kurve zu achten. Die Fähigkeit eines Flugzeuges, nach einem einfachen Seitenruderausschlag in die Kurve zu gehen, hängt in gewissem Grad von seinen aerodynamischen Eigenschaften ab. Ein eigenstabiles Flugzeug wird auf den Seitenruderausschlag und die darauffolgende Schleuder-] >ewegung mit dem für das Gleichgewicht in der Kurve notwendigen Querlagewinkel antworten. Indessen kann nicht in jedem Fall die Kurve ohne den richtigen Querlagewinkel zufriedenstellend geflogen werden. So sollte im Fall der koordinierten Kurve der Seitenruderausschlag proportional zum Neigungswinkel sein und nicht rascher als dessen Einstellung oder im wesentlichen mit dem Einstellen des Querlagewinkels erfolgen. June Koordinierung der Quer- und Seitenruderl>e\vegung führt infolgedessen bei bestimmten Flugzeugtypen zu einem Querruderausschlag, um eine l>estimmte Geschwindigkeit der Drehbewegung um die Längsachse bis zum Erreichen des erwünschten Querlagewinkels zu erzielen, und zu einem Seitenruderausschlag, um die notwendigen Kurvengeschwindigkeiten beim augenblicklichen Querlagewinkel zu erzeugen. Das heißt, daß die Koordinierung einen solchen Seitenruderausschlag vorsieht, daß die durch die Stellung des Seitenruders hervorgerufene Kurvengeschwindigkeit dem augenblicklichen Querlagewinkel entspricht.

Die Betrachtungen für das Höhenruder sind analog denen bezüglich der Steuerung des Seitenruders. Beim Einleiten der Kurve führt ein vorzeitiger Höhenruderausschlag zu einem Steigen des Flugzeuges, während ein vorzeitiges Zurücknehmen des Höhenruders beim Herausgehen aus der Kurve ein Sinken des Flugzeuges zur Folge hat. In der Kurve kann ein Höhenruderausschlag nach oben als Ausgleich für die Verminderung der Auftriebsfläche der Tragflächen bei einem gegel>enen Querlagewinkel angesehen werden, weil er durch Vergrößerung des Anstellwinkels den Auftrieb vergrößert. So l>estimmt der Querlagewinkel ebenfalls die Steiggeschwindigkeit des Flugzeuges in einer Kurve, und eine Koordinierung der Steuerung fordert, daß ein Höhenruderausschlag nach oben erfolgt, wenn der Querlagewinkel wächst, daß aber dieser Ausschlag zurückgenommen wird, wenn der Querlagewinkel abnimmt.

Die Verzögerung bis zum Erreichen eines gegebenen Querlagewinkels hängt von den Eigenschaften des betreffenden Flugzeuges ab. Im allgemeinen gilt, daß je größer das Flugzeug ist, desto länger die Verzögerung dauert. Zusätzlich ändert sich diese Verzögerung abhängig vom Grad des Querruderausschlages, der die Rollgeschwindigkeit, d. h. die Geschwindigkeit der Drehung um die Längsachse, bei gegel>ener laufgeschwindigkeit l)estimmt. no

Eine wichtige Aufgal>e für eine Flugzeugkurssteuerung oder Steuerautomatik besteht darin, daß das Flugzeug in einer gegebenen Höhe gerade und waagerecht fliegt. Zu diesem Zweck muß die Kurssteuerung schnell auf kleinste Abweichungen von einer festen Bezugsstellung und/oder von Geschwindigkeiten l>ezüglich einer der drei Hauptsteuerachsen reagieren, um einen vorher eingestellten Kurs l>eizul>ehalten.

Die Kurssteuerungen weisen deshalb gewöhnlich Kreisel zur Anzeige von Abweichungen von der eingestellten Fluglage auf. Solche Kreisel waren Lagekreisel, d. h. Kreisel, die im Flugzeug angebracht waren, um Abweichungen in der Fluglage anzuzeigen und Impulse zu erzeugen, die, wenn sie einer Rudermaschine zur Bedienung der Steuer-

flächen übermittelt wurden, zur Wiederherstellung der gewünschten Fluglage des Flugzeuges führten. Diese Kreisel hatten infolge ihrer Montierung nur einen liegrenzten Freiheitsgrad um eine gegebene Bezugslage und l>eschränkten infolgedessen die Steuerfähigkeit des Flugzeuges. Wenn die Grenze der Steuerfälligkeit um eine gegebene Achse überschritten wurde, zwang die Tragbügelbefestigung des Kreisels die Rohranordnung in eine Rotation mit dem Flugzeug um diese Achse, und die entstehende I 'räzessionswirkung der \ orrichtung führte zu einem l'mschlagen des Kreisels oder der Kreisel, wodurch die Steuerautomatik unbrauchbar wurde.

Xach der Erlhuluiig soll eine Steuerung für Luftfahrzeuge vorgesehen werden, die in ihren Grundlagen einfach ist, nur eine geringste Anzahl von Teilen enthält und betriebssicher ist.

Weiter wird nach ιler Erfindung eine Steuerung für Luftfahrzeuge vorgeschlagen, die in ihrer Konstruktion knapp und im (iewicht leicht ist.

Die Erfindung ist ebenfalls auf eine Vorrichtung zum Steuern eines Flugzeuges gerichtet, bei der eine Koordinierung der Steuertlächenl>ewegung erfolgt, um das Gleichgewicht beim Flug aufrechtzuerhalten.

Ferner soll nach der Erfindung eine Steuerautomatik mit den oltenerw-ahnten Eigenschaften geschaffen werden, die mit Kreiseln arbeitet und bei der die Kreisel nicht umschlagen können.

Die Erfindung zielt weiterhin darauf ab, eine Vorrichtung der erwähnten Art vorzusehen, bei der abhängig von der Geschwindigkeit wirkende Kreisel (Wendezeigerkreisel) Verwendung finden, um eine Bewegung des Flugzeuges um die drei I lauplsteuerachsen anzuzeigen.

Xach der !Erfindung werden besondere Kreiselmittel vorgeschlagen, die in Kurssteuerungen tür Luftfahrzeuge enthalten sein können.
Weiter ist die Erfindung darauf gerichtet, eine Vorrichtung mit den erwähnten Eigenschaften vorzusehen, Ικ'ί der die Kreisel an einer merklichen Bewegung gehindert werden.

Zusätzlich ist nach der Erfindung eine Steuervorrichtung für einen Motor vorgesehen, die eine genaue Motorregulieruiig auf den Steuerimpuls hin liefert. :

Weiterhin zielt die Erfindung zusätzlich auf eine Steuervorrichtung für einen Motor ab. der zur Steuerung eines Luftfahrzeuges dient, 1>ei dem eine Dämpfung in Abhängigkeit von der Motorgeschwindigkeit und/oder der Winkelstellung gegeben ist.

Wie oben festgestellt, ist nach der Erfindung die Verwendung von Wendezeigerkreiseln zur Anzeige einer Bewegung um die drei 1 lauptsteuerachseii beabsichtigt. Die Erfahrung hat gezeigt, dal.i solche Vorrichtungen hochempfindlich sind und auf genügend kleine Bewegungen um die entsprechenden Steuerachsen reagieren, so dal.i ein merkliches Abweichen des Flugzeuges von einer festen Bezugslage um eine der drei Steuerachsen nur nach verliältnismäl.iig langer Flugzeit auftreten kann.

Jedoch erfordert eine angemessene Steuerung in einigen Fällen, daß die Vorrichtung Lagenabweichungen ausgleichen kann. Beim Kreisel, der zur Lotachse gehört, können tue Richtinipulse durch den Fhigzeugkompal.i erzeugt werden. Solche Impulse werden diesem Kreisel, der als Kurskreisel bezeichnet wird, ül>erniittelt, um seine Reaktion auf Bewegungen um die Lotachse zu steuern. Ähnlich kann die Reaktion des 1 löhenkreisels als Funktion der Geschwindigkeit der 1 löhenänderung des Flugzeuges oder als Funktion der 1 löhenänderung oder beider geregelt werden. Die Mittel zur .Anzeige der Geschwindigkeit der 1 löhenänderung können z. B. eine Vorrichtung, die auf die Winkelabweichung um die Querachse reagiert, aufweisen, um die Reaktion des I löhenkreisels zu steuern und ihm vertikale Richtinipulse zu übermitteln, wobei der Steigwinkel eine wesentliche Anzeige der Geschwindigkeit der I !öhenänderung ist, oder sie können zur Steuerung der 1 löhenkreiselreaktion Mittel zur Erzeugung von Druckunterschieden lx?i der \ löhenänderung enthalten. Höhenabweichungeu können durch einen herkömmlichen Höhenmesser angezeigt und davon abhängige Inipulst'erzeugt werden, um die Reaktion des Höhenkreisels zu steuern. Im Fall ties Ouerlagekreisels entspricht vorzugsweise die Bezugslage der Gleichgewichtslage des Flugzeuges in irgendeinem Flugzustand. F~s sind deshalb Mittel zur Steuerung der Reaktion des Querlagekreisels vorgesehen, so daß die Bezugslage statt vertikal zu liegen in einer Linie mit dem Vektor liegt, der die Summe aus Schwerevektor und Zentrifugalvektor bildet.

Demnach ist also die Erfindung darauf gerichtet, eine Steuervorrichtung für einen frei im Raum beweglichen Körper zu schaffen, die auf dieGeschwindigke.it der Bewegung des Körpers um jede seiner Steuerachsen elxriso reagiert, wie auf die Lage des KOr]KTS hinsichtlich l>estimmter Bezugslagen.

Zusätzlich soll nach der Erfindung eine Vorrichtung zur Steuerung der Drehbewegung eines Flugzeuges um die Längsachse vorgesehen werden, bei der ein Kreisel, der auf die Geschwindigkeit dieser Drehlx'wegung reagiert, Verwendung findet, um eine Steuerung dieser Drehbewegung um die Längsachse zu lR'wirken, und die eine Bezugslagensteuerung für diesen Querlagekreisel entsprechend der iiu Gleichgewichtslage bezüglich der Längsachse des Flugzeuges für irgendeine Fluglage vorsieht.

L'nter Berücksichtigung aller eben erwähnten Feststellungen ist eine Vorrichtung, die auf die Winkellage eines Körpers oder Luftfahrzeuges um wenigstens eine Achse reagiert, nach der Erfindung mit einem Hauptkreisel, der auf die Geschwindigkeit der Bewegung des Körpers oder Flugzeuges um diese Achse reagiert, und mit einer Hilfsvorrichtung oder Rudermaschine versehen, die auf den I lauptkreisel zur Steuerung des Körpers oder Flugzeuges um diese Achse anspricht, sowie mit Richtmitteln zur Einregelung der Reaktion des Hauptkreisels auf die Geschwindigkeit des Körpers oder Flugzeuges um diese Achse und mit Mitteln ausgestattet, die zur Steuerung dieser Richtmittel in

Abhängigkeit von Betriebsgrößen der Kuder-• maschine dienen.

In den Zeichnungen zeigt
Fig. ι ein Übersichtsschema, das das Grundsätzliehe der Erfindung darstellt,

Fig. 2 einen Grundriß des nach der Erfindung verwendeten Kreiselsatzes,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 1 Π-1 Π der Fig. 4,

Fig. 4 eine Ansicht der Rückseite des Kreiselsatzes,

Fig. 5 eine Ansicht der rechten Seite des Kreiselsatzes,

Fig. 6 eine Vorderansicht des Kreiselsatzes, wo-•5 bei einige Teile abgebrochen gezeichnet sind, um den Höhen- und Kurskreisel zu zeigen,

Fig. 7 eine teilweise im Schnitt gezeichnete Ansicht der linken Seite des. Kreiselsatzes,

Fig. 8 ein schematisches Schaltbild einer Flugzeugdreiachsensteuerung, das im einzelnen ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung darstellt,

Fig. L) eine Abänderung des Schaltbildes nach Fig. 8,

Fig. 10 ein schematisches Schaltbild, das eine verbesserte Ausführungsform nach der Erfindung zeigt,

Fig. 11 eine Abänderung des Schaltbildes nach Fig. 10, die in einem verschiedenen Vorfahren zur Steuerkoordinierung l>esteht und Fig. 12 eine abgeänderte Einzelheit nach Fig. 1 1. Das Grundsätzliche der Erfindung ist im Ul>ersic'htsschema nach Fig. 1 dargestellt. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Stabilisator für das Flugzeug. Wenn sie mit dem kreiselstabilisierten Magnetkompaß verbunden wird, richtet sie die Spitze des Flugzeuges nach dem Impuls, der vom Kompaß kommt, aus. Wenn sie von den Kurs- und Höhenimpulsen von der Steuersäule gesteuert wird, bringt sie das Flugzeug ins Gleichgewicht zu der von der Steuersäule hervorgerufenen besonderen Fluglage.

Zu diesem Zweck weist die Kurssteuerung drei

Kreisel auf. Ein Kreisel, der Kurskreisel, reagiert auf die Geschwindigkeit der Bewegung um die Lotachse des Flugzeuges, der zweite Kreisel wird als Querlagekreisel bezeichnet und reagiert auf die Geschwindigkeit der Bewegung um die Roll- oder Längsachse, und der dritte Kreisel, der llöhen-

■ kreisel, reagiert auf die Geschwindigkeit der Bewegung um die Querachse des Flugzeuges.

Der Ausgang jedes Kreisels dient zur Steuerung einer Rudermaschine, die die entsprechenden Steuerflächen antreibt, wobei die Stabilisierung oder die Kursimpulse des Kurskreisels die Seitenrudermaschine, die Stabilisierung oder die Ouerlageimpulse des Querlagekreisels die Ouerrudermaschine und die Stabilisierung oder die Höhenimpulse des Höhenkreisels die Höhenrudermaschine betätigen. Wie l>eschrieben, ist die \Orrichtung im wesentlichen ein Stabilisator, der auf die Geschwindigkeit reagiert und so angeordnet ist, daß er immer die Geschwindigkeit der Bewegung um eine oder mehrere der freien .Achsen des Flugzeuges zu hemmen sucht. Da aber die Geschwindigkeit der Bewegung vor der eigentlichen Stellungsänderung um eine der freien Achsen auftritt, erfolgt die Steuerung schnell und nimmt in gewissem Sinn die l>evorstehende Änderung der Fluglage vorweg. LJm der Vorrichtung Richtimpulse erteilen zu können, ist für jeden Kreisel eine Bezugslage vorgesehen. Für den Kurskreisel wird sie von dem festen Kursimpuls gebildet, der von der Kurssteuerung in Abhängigkeit vom Richtungsimpuls des Kompasses kommt. Die Orientierung des festen Kursimpulses für einen gegebenen Kurs des Flugzeuges wird durch die Kursregelung der Steuersäule gebildet. Der feste Ktirssleuerimpuls kann kontinuierlich oder, wenn nötig, auch in zeitlichen Abständen gegeben werden.

Die Bezugslage für den I iöhenkreisel wird durch den Vertikalgeschwindigkeitsimpuls gebildet, der durch die Vertikalgeschwindigkeitssteuerung gegeben wird. Dieser Impuls kann die Folge einer Änderung der Steiglage des ' Flugzeuges sein, die ■eine Funktion des Steigens oder Fallens des Flugzeuges ist, oder es kann unmittelbar das Ergebnis der Geschwindigkeit des ,Steigens oder Fallens des Flugzeuges sein. Die erste Art ist in den Fig. 8 und 9 dargestellt, während die zweite Art in den F~ig. 10, 11 und 12 gezeichnet ist. Bei jeder Art des 9" Vertikalgeschwindigkeitsimpulses ist es wünschenswert, eine einstellbare Bezugshöhe festzulegen, wenn sogar verhältnismäßig geringe Änderungen der Flughöhe nicht geduldet werden 'können. Diese kann entweder mit dem unmittelbaren oder mit dem kontinuierlichen Einfluß des \ ertikalgeschwindigkeitsimpulses zusammenhängen. Hier ist angenommen, daß sie in der Vertikalgeschwindigkeitssteueruug enthalten ist.

Die Bezugslage für den Ouerlagekroisel ist physikaiisch in seiner pendelnden Struktur gegründet, bei der die Präzessions- oder Ausgangsachse des Kreisels außerhalb eines Schwerpunktes liegt, so daß seine eigene Masse kräftig auf die Schwerkraft und die ZentrifugallR-schleunigung während der Kurve reagiert, wobei die Bezugslage in eine Linie mit dem Vektor zu liegen kommt, der aus Schwere- und Zentrifugalkomponente, gebildet ist. Infolge ihrer Einfachheit wird diese .Anordnung l>evorzugt; es ist indessen selbstverständlich, daß der Querlagekreisel auch zum schwerefreien Kreisel gemacht werden kann, d.h. daß er l>ezüglich seiner l'räzessionsachso, *enau so wie der Kurs- und der Höhenkreisel, ausgeglichen ist, und Instrumente Verwendung finden, um diese charakteristische Reaktion hervorzurufen.

Bei der l>eschriel>enen Steueranordnung wird das Flugzeug durch einfaches Drehen der Steuersäule in die Kurve gesteuert. Da, wie bereits oben erwähnt, eine Koordinierung der einzelnen Steuerflächenbewegungen vorhanden sein muß, um eine richtige Kurve zu fliegen, wird hierl>ei Vorsorge für eine Kupplung verschiedener Feile der Vorrichtung getroffen, um im wesentlichen eine gleichzeitige Bewegung der verschiedenen Steuerflächen zu erhalten. Ein Weg, dies zu erreichen, l>estehi arin, eine Verbindung zwischen Kurs- und Ouer-

lagekreiselsystem zu schatten, um die Seiten- und Querruderl>ewegung zu koordinieren, und Kursund Höhen impulse entsprechend auf den Kurskreisel und die Yertikalgeschwindigkeitssteuerung zu ülKTtragen. Wie gezeichnet, wird ein Querlageimpuls, der der Seitenrudersteuerung entspricht, von der SeiU'iinidersteuerung auf den Querlagekreisel übertragen, und ein Schleuderimpuls, der der Steuerung der Querruder entspricht, wird dem ίο Kurskreisel übermittelt, wobei jeder dieser impulse die Reaktion der entsprechenden Kreisel regelt.

Auf eine Drehlx'wegung der Steuersäule hin werden die Kurs- und Höheiiimpulse auf den Kursbzw, llöhenkreisel in geeigneter Zeitfolge üIkt- >5 tragen. Zur gleichen Zeit ist die Kurssteuerung infolge des Kurssteuerimpulses der Steuersäule wirksam vom Kurskreisel abgeschaltet. Diese Einrichtung, deren Einzelheiten später erläutert werden, wirkt jetzt unter dem Einfluß des Richtimpulses so, daß sie der Kurvenl>ewegung des. Flugzeuges im Azimut folgt, und ist infolgedessen bezüglich der neuen Impulsquelle richtig orientiert, wenn sie nach Beendigung der Kurve wieder an den Kurskreisel angeschaltet wird.

Die Wirkung des Kurvenimpulses auf den Kurskreisel führt zu einem Ausgangsimpuls, der mit dem Hingangsinipuls ül>ereinstimmt. Der Querlagekreisel wirkt unter dem Hiiiflul.i des Querlageimpulses vom Seiteiirudersvstem auf die Querruder und leitet eine Geschwindigkeit um die Längsachse ein. Der I lolienimpuls für den llöhenkreisel erzeugt ferner die notwendige Γ lölieiiruderlx'wegung, um. die nötige Geschwindigkeit um die Querachse in Übereinstimmung mit der Kurvengeschwindigkeit zu liefern. Der richtige Ouerlagewinkel wird durch die Wirkung des Querlagekreisels erzielt, der Abweichungen vom richtigen Ouerlagewinkel anzeigt. Die einzelnen Steuerflächen werden zusätzlich durch Xachlaufimpulse von den entsprechenden Rudermaschine!] zu den einzelnen Kreiseln gesteuert. Hin solcher Impuls stellt eine Funktion der Betriebsgesehwindigkeit der einzelnen Rudermaschinen dar. während ein anderer Impuls die Wirkung der Betriebsstellungeu der Rudermaschineu oder der Steuerflächen ist. Jeder Impuls steuert die Reaktion der entsprechenden Kreisel. Der Geselnvindigkeitsimpuls wirkt in jedem Fall in negativem Sinn, wodurch eine Geschwindigkeitsdämpfung entsteht, so dal.) sich die Steuerflächen nicht zu schnell l>ewegen können.

Xach der allgemeinen Beschreibung der Grundlagen der Erfindung im Zusammenhang mit Fig. 1 sollen nun die einzelnen Kreisel betrachtet werden, damit ihre Wirkungsweise in der Anlage besser verständlich wird. Die Fig. 2 bis 7 zeigen dfe Anordnung der Kreisel. Es ist l>emerkenswert, daß die Anordnung eine zusammengefaßte Einheit bildet, weil sie die drei Kreisel in einem Gehäuse aufnimmt. Die Anordnung ist im Flugzeug in Flugrichtung ausgerichtet, die in den Figuren durch !'feile angedeutet ist. In Fig. 4 bedeutet das Kreuz im Kreis, daß die Flugrichtung in die Zeichenebene hineinführt, während in Fig. 6 ein Punkt in einem Kreis andeutet, daß die Flugrichtung aus der Zeichenebene herausführt.

Die Kreisel werden von einer Anzahl aufrecht stehender Platten 10 aufgenommen, die auf einer Grundplatte 11 befestigt sind. Jeder Kreisel l>esteht aus einem schalenförmigen Rotor 12. der einen Stator 13 umschließt. Dieser trägt Wicklungen 7" (nicht gezeichnet) und bildet somit einen Motor. Die Anordnung ist jeweils in einem Tragbügel 14 untergebracht, dessen Drehachse zu der des Kreisels senkrecht liegt. Beim Kurs- bzw. Höhenkreisel wird die Ausgangs- oder Präzessionsachse jeweils durch Lager 15 in den Auslegern des Tragbügels 14 festgelegt, wodurch durch den Tragbügel eine Achse gebildet wird, die einen rechten Winkel mit der Drehachse des Kreisels bildet. Stifte 16, die durch Büchsen 17 in den Platten 10 geschraubt sind, greifen in die Lager 15 ein lind stützen dalxM den Kurs- bzw. llöhenkreisel l>ei einer Drehung um ihre Ausgangs- oder Präzessionsachse. Sowohl der Kurs- als auch der Höhenkreisel sind kräftefrei, d. h. sie sind in ihrer Präzessionsachse im Schwerpunkt unt.Tstützt, so daß statische Momente um die I'räzessionsaclise infolge NTassenunsymmetrie nicht auftreten können.

Der Tragbügel 14 des Querlagekreisels BCi ist an einem Ende einer senkrecht angeordneten Schiene 1 S angebracht, die mit ihrem unteren Ende auf der Grundplatte 1 1 Ixfestigt und an ihrem olxTeii Ende mit einem an der anschließenden Platte io angeordneten Träger 10, verbunden ist. Die Drehachse der Schiene 18 ist somit vom Schwerpunkt des Kreisels entfernt, und die gezeichnete Anordnung bildet die Ausgangs- oder Präzessionsachse des Querlagekreisels. Diese Anordnung stellt deshalb ein stark gedämpftes Ilorizontalpendel dar.

Die einzelnen Kreisel liegen in den Fig. 4, 6 oder 7 so, daß die Präzessions- bzw. Drehachse des Kurskreisels praktisch der Längs- bzw. Querachse für die angegebene Flugrichtung entspricht und daß die Lotachse des Flugzeuges sowohl auf der Präzessions- als auch auf der Drehachse senkrecht steht unter Annahme der kräftefreien Stellung des Kurskreisels. Demzufolge erzeugt eine Winkell >eweguiig der Kreiselanordnung in Richtungen, die einer Bewegung um die Längs- oder Querachse des Flugzeuges entsprechen, kein Präzessionsdrehmoment auf den Kurskreisel. Eine Drehbewegung um die Lotachse des Flugzeuges verstellt dagegen die Ebene des Rotors, und da ein Freiheitsgrad um die Präzessionsachse vorhanden ist, äußert sich dies in einem zur Geschwindigkeit der Winkelbewegung um die Lotachse proportionalen Drehmoment unter rechtem Winkel.

Der Höhenkreisel ist so angeordnet, daß seine Drehachse und seine Präzessionsachse parallel zur Lot- bzw. Längsachse des Flugzeuges liegen und eine Ebene senkrecht zur Querachse bestimmen. Somit ist der Höhenkreisel unempfindlich gegen Drehbewegungen um die Lot- und Längsachse, aber er hat ein Präzessionsdrehmoment um die Querachse, das proportional zur Winkelgeschwindigkeit der Bewegung um diese Achse ist.

Der Ouerlagekreisel ist so angeordnet, daß seine Drehachse parallel zur Querachse und seine Präzessionsachse parallel zur Lotachse des Flugzeuges liegt. Eine Kippbewegung des Flugzeuges führt zu keiner Veränderung der Rotorebene und, obwohl die Rotorebene durch eine Drehbewegung des Flugzeuges um die Lotachse verändert wird, ist der Kreisel gegen eine Bewegung unter rechtern Winkel zu dieser Achse gesichert und ist infolgedessen unempfindlich gegen eine Kurvenbewegung. Indessen steht die Präzessionsachse des Querlagekreisels BG senkrecht zur Längsachse des Flugzeuges. Eine Rollbewegung des Flugzeuges führt zu einer Veränderung der Rotorebene des Kreisels und demzu-

'5 folge zu einem Präzessionsdrehmoment.

Ein wichtiger Vorzug der Steueranordnung gegenüber den früheren Ausführungsformen l>eruht auf der Verwendung von Kreiseln, die unter Zwang stehen und infolgedessen während des Steuerns des Flugzeuges ohne Rücksicht auf die augenblicklich« Fluglage nicht umschlagen können. So ist es nie nötig, die Vorrichtung zum Fliegen einer Kurve auszuschalten. Dies ergibt sich daraus, daß ein Geschwindigkeitskreisel am Körper, der gesteuert werden soll, l>efestigt ist, um die Geschwindigkeit der Bewegung um eine gegebene Achse anzuzeigen. Da das Präzessionsdrehmoment proportional zur Eingangsgeschwindigkeit ist, kann seine Größe zur Erzeugung von Steuergrößen gebraucht werden, um die Eingangsgeschwindigkeit zu verringern oder auszuschalten. Infolgedessen kann die Präzessionsbewegung des Kreisels auf sehr kleine Winkel beschränkt werden.

Es gibt natürlich eine Reihe von Anordnungen zur Begrenzung der Präzessionsbewegung der Kreisel. Das Verfahren, das im vorliegenden Fall Anwendung findet, besteht darin, die Kontaktanordnung, die für die Präzessionsbewegung empfindlich ist, als Präzessions1>egrenzungsglieder zu verwenden. Einzelheiten einer solchen Anordnung sind aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich, sie beziehen sich ins-1 >esondere auf den Höhenkreisel PG. Bei dieser Anordnung ist ein radial angeordneter Arm 20 (Fig. 7) an einem Ende des Tragbügels 14 des Höhenkreisels befestigt. Dieser Arm endet in einem Träger 20 a, der praktisch U-förmige Gestalt hat. Zwischen den Seitenteilen dieses Trägers ist isoliert ein Kontaktstreifen 21 angeordnet, der radial von seinem Befestigungspunkt auf die Drehachse zu vorspringt. Ein Paar feststehender Kontakte, im folgenden l>ei der Beschreibung dieses Kreises Höhenkontakte genannt, sind mit PC 1 und PC 2 bezeichnet. Diese Kontakte werden verschraubt von gegalx'lten Trägern 22 aufgenommen, die an der benachbarten Platte 10 befestigt sind, und sind in vorbestimmten Stellungen festgelegt, wobei sie durch eine Schraube 23, die die gegabelten Enden der Kontaktträger 22 auseinander hält, einen kleinen Zwischenraum mit dem beweglichen Kontakt bilden. Das Ende des biegsamen Kontaktstreifens 21, das über die Kontakte hinausragt, ragt in eine Öffnung in einem Block 24, der auf dem radialen Arm 20 sitzt. I)al>ei ist genügend Spielraum vorhanden, damit sich der Kontaktstreifen während einer normalen Präzessionsbewegung biegen kann, jedoch für das Kontaktende des biegsamen Streifens eine genügende Stütze gebildet ist, um ein übermäßiges Abbiegen beim Auftreten hoher Präzessionsmomente zu verhindern. Eine ähnliche Anordnung findet beim Kurskreisel TG Anwendung; daher sind seine entsprechenden Teile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.

Mit Ausnahme der Anbringungsart der Kontakte beim Querlagekreisel BG ist die Kontaktanordnung die gleiche, wie sie eben für Höhen- und Kurskreisel beschrieben wurde. Bei der Anordnung der Querlagekontakte (s. Fig. 5 und 6) ist ein biegsamer Kontaktstreifen 25 an einem Arm 26 auf der drehbar angeordneten Schiene 18 angebracht, der die Präzessionsachse des Querlagekreisels bildet. Der Kontaktstreifen 25 ist gebogen, damit er durch eine öffnung 27 in der drehbaren Schiene 18 hindurchdringen kann, und trägt an seinem freien Ende einen Satz von Kontakten, die mit den feststehenden Kontakten BC1 und BC 2 zusammenwirken. Die festen Kontakte werden dabei von gegabelten Klötzen^ 22 aufgenommen, die genau so wie die beim Höhen- und Kurskreisel ausgebildet sind. Die Verhinderung übermäßigen Verbiegens des biegsamen Kontaktstreifens 25 und infolgedessen eine Begrenzung der Präzessionsl>ewegung wird ebenfalls durch den Block 24 erreicht, der das freie Ende des Kontaktstreifens aufnimmt. In diesem besonderen Fall wird der Block 24 von einem Arm'28 aufgenommen, der auf der drehbaren Schiene 18 sitzt.

Bei den vorgesehenen Kontaktanordnungen sind die Kontaktdrücke durch das Präzessions- oder Ausgangsdrehmoment des entsprechenden Kreisels bestimmt. Die Steuerung der Kontaktanordnungen während des Betriebes l>esteht nun nicht einfach in einem Schließen oder öffnen der zusammengehörenden Kontakte, sondern liefert eine Pendelkontaktwirkung, wobei sich Durchschnittsströme durch die Kontakte ergeben, um die gewünschte Steuerung der Rudermaschinen und der dazugehörigen Steuerflächen hervorzurufen.

Im vorliegenden Fall wird diese Wirkung teilweise dadurch erreicht, daß Richtkräfte bezüglich der Präzessionsachsen der Kreisel angewendet werden. Diese Richtkräfte können in irgendeiner herkömmlichen Art erzeugt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel finden elektromagnetische Richtmittel Anwendung, auf die die verschiedenen Impulse und Nachlaufimpulse, auf die im Zusammenhang mit Fig. 1 hingewiesen wurde, aufgebracht werden. Die Anzahl der elektromagnetischen Richtmittel, die zu jedem Kreisel gehören, ändert sich mit der Anzahl der auf ihm aufgebrachten Impulse und mit der Art, in der sie abgeglichen werden müssen.

Jedes elektromagnetische Richtmittel weist einen Elektromagneten auf, der aus einem äußeren Mantel 29 aus magnetischem Material l>esteht, in dem ein Kern 30 untergebracht ist. Die Spulen sind in den Zeichnungen, die die Kreisel zeigen, nicht zu sehen,

sie sind jedoch in den dazugehörigen Schaltbildern augedeutet. Die Spulen haben die herkömmliche Ringform und umgeben den Kernaufbau im Mantel 29. jede elektromagnetische Anordnung ist auf der benachbarten Tragplatte 10 befestigt, so daß sich die Ki'rue der Spulenpaar;¹ gegenüberliegen. |edes der sich gegenüberliegenden Enden der Kerne ragt etwas über seinen Magnetmantel hinaus, wobei sie voneinander durch einen kleinen Luftspalt getrennt sind.

Die Anker der F.lektromagnete für den Kursbzw. I lohenkreisel weisen je einen radialen Arm 3' auf. der an dem dem Kontaktarm gegeuülK'rliegenden Ende <k·^ Tragbügels befestigt ist. Dieser Arm erstreckt sich nach beiden Seiten der Tragbügelachse, wobei an jedem seiner Enden ein Ring 32 aus magnetischem Material befestigt ist. der die gegenüberliegenden Enden der zu den entsprechenden Elektromagnetellpaaren gehörenden Kerne 11111-schliel.'it und genügend axiale Ausdehnung aufweist, um über die Kerne über den ganzen Bewegungsbereich der Anordnung überzugreifen. Durch diese Hauart wird eine überlappende Lückenbauart erreicht, bei der die magnetischen Kräfte für alle praktischen Zwecke durch den Spuleustrom, und zwar unabhängig von der betreffenden Stellung des Ankers bezüglich des Kernes bestimmt werden.

So ergibt sich für einen gegebenen Spulenstrom die auf den Anker wirkende Magnetkraft als gegebener Wert über den ganzen ISewegungsbereich. unabhängig von der Stellung des Ankers. Damit sind im Gegensatz zu einem gewöhnlichen Magneten, bei dem sich die Ankerkräfte bei einer \'"erschiebung desselben bezüglich des Kernes ändern, sie wachsen, wenn sich der Anker dem Kern nähert, die auf den .Anker wirkenden Kräfte unabhängig von der augenblicklichen Atikerstellung.

Die Ankeraiiordnuiig der Elektromagneten finden Ouerlagekreisel I'd wird von einem Arm 29c/ getragen, der auf der die Präzessionsachse des Ouerlagekreisels bildenden Schiene iS sitzt. Die Anordnung ist im einzelnen nicht gezeichnet, sie ist jedoch die gleiche wie für den Kurs- und Höhenkreisel.

Zur Übermittlung von Richtimpulsen an den Höhenkreisel ist ein Pendel 2 bei 33 drehbar aufgehängt, so dal.1 es sich nach vorn und rückwärts bewegen kann. Das Pendel will eine senkrechte liezugslage einhalten, die beim Kippen des Kreisels um die Ouerachse des Flug/.t uges, bezüglich der es befestigt ist, ein Mal.) für den Stampfwinkel bildet, w as einer W irkuiig der \ ertikalgeschwindigkeit der Bewegung des Flugzeuges gleichkommt.

Die entsprechenden Bewegungen desKreiselsatz.es und cles 1 lö'henpendels werden in elektrische Impulse für tue Elektromagneten des J löhenkreisels mittels eines Regelpotentiometers PR umgewandelt, das aus einem Paar gegenüberliegender Sätze biegsamer Metalleiter 4 besteht, die Kontaktstellen 4ti aufweisen. Diese Kontaktstellen sind getrennt, 6υ wenn die freien Enden der bieg.-ameii Leiter in die .Anschläge 4/' eingreifen. Zwischen den Leiterstapeln ist ein am Pendelkorper befestigter Stift 4c angeordnet, der so groß ist, daß in seiner Mittelstellung verschiedene Kontaktsätze auf jeden der entgegengesetzt angeordneten biegsamen Kontaktstapel geschlossen sind. Entsprechende Drehbewegungen des Stiftes nach rechts oder links (s. Fig. 31 schließen ebensoviele Kontakte auf der einen Seite, wie auf der anderen geöffnet werden. Wie aus den Schaltbildern· in den Fig. 8 und 9 zu sehen ist, sind die biegsamen Leiter in Abständen an Anzapfungen eines Paares von Widerständen PRt, und PR4 gelegt, wobei sie eine regelbare Überbrückung dieser Widerstände bilden. Die Riclniiiittel sind allgemein in Fig. 8 mit BR, BA und UP. bezeichnet. Die Widerstandsänderung wird über noch zu beschreibende Kreise zur Energieversorgung der Elektromagneten des Höhenkreisels gebraucht. Zentriermittel für das Pendel und Regelpotentiometer PR sind in den einander gegenüberliegenden Federn 4 </ vorgesehen.

Das Richten des Tlöhenpendels wird mit Hilfe der Elektromagneten 34 erreicht, die sich einander gegenüberliegen und zwischen denen ein Anker 35 angeordnet ist. Obwohl das Pendel getrennt vom 1 lohenkreisel gezeichnet wurde und seine Steuerwirkung mit Hilfe von elektromagnetischen Wirkungen auf den I lohenkreisel übertragen wird, kann das Pendel auch durch die Bauart des erwähnten Kreisels gebildet werden. Indessen ist das dargestellte Steuerverfaliren vorzuziehen, da seine Reaktion auf Longitudinall>eschleunigungen auf ein Minimum herabgesetzt wird.

Die Präzessionsdämpfung für den Querlagekreisel und die Dämpfung der Bewegung des Höhenpendeis erfolgt durch Bremszylinder 36 bzw. 37. Ein Kolben 3S des Bremszylinders 36 ist mit dem Ende des Tragbügels 14, weit von seinem Verbiudungspuukt mit der drehbar gelagerten Schiene ι S entfernt, mittels einer biegsamen Welle 39 verbunilen, die zwischen dem Kollx'n und dem Tragbügel 14 liegt. Das Höhenpendel 2 ist in ähnlicher Weise mit dem Kolben (nicht gezeichnet) eines liremszylinders 37 über eine Stange 40 verbunden.

Die Richtungsimpulse vom Pendel 2, die, wie es im Zusammenhang mit Fig. 1 erklärt wurde, auf den I lohenkreisel übertragen werden, können in Wegfall kommen, wenn kleinere Höhenabweichungen des Flugzeuges in Kauf genommen werden. Zusätzlich können die Richtungsimpulse durch no andere Mittel, z. B. durch die Yertikalgeschwindigkeitssteuerung I'RC nach Fig. 10, erzielt werden.

Es ist klar, daß l>ei einer Orientierung des erfindungsgeniäl.len Kreiselsatzes, die im !"lugzeug nach der in den Zeichnungen dargestellten Art erfolgt, dafür gesorgt ist, daß Geschwindigkeiten um eine der drei 1 lauptsteuerachsen des Flugzeuges angezeigt werden und Steuergrößen in Form von Ausgangs- oder Präzessionsdrehmomenten der Kreisel auftreten, die zur Steuerung des Flugzeuges in elektrische Größen umgewandelt werden.

Die Wirkung der Kontakte bei einem symmetrischen Kreiselsystem auf die Regelung des Stromflusses in den Steuerkreisen und unter der Einwirkung von Pi'äzessionsdrehmomenteii und auf die Kreisel wirkenden elektromagnetischen Richtkräfte

ist hinreichend bekannt. Das heißt, ein pendelndei Kontaktzustand zur Erzeugung des richtigen Durchschnittsstromes für einen gegebenen Steuerzustanc ist die Folge der richtigen Bemessung der entsprechenden Kreiseldrehmomeute und der vom System gelieferten elektromagnetischen Richtkräfte. Indessen kann es sich als wünschenswert herausstellen, die Kontaktschwingungen durch Einführen von Schwingungen in die Kreiselanordnungen zu ίο beeinflussen oder zu vergrößern. Es wurde bisher dazu das Kreiselsystem leicht dynamisch verlagert, um ein Drehmoment um die Präzessionsachse zu erzeugen und dabei eine Kontaktschwingung entsprechend der Umlauffrequenz des Kreiselrotors hervorzurufen. Im vorliegenden Fall wird vorzugsweise der Rotor verlagert, um eine erträglich steile Steigung in der Kurve zu erhalten, die die Beziehung zwischen Ausgangsstrom und Kontaktkraft gibt, wobei die Steigung dieser Kurve dann beim Anlegen der Steuerrichtkräfte zunimmt.

Das in Fig. 8 dargestellte Ausführungsbeispiel nach der Erfindung unterscheidet sich in einigen kleinen Einzelheiten vom Schema nach Fig. 1. Jedoch bleibt das Grundsätzliche erhalten. Diese Anordnung weist die drei vorher beschriebenen Kreisel auf, wobei die verschiedeneu zum Richten der Kreisel dienenden Spulen der Elektromagneten gezeichnet sind. Jeder Kreisel ist in einem Kreis zur Steuerung der entsprechenden Steuerflächen de« Flugzeuges angeordnet. Der Kurskreisel liegt im Kreis, der das Seitenruder R steuert; der Querlagekreisel ist im Kreis zur Steuerung des Querruders.-/ und der Höhenruderkreisel im Kreis zur Steuerung des Höhenruders E angeordnet.

Die Gesamtanordnung wird von einer Gleichstromquelle, die allgemein mit den Zeichen + und -— bezeichnet ist, mit Energie versorgt. Die Eingangsspannung der Anordnung fällt über ein Paar Widerstände R 4a und R4b ab, die praktisch die gleichen Ohmwerte aufweisen, um eine Teilung der Eingangsspannung hervorzurufen. Die beiden Spannungen E ι und E 2 sind demnach gleich groß und bilden zusammen mit der Spannungsquelle mit Ausnahme für die Kreiselmotoren die notwendige Energiequelle für die gezeichnete Anordnung.

Das Seitenruder R, das Querruder A und das Höhenruder E werden jeweils durch eine Rudermaschine bedient, die einen Motorgeneratorsatz enthält. Für das Seitenruder ist der Generator RG und der Motor RM, für das Querruder der Generator AG und der Motor AM und für das Höhenruder der Generator EG und der Motor EM vorgesehen. Jeder Motor ist über ein Untersetzungsgetriebe mit der Steuerfläche verbunden. Jede Motorfeldwicklung, entsprechend mit RMF, AMF bzw.EMF bezeichnet, ist direkt an eine Stromquelle angeschaltet und wird so abhängig von deren Spannung erregt. Die Feldwicklungen RGF, RAF bzw. EGF für die Seitenruder-, Querruder- und Höhenrudergeneratoren sind mit Kontakten an den entsprechenden Kreiseln verbunden, um eine Umsteuerung ihrer Erregung vorzusehen. Das Feld RGF ist zwischen die beweglichen Kontakte des Kurskreisels TG und die Mittelanzapfung der Widerstände i?4<z und R4I) gelegt, wol>ei im Versorgungskreis die Kurskontakte TC ι an die positive Klemme und die Kurskontakte TC 2 an die negative Klemme des Netzes angeschlossen sind. Eine Verbindung des beweglichen Kontaktes des Kurskreisels mit dem Kontakt JC τ führt zu einer Reihenschaltung mit ju dem Feld RGF und (k'in Widerstand R4a, wobei die Spannung E 1 in bestimmtem Sinn aufgedrückt wird. Eine Verbindung des beweglichen Kontaktes mit dem Kontakt TC2 führt zu einer ähnlichen Reihenschaltung über den Widerstand R4b, wobei die Spannung E2 dem Vq]URGF im umgekehrten Sinn aufgedrückt wird. Die Verbindungen des Ouerrudergenerators AGF mit den Querlagekreisel· kontakten enthalten die Kontakte HL 1 und BCz, und die Verbindungen für das Höhenrudergenerator- ie]dEGF weisen die Höhenkreiselkontakte PC 1 und PC2 auf, wobei diese Kontakte den eben beschriebeneu Kontakten für das Seitenrudergeneratorfeld entsprechen und in jedem Fall eine Umkehrung der Erregung der Querruder- bzw. Höhenrudergeneratorfeldwicklungen verursachen.

Der Anker des Motors jeder Rudermaschine bildet einen Zweig eines elektrischen Brückenkreises, wobei der Brückenkreis für den Seitenrudermotor ein Potentiometer /' 1 aufweist, das ein _go Paar der benachbarten Zweigv bildet, und die restlichen beiden Zweige aus dem Widerstand R 1 und der Ankerwicklung des Motors RM bestehen. Die Widerstandswerte der Brückenzweige sind so gewählt, daß die Brücke abhängig vom Widerstand der Motorankerwicklung Ihm nicht rotierendem Motor abgeglichen ist. Ähnlich bildet die Querrudermotorankerwicklung einen Zweig eines Brükkenkreises, der das Potentiometer /'2 und den Widerstand R2 aufweist, während die Höhenrudermotorankerwicklung einen Zweig einer Brückenschaltuug mit dem Potentiometer P3 und dem Widerstand R3 bildet. Die Generatoren RG, AG und EG sind parallel zu den Potentiometern Pi,P2 bzw. P Ζ geschaltet und erregen die entsprechenden Brückenkreise.

Diese Brückenkreisschaltung der Ankerwicklung jedes Motors sorgt für eine Anzeige der Betriebseschwindigkeit des Motors, d. h. die Größe der ITuabgt'glichmheit der Brücke tritt jedesmal als n₀ unabgeglichcne Spannung an den entsprechenden Ausgangsklemmenpaaren Ti, T2 bzw. '/'3 auf, während die Polung der unabgeglichenen Spannung die Drehrichtung des entsprechenden Motors anzeigt. Die Unabgeglichenheit der Brücke wird durch die rücktreibenden elektromotorischen Kräfte verursacht, die in der Ankerwicklung entstehen, wenn der Motor rotiert. Durch diese EMK tritt eine wirksame Änderung des Motorankerwiderstandes entsprechend der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors auf. Weil die Motorfeldwicklungen RMF, AMF und EMF an die Netzspannung angeschlossen sind und ihre Erregung konstant gehalten wird, stellen die auf diese Weise erzeugten Spannungen die Motorgeschwindigkeit dar und bilden jeweils den Geschwindigkeitsnachlaufimpuls zur Richtung

des entsprechenden Kreisels. Jede Spannung wird im negativen Sinn aufgedrückt, so daß zu schnelle Hewegungen der Steuerflächen nicht auftreten können. Die Rückkopplung der Geschwindigkeitsimpulse bildet in Verbindung mit den Verstärkuiigseigenschaften der Steuerkontakte jedes Kreisels und des damit verbundeneu Generators die volle Hetriehsdampfung für die Steuerflächenbewegung.

ίο l'etraehtet man nun den Seitenruderteil der Steueranordnung, so wird der Geschwindigkeitsimpuls den im Gegeutaktbetrieb arbeitenden Spulen .SVi und SV 2 zugeführt, die in Reihe geschaltet und auf gegenüberliegenden Kernen beim Kurskreisel angeordnet sind. Diesen Spulen wird eine Spannung zugeführt, die in Fig. 1 als Rutschiniptils l>ezeiehnet ist und die am Rutschspannungspotentiometer Sl 'P abgegriffen wird, das von der an der Querrudergeneratorfeldwicklung AGF auftretenden Spannung versorgt wird. Die Größe und I'olung dieses Impulses stellt die Abweichung des Querlagewinkels dar, weil die Wirkung des Querlagekreisels immer eine Steuerung der Erregung des Querrudergeneratorfeldes zu erzeugen sucht.

um ein Schielen oder ein seitliches Abrutschen des Klugzeuges auszuschalten. Wenn der Querlagewinkel die richtige Größe hat, befindet sich der Ouerlagekreisel in seiner Neutral- oder Mittelstellung, woix'i er die Querruder in ihre Neutralstellung einstellt, und die Kutschspannung ist Null. Dieser Kreis führt von der Klemme T1 auf dem Potentiometer /' ι über die Spulen .SV'' 1 und Sl⁷ 2 zu der Anzapfung auf dem Rutschspannungspotentionieter .SV 7' und endet in einer verstellbaren Klemme, auf dem Widerstand R1 a, der an die Klemmen '!' t des Seitenrudermotorbrückenkreises ■ angeschaltet ist. Die Anordnung der Spulen SV1 und SV2 auf den gegenüberliegenden Kernen erzeugt entgegengesetzte Richtwirkungen auf den

4c Anker 32, die vorzugsweise ausgeglichen sind.

Die Spulen RPi und RP2, die auf den Kernen mit den Spulen .SVi und SV2' angeordnet sind, bilden benachbarte Zweige eines Brückenkreises, ilcr von den positiven und negativen Leitungen gespeist wird und die Abschnitte des Seitenruderpok-ntiometers RP als die restlichen beiden Zweige enthält. Der Schieber des Seitenruderpotentionu-ters ist über einen Widerstand R4 an eine Anzapfung zwischen den S])IiIeU RP 1 und RP2 geführt. Das Potentiometer RP wird nach l>eiden S:iten durch ein Untersetzungsgetriebe verstellt, das mit dem Seitenruder über eine elektromagnetisch betätigte Kupplung mit einer SpuleCCi verbunden ist, die beim Schließen des Schalters Si vom Strom durchflossen wird. Der Zweck dieser magnetischen Steuerung des Kurskreisels l>esteht darin, einen Seitenrinlerausschlag zu erhalten, der der Summe alU-r Drehmomente, die auf die Kurskreiselkontakte wirken, proportional ist. Wenn z. B. die Kreiselkontakte durch ein durch eine unerwünschte Winkelgeschwindigkeit des Flugzeuges um die Lotachse erzeugtes Kreiselmoment in einer Richtung geschlossen sind, beginnt der Motor RM sich infolge tier ihm aufgedrückten Spannung zu drehen, bis das Steuerflächenpotentiometer eine Unabgeglichenheit der Kräfte an den beiden Spulen erzeugt, die gerade ausreicht, um das eben genannte Kreiselmoment auszugleichen. Das Seitenruder ist dann in dieser Stellung im Gleichgewicht. Diese Spannungssteuerung der Spulen RP ι und RP 2 entspricht der Seitenruderstellungsrückkopplung der Fig. 1. Da die Spulen RP 1 und RP2 auf einander gegenüberliegenden Kernen angeordnet sind, sind, wenn sich das Seitenruder in Neutralstellung befindet und der Seitenruderpotentiometerschieber in seiner Mittel-

j stellung steht, die Richtwirkungen dieser beiden Spulen gleich und entgegengesetzt. Die magnetmotorischen Kräfte (MMKe) der Spulenpaare RPt, RP 2 und SV 2 sind so aufeinander abgestimmt, daß für eine Geschwindigkeitsspannung der einen Richtung die MMKe der Spule SV1 denen der Spule RP 1 entgegenwirken, während die MMKc der Spule SV 2 sich zu denen der Spule RP 2 addieren. Wenn sich die Geschwindigkeits-

\ spannung umkehrt und dabei eine Seitenruderbewegung anzeigt, drehen sich die MMKe der Spulen SV1 und SV2 ebenfalls um, und ent-

! sprechend addiert sich die MMK von SVi zu der von RPi, während die MMK der Spule SV 2 der von RP 2 entgegenwirkt. Die Richtwirkung der Spulen RP 1 und RP2 erzeugt so eine Linearität des Magneten bezüglich der zugeführten Ströme.

Der feste Kursimpuls, der auf den Kurskreisel und die Seitenrudermaschine Richtungsimpulse überträgt, wird wahlweise auf Spulen CU1 und CV 2 zum Richten des Kurskreisels in Abhängigkeit von der Richtung der Winkelabweichung von einem vorgegebenen Kurs aufgebracht. Die Mittel zum Erzeugen der festen Kursspannungen können irgendwie gestaltet sein. Ein solches Mittel enthält einen kreiselstabilisierten Magnetkompaß (nicht gezeichnet) und ist im Schaltbild der Fig. 1 als Richtungsgeber bezeichnet. Diese Art Vorrichtung weist einen magnetischen Abnehmer auf, der allgemein als Stromventil bekannt ist. Ein solcher Kompaß besteht aus drei fest angeordneten Magnetgliedern, die unter 120⁰ in einer Horizontalebene angeordnet sind, so daß die Permeabilität jedes Magnetgliedes durch die Horizontalkomponente des Erdmagnetfeldes geändert wird. Wenn die drei Glieder durch einen Einphasenwechselstrom erregt werden, wird in drei Sekundärwicklungen, die einen Teil der Magnetglieder bilden, ein Satz von Spannungen induziert, die die doppelte Frequenz der aufgebrachten Spannung haben und in ihrer Größe von der Richtung des Erdfeldes abhängen. Die Spannungen des Stromventils werden auf den Stator eines Einphasensynchron-Regelumformers übertragen, dessen Einphasenausgang verstärkt wird und zum Richten des Richtungskreiseis dient, der im vorliegenden Fall ein Lagekreisel ist. Die Richtkräfte, die bezüglich der Eingangsachse des Richtungskreisels wirken, erzeugen ein Präzessionsmoment, das starke Ausgangsspannungen erzeugt. Diese Ausgangsspannungen 1*5 werden dem Stator einer Synchronisierungsvor-

richtung _t9 aufgedrückt, wodurch eine Steuerung der Röhre 48 erfolgt.

Die Vakuumröhre 48 ist mit einem Anodenpaar ausgestattet, das an die positive Seite des Xetzes angeschaltet ist. Der Kreis für die Anode 480 enthält eine Drosselspule 48 c und die Spule CU 2, während der Kreis für die Anode 48 /) die Drosselspule 48 d und die Spule CU 1 aufweist. Die Drosselspulen 48c und 48 rf bilden in Yerbindung mit dem parallel dazu liegenden Kondensator 48 e eine Siebschaltung für den Anodenkreis, die für eine schwingungslose elektromagnetische Steuerung des Kurskreisels Sorge trägt. Das Bremsgitter 48/ ist über einen Messerkontakt des Messerschalters S4 an die positive Seite der Netzspannung gelegt. Die Steuergitter 48g und 48/; sind an die einen Endklemmen einer Brückenschaltung geschaltet, die ein Potentiometer P4 und die Sekundärwicklung eines Transformators^./? 1 enthält. Die Kat'hod-e 48 k ist zur negativen Seite der Netzspannung geführt, womit der Stromkreis für die Röhre geschlossen ist. Ein Kreis, der aus der Sekundärwicklung des Transformators TRz und dem in Reihe dazu liegenden Widerstand R 5 besteht, ist an die anderen Endklemmen der Brückenschaltung angeschlossen; diese Endklemmen werden durch eine Anzapfung auf der Sekundärwicklung des Transformators TR ι und durch einstellbare Anzapfung des Potentiometers gebildet. Auf die Steuergitter 48 g und 48 h wird durch die Anschaltung der Potentiometeranzapfung an die positive Seite des Xetzes eine Vorspannung aufgebracht, wobei diese Anordnung die Anodenströme der Röhren abgleicht, wenn der Abweichimpuls XuIl ist. Eine Bezugsspannung, die die gleiche Frecjuenz hat, wie die Spannungen der Synchronisierungseinheit..? wird auf die Primärwicklung des Transformators TR 2 aufgedrückt, wodurch die beiden Teile der Röhre 48 in Gleichlauf mit dem Ausgang der Synchronisierungseinheit S gebracht werden.

Die Ausgangsseite der Synchronisierungsvorrichtung S ist an eine Widerstandsbrückenschaltung gelegt, die in entgegengesetzten Zweigen jeweils einen Widerstand R6 enthält. Die Widerstände R6 haben höhere Ohmwerte als die beiden anderen Widerstände, wodurch eine Unabgeglichenheit der Brücke entsteht. Sie sind aus einem Material gefertigt, bei dem der Widerstand mit dem Anwachsen der an ihnen abfallenden Spannung abnimmt, und suchen so die Unabgeglichenheit der Brücke herabzusetzen, wenn die Brückeneingangsspannung zunimmt. Dieses Mittel dient zur Verringerung des Bereiches der Spannungen, die dem Verstärker über den ganzen Bereich der Ivursabweichungsimpulse aufgedrückt werden, so daß j eine höhere Empfindlichkeit bei verhältnismäßig kleinen Kursabweichungsimpulsen erzielt wird, ohne den Verstärkerbereich im höheren Bereich der Kursabweichungsimpulse zu überschreiten.

Die augenblickliche Phasenbeziehung des Abweichungsimpulses zu den Bezugsspannungen in den Gitterkreisen der Röhre 48 hängt von der Richtung der Winkelabweichung des Flugzeuges i bezüglich seines gegebenen Kurses ab und führt dazu, daß das eine Gitter in dem gleichen Maße positiver wird, wie das andere Gitter negativer wird. Der Grad dieser Gitterspannungsänderung ist abhängig von der Phasenverschiebung des Abweichimpulses bezüglich des Bezugsimpulses. Diese Gegentaktwirkung der Röhre 48 macht die Ströme der Anodenkreise unabgeglichen und führt dazu, daß die Spulen CU 1 und CU2 eine Korrektionsrichtkraft auf den Kurskreisel erzeugen, um den Kurs des Flugzeuges wieder zu berichtigen. Die Stromstärken sind vorzugsweise so klein, daß nur eine l>egrenzte Geschwindigkeit der Korrektionsl >ewegung auftritt.

Bei festem Kurs ist der Rotor der Synchronisierungsvorrichtung S durch Mittel (nicht gezeichnet) festgestellt, um eine Drehung zu verhindern. Die Steuerung sucht deshalb das Flugzeug im Azimut so zu orientieren, daß die im Stator der Synchronisierungs vorrichtung^" auf t retenden Kraftj linien senkrecht zur Rotorwickluiigsachse stehen, j wobei gleichzeitig die in der Rotorwicklung induzierte Spannung X^Tull ist.

Die Mittel zur Verstellung des Rotors der Synchronisierungsvorrichtung während einer von Hand eingeleiteten Kurve des Flugzeuges können von verschiedener Art sein. Zum Beispiel kann ein Verstärkermotor Verwendung finden, um den Rotor in die neue Richtung nach ausgeflogener Kurve einzustellen. Obwohl dies ein praktisches Mittel ist, führt es zu einer zusätzlichen Anordnung, wobei das Gewicht erhöht und die· Steuerung verwickelter wird. Es ist deshalb vorzuziehen, sich des dargestellten Verfahrens zu bedienen, bei dem die Rotorwicklung während der Kurve kurzgeschlossen und entsperrt wird, so daß sie als Verstärkermotor wirkt und dem sich drehenden elektrischen Feld . des Stators folgt. Xach Beendigung der Kurve ist deshalb die Rotorwicklungsachse richtig bezüglich des ankommenden Impulses orientiert, und die Rotorwicklung kann wieder durch Entfernen der Kurzschlußschaltung an die Verstärkereingangskreise angeschaltet werden.

Die Mittel zur Durchführung dieses Vorganges können aus einem Relais STR bestehen, das einen einzigen Satz von Kontakten STR 1 aufweist, die so geschaltet sind, daß sie die Rotorwicklung der n₀ Synchronisierungseinheit Λ' kurzschließen können. Die Spule des Relais STR liegt in einem an das Xetz angeschalteten Kreis, der die Schalter ^Ti, 5*5 und S4 enthält, wobei der Schalter 6 5 durch ein Drehen des Handrades HlV zur Einleitung einer Kurve des Flugzeuges betätigt wird. Es können Mittel (nicht gezeichnet) vorgesehen sein, um die erwähnte Sperrvorrichtung für den Rotor der Synchronisierungsvorrichtung S gleichzeitig mit dem Schalter 6"5 zu betätigen.

Das restliche Paar der Richtspulen TP1 und TP2 am Kurskreisel ist in der eriindungsgemäßen Ausführungsform nach der Erfindung auf getrennten Kernen angeordnet. Diese besondere Bauweise ist in den die Kreisel darstellenden Zeichnungen nicht enthalten, jedoch ist dieser Zusatz zum Auf-

hau leicht durchführbar. Hie Spulen werden durch das Kurspotentiometer 77' gesteuert, das durch das i landrad HII' betätigt wird, und liefen auf gegenüberliegenden Kernen parallel zwischen dein Mittelpunkt der Widerstände R 4a und R 4.I) und dem Schleier des l'otentionieters 77'. das an das Xetz angeschaltet ist. leder S])iilenkreis enthält je einen (Gleichrichter, der entsprechend mit 42 bzw. 43 bezeichnet ist. Sie sind ungleichpolig geschaltet.

Wenn das Kurspotentiometer in seiner Mittelstellung steht, ist die Spannung an den Spulenkreisen XuIl, da jede ihrer Endklemmen an der Mittelanzapfung des Xetzes liegt. Wird aber das Potentiometer 77' betätigt, so tritt eine Spannung auf, deren Polarität davon abhängt, ob der Schieber des Potentiometers 77' sich auf einem Punkt befindet, der mehr oder weniger positiv als die Mittelanzapfung des Xetzes ist. Wegen der Gleichrichter wird deshalb der Strom in den Spulen abhängig von der Polarität der Spannung fließen. Dieses Verfahren, die Spulen 77'1 und 77'2 mit Strom zu versorgen, stellt eine Alternativmöglichkeit für die beschriebenen, sich überlappenden Spaltmagneten dar. Wenn herkömmliche Elektromagneten Verwendung finden, hissen die (Gleichrichter zu einer bestimmten Zeit nur Stromfhiß durch eine der Spulen zu und vermeiden dadurch die Xotwendigkeit eines 1 >auerstromes mit seinen durch die negative Charakteristik eines Elektromagneten bedingten Wirkungen.

Das Seitenrudertrininipotentiometer RTRF, das an das Xetz angeschlossen ist und einen mit dem Schieber des Kurspotentiometers /7' verbundenen Schieber aufweist, dient zum Abgleich der Seitenrudersteueranordnung, wenn das Kurspoteutiometer in seiner Mittelstellung steht. Die Schieberanordnung des Trimmpotentiometers dient zum Korrigieren der die Spulen 77'1 und TP2 enthaltenden Schaltung, um eventuelle Abweichungen von der Mittellage abzugleichen.

Die Stromversorgung des Elektromagnetspulensystems des Ouerlagekreisels entspricht in vielen Punkten der des eben 'beschriebenen Kurskreiselsystems. Die Geschwindigkeitsrückkopplung zu den Elektromagneten wird den Spulen HVi und BV 2 zugeführt; dieser Kreis wird durch eine Anzapfung am Querlagespannungspotentiometer BVP vervollständigt, das ähnlich wie im Fall des Rutschspamiungspoteiitiometers parallel zum Feld des Seitenrudergenerators geschaltet ist. Die (Geschwindigkeit srückkopplu ngs-und dieOuerlagespaii innigen «erden nacheinander diesem Kreis zugeführt und bilden die nötige Verbindung der Kurs- und Ouerlagesteuervorrichtung. um die Ouerruderbewegung mit der Seitenruderbewegung zu koordinieren und die erforderliche Dämpfung der Steuerrlächenbewegung zu erzeugen.

Das Ouerruderpotentiometer _■//·" wird durch ein l/ntersetzungsgetriebe betätigt, das den Ouerrudermotor mit dem Querruder über eine elektromagnetisch betätigte Kupplung verbindet, die eine an die positive und negative Xetzleitung über einen Schalter Λ"_? angeschaltete Spule Ci 2 aufweist.

Das Ouerruderpotentiometer bildet mit den Spulen AP\ und AP2 einen Brückenkreis, der am Xetz liegt. Die Spulen bilden dabei die einen benachharten Zweige, während die Potentiometerabschnitte die anderen beiden benachbarten Zweige bilden. Der Kreis wird durch einen Widerstand 7v 7 vervollständigt. der den Potentiometerschieber mit einem Punkt zwischen den beidenSpulen verbindet. Die Spulen des Kreises dienen zur Erzeugung sich aufhebender magnetischer Wirkungen, wenn der

! Potentiometerschieber in seiner Mittelstellung steht, wobei die eine oder die andere Magnetwirkung vorherrschend ist. je nachdem ob der Potentiometersehieber nach der einen oder der anderen Richtung von der Mittelstellung aus verschoben

j wird.

j Die Spulen IIP 1 und BP 2 werden durch das

j Xeigungspotentiometer BP gesteuert und sind, ähnlich wie die Spulen 77'1 und 77'2, auf besonderen Kernen getrennt von den übrigen Spulen angeordnet. Ein Klemmenpaar dieser beiden Spulen ist in der Xeutralstelle zwischen die Widerstände R 4a und R 4 b geschaltet, während die übrigen Enden an den Schieber des Querlagepottntiometers BP angeschlossen sind. Der gezeichnete Spulenkreis weist wieder einen Satz uugleichpoliger (Gleichrichter auf, die hier mit 44 bzw. 45 in den einzelnen Zweigen bezeichnet sind. Sie dienen dazu, die Wirkung eines Dauerstromes ähnlich wie im Falle der vom Kurspotentiometer gesteuerten Spulen 77' 1 und TP2 herabzusetzen. Eine Bewegung des Schiebers desOuerlagepotentiometers nach einer der beiden Seiten von der Mittelstellung aus führt zu einem Stromfluß in der einen oder der anderen der Spulen/>'/'1 und BP 2, wodurch der Ouerlagekreisel bezüglich seiner Präzessionsachse gerichtet wird. Jüne elektrische l.agenausrichtung ist für den Ouerlagekreisel wegen seiner I'endeleigenschaft nicht nötig, die eine Bezugsstellung entsprechend dem richtigen Querlagewinkel in einer gegebenen Fluglage erzeugt.

Der I löhenkreisel wird ebenfalls in Abhängigkeit von einem Geschwindigkeitsnachlaufimpuls gesteuert. Dieser Fm[HiIs stammt vom Brückenkreis, der den 1 lohenrudermotor EM enthält, und wird den Steiggeschwindigkeitsspulen PV 1 und PV2 zugeführt. Der Kreis schließt einen Teil des Poten- no tiometers P-, mit ein, das an den Ausgangsklemmen einer \OHw eggleiehrichterschaltung 41 liegt. Wenn sich ein Flugzeug um die Längsachse querlegt, muß. wie vorher beschrieben, sein Auftriebsverlust durch eine Aufwärtsbewegung des Höhenruders ausgeglichen werden; dadurch wird eine Steiggeschwindigkeit hervorgerufen, die zu einem Anwachsen des Anstellwinkels führt, so daß dieser Auftriebsverlust ausgeglichen wird. Xach Fig. S wird dies für beide Richtungen der Querlage dadurch erzielt, daß die Spannung am Feld des Ouerrudergenerators gleichgerichtet und ein veränderlicher Teil der entstandenen (Gleichspannung auf die Steiggeschwindigkeitsspulen/'/* 1 und PV 2 aufgebracht wird, wobei das Aufbringen der Spannuiig in Reihe mit der Geschw indigkeitsrück-

kopplungsspannung erfolgt. Zu diesem Zweck ist eine Eingangsklemme der Vollweggleichrichterschaltung 41 an den Mittelpunkt der Netzspannung zwischen den Widerständen R4α und R^b geschaltet. Die andere Eingangsklemme ist an den beweglichen Kontakt des Ouerlagekreisels BG geschaltet, der entweder an der positiven oder an der negativen Seite des Netzes in Abhängigkeit von der durch den Querlagekreisel bewirkten Steuerung liegt. Der Höhenruderausschlag kann auch dadurch erreicht werden, daß man die am Seitenrudergeneratorfeld RGF auftretende Spannung auf den Gleichrichter 4Γ aufbringt.

Eine von der Stellung des Höhenruders abhängige Rückkopplungsspannung wird in ähnlicher Weise wie 1>eim Kurs- und Querlagekreisel durch eine Schaltung des Höhenruderpotentiometers EP in einen Brückenkreis mit den Spulen EP ι und EP 2 erhalten. Der Schieber des Höhenruderpotentiometers EP wird dabei durch ein Untersetzungsgetriebe betätigt, das den Motor EM mit dem Höhenruder 7Ϊ verbindet. Eine elektromagnetisch l>etätigte Kupplung mit der Spule CC 3, die mittels eines Schalters S2, an das Netz gelegt ist, bildet die mechanische Verbindung des Schiebers dos Höhenruderpotentiometers EP mit dem Untersetzungsgetriebe des Höhenruderantriebes.

Der Vertikalgeschwindigkeitsimpuls nach Fig. 1 wird den Spulen PRi undP7?2 vomPotentiometerregier/'/? unter dem Einfluß des Pendels 2 zugeführt, wobei beide Teile die Vertikalgeschwindigkeitssteuerung VRC bilden. Die Spulen PR 1 und PR2 liegen jeweils in Reihe mit den Widerständen PRt, bzw. J R4 in parallelen Kreiszweigen am Netz. Die magnetischen Wirkungen der Spulen auf den Anker der Elektromagnetanordnung heben sich auf, wol)ci sie sich im Gleichgewicht befinden, wenn HöhenpiMidel und Potentiometerregler in ihrer Mittelstellung sind. Die Gegentaktnebeiischlußwirkung auf die Widerstände PRt, und PR4 verändert somit die Erregung der Spulen PR1 und PR2, so da 1.5 sich eine Steuerung des Höhenkreisels um seine Präzessionsachse in Abhängigkeit von der Steigung und damit von der Vertikalgeschwindigkeit des Flugzeuges ergibt.

Der StromfluÜ in den Spulen PP 1 und PP2, die ähnlich wie die Spulen TP 1 und TP2 der SeitenruderstL-uerung getrennt von den anderen Richtspulen auf sich gegenül>erllegenden Kernen angeordnet sind, wird durch das Höhenpotentiometer PP geregelt, das mittels des Handrades HW bedient wird. Die beiden gezeichneten Handräder haben das gleiche Bezugszeichen erhalten, da ein einziges I landrad zur Bedienung der drei Potentiometer TP, IIP und PP ausreicht. Eine Drehung des Handrades lx?wegt die Schieber der Potentiometer TP und IiP, und eine Druckzugbewegung des Handrades bewegt den Schieber des Potentiometers/7'. Die Art der Darstellung wurde des-Go halb so gewählt, um die Zeichnungen mit unwesentlichen mechanischen Einzelheiten nicht zu überladen. Wenn es erwünscht ist, können die drei Potentiometer durch drei Kontrollknöpfe unabhängig voneinander verstellt werden, oder sie können in einer Steuersäule mit drei Freiheitsgraden, statt wie beschrieben mit zwei, zusammengefaßt werden, so daß eine beliebige Regelung der drei Potentiometer möglich ist.

Das Potentiometer PP ist an das Netz gelegt und sein Schieber an die Gleichrichter 46 und 47 geschaltet, die entsprechend in Reihe mit den Spulen PPi \xnaPP2 liegen und mit diesen zusammen j einen Parallelkreis bilden, der zwischen den Widerständen R^a und R^b angeschaltet ist. Diese ' Schaltung ist die gleiche wie die für Kurs- und Querlagekreisel und ihre entsprechenden Spulen. Die Spannung, die den Spulen PP ι und PP2 aufgedrückt wird, entspricht dem Schnellsteigimpuls nach Fig. 1.

Faßt man die Richtkräfte, die die entsprechenden Kreisel steuern, zusammen, so erhält die Kurskreiselelektromagnetvorrichtung eine Geschwindigkeitsspannung von den Enden T 1 der Seitenrudermotorbrückenschaltung, eine Lagenspannung vom Seitenruderpotentiometer RP, eine Rutschspannung vom Rutschspannungspotentiometer SVP, eine Kurspaiinung von der Kurssteuerung CU und eine Kurvenspannung vom durch das Handrad bedienten Kurvenpotentiometer TP.

Die Querlagekreiselelektromagnetvorrichtung erhält eine Geschwindigkeitsspannung von den Klemmen T 2 der Qucrrudermotorbrückenschaltung, eine Lagenspannung vom Ouerruderpotentiometer AP, eine Querlagespannung vom Ouerlagespannungspotentiometer HVP und eine Querlage-Spannung von dem vom 1 landrad l>etätigten Querlagepotentiometer BP.

Die Höhenkreiselelektromagnetvorrichtung erhält eine Geschwindigkeitsspannung von den Klemmen T 3 der Höhenrudermotorbrückenschal-Hing, eine Lagenspannung von der Vertikalgeschwindigkeitssteuerung VRC, eine gleichgerich- · tete Höhenspannung entsprechend der Spannung am Ouerrudergeneratorfeld AGF oder wechselweise am Seitenrudergeneratorfeld RGF und eine Schnellsteigspannung von dem durch das Handrad bedienten Höhenpotentiometer PP.

Es muß bemerkt werden, daß die Reihenfolge, in der diese verschiedenen Spannungen auftreten, ihre Größen und ihre Steuerwirkung sehr stark von den n₀ jeweiligen Antriebsbedingungen abhängen.

Die Steuervorrichtung nach Fig. 8 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 dadurch, daß der Höhenimpuls nach Fig. 1 in Fig. 8 unmittelbar auf den Höhenkreisel durch die Schaltung ü1x:rtragen wird, die die Spulen PVi und PV 2 speist und den Vollweggleichrichter 41 enthält. In Fig. 1 würde dies einer Verbindung zwischen Querrudermaschine und Höhenkreisel entsprechen. Außerdem ist der Steig- und Fallimpuls der Fig. 1 vom der Steuersäule zur Vertikalgeschwindigkeitssteuerung in Fig. 8 weggelassen. Fig. 8 sieht ferner eine Verbindung zwischen der Steuersäule und dem Querlagekreisel über das Querlagepotentiometer BP vor. Dies würde in Fig. 1 einer Verbindung zwischen der Steuersäule und dem Querlagekreisel entsprechen.

Zur \ (TtMtI: a ν~ ι; π π ^' wurden Einzelheiten des \etze> d'.cscr \:ΐι irihniii'4 nicht gezeichnet. In \iclen j' lug/.eugeii wird cm 400-! lertz-Xetz verwendet. Fs sei bemerkt, dal.! ein Wechselstrommotor-( ileiehstromgenerator-Satz zur Erzeugung der nötigen Netzspannung dienen kann. Ebenfalls sind die Yersorgungskrei.se für die Kreiselantriebsmotoren nicht gezeichnet, jedoch sind die Kreisel leicht für einen Betrieb bei einem Dreiphasen-400 I ItTtz-Xetz des Flugzeuges zu entwerfen.

In der Kegel erfolgt die Steuerung des Flugzeuges während des Startes durch den Flugzeugluhrer. Krst wenn das Flugzeug eine geeignete I lohe auf dem gewählten Kurs erreicht hat, wird die Steuerung auf die Automatik umgeschaltet. Zu diesem Zweck werden die Kreisel angeworfen und auf die Betriebsgeschwindigkeit gebracht, worauf die Anschaltung an das Netz erfolgt und die Schalter S 1, .Vj und S3 geschlossen werden, um die Antriebsvornchtungen für die Potentiometer /\7\ AP und IiP anzuschließen. Das Relais STR bleibt so lange stromlos, bis der Schalter .S'4 ge- >chlossen i>t. In diesem Augenblick wird der Rotnrw icklungskreis der Synchronisierungsvorrichtung .S' durch die Kontakte SfRi geschlossen und die Stellung des Kotors mit den Spannungen vom !Richtungsanzeiger synchronisiert, der den Rotor aiii Xullspaiiiunigsausgaiig für den gewählten Kurs orientiert. I )as Schließen des Schalters S4 macht das Kelais -S / /v stromtührend, wodurch der Rotorkurzschlul.ikreis sich öffnet und die Rotorimpulsspatinung auf die Eingangsseite der \"erstärker der Kurssteuerung (T aufgebracht wird. Damit wird der Kotor der Synclirouisierungseinheit S blockiert, um eine Bewegung desselben zu verhindern.

l)ie \ orriclitung hält nun das Flugzeug auf dem gewählten Kurs, und die Geschwindigkeit einer Bewegung um eine der drei Steuerachsen wird sofort durch den entsprechenden Kreisel angezeigt. Im Seitenruderteil der Yorriehtung erzeugt die Geschwindigkeit einer Kursabweichung ein Drehmoment des Kurskreisels, das eine Rudermaschilieiibewegiing hervorruft, die auf das Seitenruder wirkt und eine entgegengesetzte Abweichungsgeschwindigkeit hervorruft. Während dieses Zeitraumes erzeugen die Gesehwindigkeitsrückkopplungsspannung und die Seitenruderpoteutiometerrückkopplungsspaiinung ein elektromagnetisches Kichtdreluiiciment um die Ausgangsachse des Kurskrcisels. welches seinem I'razessions- oder Ausgangsdrehmoinent entgegenwirkt. Der pendelnde Koiitaktzustand. der dadurch entsteht, erzeugt einen Durchschiiittsstroni im Feld des Seitenrudergenerators, was zu einer bestimmten Seitenruderbewegung fuhrt, die eine Funktion· der Geschwindigkeitsstörung um die Lotachse ist. Wächst die Ruderbcwegung. steigt auch die elektromagnetische Kielitkraft; die Gesehwindigkeitsstöruiig und damit das Kreiselausgangsdrelimonient nimmt ab. wobei sich der Au.-gangsstrom verringert. Im Gleichgewichtszustaud lieben sich die elektromagnetischen Richtkräfte auf und gleichen den KreiselmomentausLjang ab, wobei der Motor anhält und gerade genügend Strom fließt, um das erforderliche Drehmoment am Seitenruder zu erzeugen. In diesem Punkt ist die Geschwindigkeitsrückkopplungsspannung Null, da der Brückenkreis der Motor-Generator-Yorrichtung abgeglichen ist. Die Seitenruderkorrektur wird nun für den kleinen Zeitraum beibehalten, der notwendig ist, um die Geschwindigkeitsstörung aufzuhalten. Gleichzeitig wird die Kreiselreaktion mit dem Aufhören der Geschwindigkeitsstörung zu XuIl, und die aus dem Gleichgewicht kommenden elektromagnetischen Richtkräfte verursachen eine Umkehrung der Rudermaschine, was zu einer umgekehrten Ruderbewegung in die Neutralstellung führt. Die Wirkungsweise der Vorrichtung in der anderen Richtung ist im wesentlichen die gleiche.

Aufeinanderfolgende Abweichungen vom Kurs werden durch den Richtungsanzeiger angezeigt, und die Abweichimpulsspannung, die am Eingang des Verstärkers auftritt, bringt die Ströme in den Spulen CV ι und CU2 aus ihrem Gleichgewicht. Das entstehende Drehmoment um die Ausgangs- oder l'räzessionsachse des Kurskreisels bewirkt eine Betätigung der Rudermaschine für das Seitenruder in der entsprechenden Richtung, um die Kursabweichung zu korrigieren. Während die Kurskorrektion hier als zusammenhängend dargestellt ist, kann sie go natürlich auch in Zwischenräumen erfolgen, um jede geringe Kursabweichung zu verbessern.

Jeder Betrieb des Kurskreisels erzeugt Spannungen am Ouerlagespannungspotentiometer BVP, die auf tue Spulen Bl'ι und BV 2 der Querlagekreise !elektromagnet vor rieh tung aufgebracht werden. So wird der Querlagekreisel nach der Betätigung des Seitenruders zum Ausgleich einer Bewegungsgeschwindigkeit um die Lotachse so gesteuert, daß er die Querrudermaschine in eine Riehtung in Bewegung setzt, um die Querruder in Übereinstimmung mit der Bewegungsrichtung des Seitenruders zu bringen. Dies führt zu einer Geschwindigkeit um die Längsachse, die durch die Querlagekreisel angezeigt wird. Der Querlagekreisel ruft ein Kreiselausgangsdrehmoment hervor, das der Ouerlagespannungsrichtkraft und der Gesehw indigkeitsrückkopplung der Seitenrudermaschine entgegenwirkt, die jetzt den Querlagespaiinungsimpuls ergänzt. Beim Ouerruderausschlag tritt eine andere elektromagnetische Richtkraft auf, die sich zur Ouerlagespannungs- und Gesch w indigkeitsrückkopplungsrichtkraft addiert. Diese Richtkraft ist das Ergebnis der Betätigung des Querruderpotentiometers .-//', das die Erregung der Spulen APi und AP2 steuert. Die Gleichgewiclitsstellung des Querruders tritt auf, wenn das Potentiometer .-//' so eingestellt ist, daß die magnetischen Drehmomente gegen die Kreisel- und Pendeldrehmomente des Querlagekreisels abgeglichen sind. Wenn sich der richtige Ouerlagewinkel eingestellt hat, erzeugt die Pendelreaktion des Querlagekreisels ein Drehmoment um seine Ausgangsachse, das den Querlagekreisel in die Mittelstellung zu bringen und das Querruder in seine X'eutralstellung zurückzustellen sucht. Die Federwirkung

der Kontakte unterstützt ebenfalls das Zurückgehen dieses Kreisels in seine Mittelstellung.

Der Querlagekreisel erzeugt eine Spannung am Rutschspannungspotentiometer SVF, die in Reihe mit der Geschwindigkeitsrückkopplungsspannung der Seitenrudermaschine auf die Spulen .ST'ι und SV 2 der Kurskreiselelektromagnetvorrichtung aufgebracht wird. Diese Spannung sucht den Ruderausschlag im ersten Augenblick zurückzuhalten oder zu dämpfen, da sie in Reihe mit der Seitenrudergeschwindigkeitsrückkopplungsspannung aufgebracht wird, und es entsteht, weil die Rutschspannung mit zunehmendem Querlagewinkel abnimmt, der richtige Seitenruderausschlag.
Der Querlagekreisel steuert in dieser Anordnung ebenfalls den Höhenruderausschlag für die betreffende Kurve, wobei die Spannung, die.am Ouerrudergeneratorfeld AGF auftritt, durch die Gleichrichterschaltung 41 gleichgerichtet wird. Dadurch entsteht ein Gleichstromausgang, der unabhängig von der Richtung der Erregung des Feldes AGF ist. Der Ausgang des Gleichrichters 41 ist an das Potentiometer F 5 geführt; an einem Teil dieses Potentiometers liegt die Geschwindigkeitsrückkopplungsspannung der Höhenrudermaschine, die zu den Steiggeschwindigkeitsspulen FVi und FJ'2 führt. Diese Spannung erzeugt Drehmomente um die Ausgangs-oder I'räzessionsachse des Höhenkreisels FG. Der Höhenkreisel wirkt nun so, daß er einen Höhenruderausschlag nach oben erzeugt, wodurch sich die gewünschte Steiggeschwindigkeit in der Kurve ergibt. Xach dem Auftreten der Steiggeschwindigkeit wirkt dasHöhenkreiselpräzessionsdrehmoment dem elektromagnetischen Richtmoment entgegen, und das Höhenrudergleichgewicht tritt wieder ein, wenn die Drehmomente durch das Auftreten der elektromagnetischen Drehmomente von den Spulen EF\ und EP 2, die vom Höhenruderpotentiometer gesteuert werden, abgeglichen sind. Die Richtwirkung der Spulen PRi und FR2 unter dem Einfluß des Höhenkreisels hängt von dessen Richtung zur Höhenfluglage des Flugzeuges ab und wird in einer Kurve zu Null, wenn die Steiggeschwindigkeit richtig ist, wobei das Pendel in seiner Mittellage ist.

Die Kurven werden durch einfaches Drehen des Handrades HlV geflogen, wobei die Schieber der beiden Potentiometer TP und BF bewegt und die elektromagnetischen Richtkräfte der Spulenpaare TPi, TP2 und BPi, BF2 aus dem Gleichgewicht gebracht werden. Die dadurch entstehenden magnetischen Drehmomente erzeugen einen Gang des Querlage- und des Kurskreisels in der richtigen Richtung; z. B. erfolgt ein Ausschlag des Seitenruders nach rechts und eine zu diesem Seitenruderausschlag gehörende Drehung um die Längsachse des Flugzeuges. Die Kreiseldrehmomente wirken den elektromagnetischen Richtkräften entgegen und erzeugen den pendelnden Kontaktzustand und einen Durchschnittserregerstrom in den Querruder- und Sei ten rudergeneratorfeld wicklungen. Der Schalter Λ5 wird durch die vom Handrad angetriebe.ne Xocke geöffnet und das Relais STM stromlos gemacht. Gleichzeitig wird auch der Rotor der Synchronisierungsvorrichtung S durch Mittel entsperrt, die hier nicht gezeichnet sind. Somit ist der Rotorkreis geschlossen, und die Synchronisierungsvorrichtung wiederholt die Kursänderung des Flugzeuges in der Kurve. Der 1 löhenruderausschlag für die geflogene Kurve ist ein Ergebnis der Querrudergeneratorfeldspannung am _tVoll wcggleic'hrichte r 41.

Steigen und Fallen wird durch ein Betätigen des Höhenpotentiometers durch eine Druck-Zug-Bewegung des mit ihm verbundenen Handrades HW hervorgerufen. Die Spulen FFi und FP 2 erzeugen unter Steuerung des Steigpotentiometers PP die elektromagnetischen Richtmomente für diese Bewegungen. Die Reaktion des Höhenkreisels und der Höhenrudermaschine ist ähnlich wie die der anderen Vorrichtungen.

Zusätzliche Abweichungen in der Höhenlage werden durch das Höhenpendel angezeigt, das den Potentiometerregler PT? steuert, der durch die Spulen PRi und PT?2 Richtkräfte am Höhenkreisel erzeugt, wodurch eine vertikale Bezugslage für die Höhensteuervorrichtung erzeugt wird.

Die Steuervorrichtung nach Fig. 9 weist gewisse Verfeinerungen gegenüber der Vorrichtung nach Fig. 8 auf. Diese Vorrichtung entspricht im besonderen der nach Fig. 1. Die einzelnen Unterschiede gegenüber der Vorrichtung nach Fig. 8 sollen im folgenden beschrieben werden. Alle Teile in Fig. 9, die Teilen in Fig. 8 entsprechen, sind im folgenden mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die drei Rudermaschinen nach Fig. 9 sind die gleichen, wie die nach Fig. 8, mit Ausnahme der Feldvorrichtungen der Generatoren. Bei der neuen Anordnung findet für jeden Generator ein Paar d'ifferentiell verbundener Feldwicklungen Verwendung. Diese Paare sind entsprechend mit RGFi, RGF2, AGFi, AGF2 und EGFi, EGF2 für Seitenruder-, Querruder- und Höhenrudergenerator bezeichnet. Das Feld jeden Paares wird wahlweise durch die Wirkung der dazugehörigen Kreiselkontakte an die positive und negative Leitung angeschaltet. Zum Beispiel wird die Stromversorgung des Seitenrudergeneratorfeldes RGF ι durch den Kurskreiselkontakt 7'C 1 gesteuert, während die Stromversorgung des Feldes RGF 2 über den Kontakt TC2 erfolgt. Da die Amperewindungen dieser Felder entgegengesetzt sind, ergibt sich aus dieser Anordnung eine Umkehrung des Generatorausganges und der Motorwirkung. Zu diesem Zweck ist eine Seite des Feldes T?G"P 1 über den Endpunktschalter RLi an die positive Seite des Netzes gelegt, während die andere Seite über den Kontakt TC ι an der negativen Seite des Netzes liegt, wenn dieser Kontakt vom Kreisel TG geschlossen wird. Das Feld RGF2 ist ähnlich durch den Endpunktschalter RL 2 und den Kontakt TC 2 an das A^Tetz angeschaltet, wenn dieser Kontakt vom Kreisel geschlossen wird. Die Quer- und Höhenrudergeneratorfeldwicklungen sind in ähnlicher Weise geschaltet. Die Endpunktschalter sind zur

Sicherheit in jeden Feldkreis gelegt und werden durch die entsprechenden Steuerrlächenpotentiometer RP, .11' und IiF betätigt, die die Steuerrläehenstel hingen anzeigen. Die Endpunktschalter liefen in den Kreisen der Fehler K(,'F ι bzw. KdF 2 in Reihe. Die F.ndpunktschalter ALi und .11.2 liefen in den Kreisen für die Felder .1(!Fi bzw. ./(;/·' J in Reihe, und die Fndpunktschalter IiL ι und Fl. 2 sind in den Kreisen für die !'elder

ίο FAiFi und lid!·'2 in Reihe geschaltet.,

Die Kreisel fur diese Vorrichtung sind die gleichen wie in Fig. S und reagieren ebenfalls auf die Geschwindigkeit der Bewegung um die drei Steuerachsen des Flugzeuges; Kurs- und Querlagekreisel sind wieder wie in Fig. S gegenseitig blockiert und gesteuert durch die Rutsch- und Ouerlagespannungen der Potentiometer Sl F und IU F. Diese Spannungen werden im ReihenschluÜ mit den entsprechenden (ieschwindigkeitsrückkopplungsspannun^en auf die Spulen SU 1, Sl' 2 bzw. IU ' 1, IW 2 aufgedrückt. Die Schaltung der Potentiometer KF, AF und IiP bleibt unverändert, weil die Richtimpulse wie vorher den Kreiseln zugeführt werden.

Ein Spulenpaar wurde zusammen mit dem vom Handrad betätigten Querlagepotentiometer IW beim Querlagekreisel weggelassen. Der richtige Querlagewinkel für eine bestimmte Kurve wird jetzt ohne Rücksicht auf die Richtwirkuiig vom Ouerlagepotentiometer IU' nach Fig. S bei einer Drehbewegung des Handrades durch die Hiebtkransteuerung des Querlagekreisels erzielt, die durch das Ouerlagepotentiometer IWF und die Reaktion des Querlagekreiseis auf Zentrifugalbeschleunigungen hervorgerufen wird.

In der Vorrichtung nach Fig. <) finden ebenfalls die sich überlappenden Abstandsmagneten für ein Richten der Kreisel nach Fig. 2 bis 7 Verwendung, Die Verbindungen für die Spulen, die die Geschwindigkeit srüekkopplungsspannuugen.dieSteuer-Häehenstellungsspannungen, die Querlage- und Rutschspaiinungen oder die Flugzeuglagebezugsspannungen aufgedrückt erhalten, bleiben die gleichen. Kurs- und Höhenpotentiometer wurden indessen so geschaltet, daß sie mit ihren entsprechenden Magnetspulen wegen des Wegfalls der in Fig. S verwendeten Gleichrichter 42, 43, 46 und 47 einen Brückenkreis bilden.

Im Seitenruderteil der Steuervorrichtung nach Fig. <; bilden die Zweige des Potentiometers 77' benachbarte Zweige einer Brücke und die Spulen TF 1 und IF 2 die anderen benachbarten Zweige der Brücke. Die Brücke liegt an den positiven und negativen Xetzleitungen und ist abgeglichen, wenn sich der Schieber auf dem Kurspotentiometer 77' in seiner Mittelstellung oder einer sonstigen Xeutralstellung hctmdet. Der Schieber des Seitenrudertrimmpotentiometers KlKI', der zwischen die Spulen 77'1 und IF 2 angeschaltet ist, dient wieder zum Korrigieren von Abweichungen in der Mittelstellung. Durch, eine einfache Verstellung des Trimmpotentiometerschiebers läl.it sich die Erregung der Spulen regeln. Das 1 löhenpotentiometer FF ist ähnlich in einem Brückenkreis mit den Spulen PF \ und FF 2 geschaltet. Ein 1 löhenrudertrimmpotentioineter F.'/'KF dient hier zum .Austrimmen der 1 lohenlage. um kleinere Abweichungen der Fhigzeuglastverteilung auszugleichen, so daß die Abgleichungen, die infolge der ständigen Korrektur der 1 loheurluglage durch das Steuersystem wegen solcher oder anderer Abweichungen nötig wären, auf ein Minimum herabgesetzt werden.

In der Vorrichtung wird der Höhenruderausschlag während einer von Hand eingeleiteten Kurve durch ein 1 löhenruderpotentiometer UIiF hervorgerufen, das viiiii Handrad gesteuert wird und auf eine Drehl>ewegung desselben beim Einleiten der Kurve anspricht. Dieses Potentiometer erzeugt in der Spule UFFi eine Stromänderung in einer Richtung, die den Höhenkreisel Fd für beide Drehrichtungen des Handrades in einer Richtung ausrichtet. Der auf diese Weise erzeugte Impuls entspricht dem I löhenruderimpuls nach Fig. 1. Zu diesem Zweck sind die beiden linden des I löhenruderpotentiometers UFF zu einer einzigen Klemme zusammengeführt. Sein Schieber ist in Reihe mit der Spule UFF 1 und einem Widerstand Λ'Χ geschaltet. Die Spule sitzt auf einem getrennten Kern, st) daß ihre magnetische Richtwirkung von den anderen Spulen unabhängig ist. Somit folgt die Kraft auf dem Anker dem quadratischen Entfernungsgesetz, und man erhält eine entsprechende Höhenrudersteuerung. Dieser Kreis liegt an der positiven und negativen Leitung des Xetzes. Das Potentiometer UFF bildet die Steuervorrichtung dieses Kreises, in dem der Widerstand auf eine Bewegung des Potentiometerschiel>ers nach beiden Richtungen von der Mittelstellung aus immer zu einer Verminderung der Ohmwerte führt. Infolgedessen erfolgt die Stromänderung und damit die elektromagnetische Richtwirkung auf den Höhenkreisel nur in einer Richtung und ruft somit einen I löhenruderausschlag nach oben hervor.

Der Schnellsteigimpuls und der Steig- und EaIlimpuls werden entsprechend von den Potentiometern CPF und FP mittels einer einzigen Bewegung des Handrades hervorgerufen. Dabei wird die Bewegung des Schiebers auf den Potentiometern CPF und FF durch eine Druck- bzw. Zugbewegung am Handrad ////'hervorgerufen. Das I lölK'iipotentiometer !»ringt die entgegengesetzten Magnetwirklingen der Spulen FFi und FF2 aus dem Gleichgewicht und verursacht somit einen Drehmoment um die Ausgangs- oder Präzessionsachse des Höhenkreisels, wodurch eine Höhenruderbewegung in Abhängigkeit von der Bewegung des Potentiometerschiebers hervorgerufen wird. Das Steig- und Fallpotentiometer ist in einen Brückenkreis mit den Spulen CPFi und CDF 2 für das Höhenpendel geschaltet, so daß eine Bewegung des Schiebers nach rechts oder links die entsprechenden sich aufhebenden Wirkungen der l>eiden Spulen aus dem Gleichgewicht bringt. Die Spulen werden gegen Abweichungen oder Höhenänderungen. die zu einer Verstellung des Pendels führen können, mittels eines Trimmpotentiometers TRP getrimmt. Der Schieber dieses Potentiometers ist zusammen mit

dem Scliie1)or des Steig- und Fallpotentiometers z\\ ischen die Spulen CDP ι und CDP 2 gelegt. Die Yerlagerungswirkung auf den Potentiometerregler auf eine Bewegung des Schiel>ers iles Potentiometers CDP hin führt zu einer Steuerung des I'otentiometerreglers J³R, der seinerseits die Magnetwirkungen der Spulen PRi und Pkj aus dem Gleichgewicht bringt und somit ein Drehmoment um die Präzessionsachse des Hohenkreiseis erzeugt, das in der gleichen Richtung liegt wie das vom Höhenpotentiometer erzeugte.

Wahrend des Zeitraumes, in dem da^s Flugzeug durch die Steuerautomatik auf einem festen Kurs gehalten wird, wirken der Kurs- und Querlagekreisel, wie es im Zusammenhang mit Fig. 8 beschneien wurde, um Geschwindigkeiten von Bewegungen des Flugzeuges um seine Längs- bzw. Lotachse zu hemmen. In diesem Fall wählen diese Kreisel das jeweilige mit Strom zu versorgende Paar der Differentialfelder, das zu jedem der Quer- und Seitenrudergeneratoren gehört, aus, und der ]>endelude Kontaktzustand steuert den diesen Feldern zugeführten Durchschnittsstrom.

Der I löhenkreisel wird nicht langer durch die Spannung am Querrudergeneratorfeld gesteuert, wie es nach Fig. X der Fall war. So wird während der Stabilisation das Höhenruder so lange nicht gegel>en, bis nicht eine Geschwindigkeitsstörung um die Querachse auftritt. Die Wirkung der Richtkräfte der Geschwindigkeitsrückkopplung und der Iföhenruderstellungsrückkopplung sind wieder dem Kreiselaiisgangsdrehmoment entgegengesetzt, so daß eine pendelnde Kontaktwirkung entsteht. Das Höhenruder kommt dal>ei in die Nullstellung, wenn die infolge der Betätigung des Höhenruderpotentiometers anwachsenden elektromagnetischen Richtkräfte die notwendige pendelnde Kontaktwirkung und die entsprechende Stromdichte im 1 Iöhenrudergeneratorfeldkreis erzeugen, damit der Motor Vi.1/ das Höhenruder in der Nullstellung hält.

Koordinierte Kurven werden vom Flugzeugführer dadurch eingeleitet, daß er das Handrad Uli' dreht und damit die Schleier auf den Potentiometern TP und I'EP l>etätigt, die die zur gewünschten Kurve gehörenden Impulse aus dem Gleichgewicht bringen. Die Spulen TPi und TP2 erzeugen das elektromagnetische Drehmoment und die Ausgangsachse des Kurskreisels, was zu einer Stromversorgung der entsprechenden Feldwicklung des Seitenrudergenerators führt. Das Querlagespannuugspotentiometer erzeugt eine elektromagnetische Richtkraft um die Ausgangsachse des Querlagekreisels und damit eine Erregung des richtigen Feldes des Querrudergenerators, und die entstehende Rutschspannung des Potentiometers SlP versucht den Seitenruderausschlag während der Einstellung des Querlagewinkels zu unterdrücken. Die Steuerung des Höhenruderpotentiometers (■ hP führt zu einem Höhenruderausschlag nach oben. Wenn dieser Höhenruderausschlag zu klein ist, ist die Steiggeschwindigkeit nicht ausreichend, und das Flugzeug neigt sich mit seiner Nase nach unten. In diesem Fall führt die Reaktion des Höhenkreisels zu einem Anwachsen des Ausgangsstromes, um die Geschwindigkeit des Höhenruderausschlages zu erhöhen. Sollte die Steiggeschwindigkeit zu groß sein, reagiert der Höhenkreisel im umgekehrten Sinn und gegen die Steiggeschwindigkeit, die durch die Stellung des Potentiometers UPJ³ gegeben ist.

Ein l>evorzugtes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in Fig. 10 dargestellt. Fs unterscheidet sich von dem nach Fig. 9 in erster Linie durch die Verwendung einer anderen Yertikalgeschwindigkeitssteuerung. Auch hier sind die Teile, die denen in den Fig. 8 und 9 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei Flugversuchen mit der hier beschriebenen Vorrichtung zeigte das Flugzeug unter gewissen Bedingungen eine Neigung zu Schwankungen um die Querachse. Dies war eine Folge der Reaktion des Höhenpendels auf Längsbeschleunigungen, die durch Änderungen in der Steigiluglage entstehen und entgegengesetzt zu den vom Pendel ebenfalls angezeigten Schwerebeschleunigungskomponenten sind. Die entstehende Verzögerung in der Pendelreaktion dauert so lange, bis die Geschwindigkeit konstant geworden ist. Da das Ilöhenpendel in erster Linie dazu dient, vertikale Abweichungen des Flugzeuges zu verhindern, die unterhalb der Reaktionsschwelle des Höhenkreisels liegen oder von gehäuften Fehlern bei der Steiggeschwindigkeitskorrektur herrühren, ergibt sich, daß ein Mittel, das in Abhängigkeit von Änderungen des Luftdruckes arbeitet, Verwendung finden kann, um eine Anzeige der Vertikalgeschwindigkeit zu ergel>en.

Eine solche Vorrichtung weist eine Kammer 50 auf, die mit einer durch eine Membran 51 verschlossenen Öffnung versehen ist. Die Membran wird dabei von einem Ring 51" aus biegsamem Material aufgenommen. Die Kammer steht mit der Außenatmosphäre durch eine kleine Öffnung 52 in Verbindung. Eine Vertikalbewegung, z.B. wenn das Flugzeug steigt oder sinkt, verursacht bei dieser Hauart einen Luftdruckabfall an der Öffnung 52, der von der Änderungsgeschwindigkeit der vertikalen Komponente der Bewegung abhängt, und führt zu einer dazu proportionalen Yerbiegiing der Membran 51. Eine Bewegung der Membran 51 führt zu einer Bewegung des Armes 51 /»,der den beweglichen Kontakt der Vertikalgeschwindigkeitskontaktanordnung trägt. Diese Anordnung weist die festen Kontakte VR ι und VRi auf, die nach dem Pendelkontaktprinzip ähnlich wie die eben l>eschriel>enen Kreiselkontakte wirken. Die durch die Membran auf den beweglichen Kontakt übertragenen Kräfte werden durch elektromagnetische Richtkräfte auseglichen. Die Vertikalgeschwind igkeitskontakte ⁷Ai und FT?2 steuern die Stromversorgungeines Paares sich in ihrer Wirkung aufhebender Spulen FT?5 und VRG, die einen Teil des Elektromagnetrichtsystems für" den ] löhenkreisel bilden. Eine Änderung der Höhenfluglage oder anderer Zustände, die vertikale Geschwindigkeiten ü1>er der Reaktionsschwelle der Vertikalgeschwindigkeitsvorrichtung erzeugen, führt somit beim Betrieb zu

einiT R iehtkraftsicueruiig des TTöhenkreisels. clic eine StciHTiiug des 1 loheiiruders zu erzeugen sucht, um die nötige Änderung der Steigtiuglage zur Verhinderung einer Vertikalgeschwindigkeit zu erzeugen. Der gewünschte l'endelkontaktzustand wird durch elektromagnetische Richtkräfte auf den den beweglichen \ 'en i kai gesell wind igke it sk'on takt tragenden Arm 51/1 erzielt. Zu diesem Zweck ist ein Anker 51 c aus magnetisierbarem Material an einem Knde des Armes 51/1 angebracht. Außerdem ist ein I'aar von Elektromagneten mit einer Anzahl '.on Spulen zur Vervollständigung der Klektro magnelanordnuiig auf jeder Seite des Ankers angeordnet. I )as erste Spulenpaar / K 3 und VK^. wird durch ein Schließen der \ ertikalgeschw indigkeilskoniakte / ' A'1 und VKj erregt. Diese Spulen haben entgegengesetzte Wirkung, und je nach der licwegungsriehtuug des Annes ^i l> ist die eine oder die ander*¹ an das Netz angeschlossen. Wenn ζ. ΙΊ. 2u der bewegliche Kontakt in den Kontakt /'7?! eingreift, ist die Spule VKt, stromdurchrlossen. J)ie entstehende Magnetkraft wirkt der Membrankraft entgegen und öffnet den Kontakt, der. sobald die Magnetkraft abnimmt, wieder inlolge der Mem brankraft geschlossen wird. I He kontaktfrequeiiz u\\i\ der Kontaktdruck andern sich mit der Steifigkeit der Vorrichtung, die sich mit der Kraft der Membran rindert, und man erhält einen ]K,:ndelnden Koiitaktbetrieb. Infolgedessen ist der Durchschuittstromtlul.i in der Vorrichtung eine Funktion der Vertikalgeschwindigkeit. Der nächste Spulensatz I ΚΓ \ und IRI'2 wird durch das Trimmpotentiometer I Kl' gesteuert. Dies*¹ Spulen hel>cn sich elM-nfalls in ihrer Wirkung auf und bilden ein Mit IeI zum Abgleichen der \ ertikalgeschw indigkeits \orriehtung bei Abweicliungen aus der Mittellage.

Di*· Spulen CIW \ und CIWj werden durch das Steig- und Fallpoleiitiometer ClW gesteuert. Dieses Potentiometer wird durch eine Zug und D ruckbewegung des Handrades betätigt. Di*¹ magnetischen Wirkungen der Spulen CDI'ι und CDI'J heben sich gegenseitig auf. Kiiie Bewegung des Potentiometers aus seiner Mittelstellung bringt den magnetischen Zug auf den Anker 51 Λ aus dem ( ilciehgew ichl, wodurch sich die Stellung des SteiguikI Fallpoteiilioiiieters auf die Kontaktw irkung auswirkt. j

Da die durch die \ 'erlikalgesehw iudigkeitsvorrielitung geleistete Steuerung keine fest*¹ Höheii- oder Di uckb, ziigskige aufweist, niul.i eine zweite Vorrichtung ähnlicher Art vorgesehen werden. Diese zweit*' Vorrichtung ist auf eine l>estimmte Moli*· eingestellt. So wird sie nur durch !Iol1e.11-i'indenuigeii beeinthil.'it. wiihreiid sie in der eingestellten I lohe neutral ist. Diese Vorrichtung enthält eine Kammer do, die eine durch eine Membran (>i \-erschlossene Öffnung aufweist. Die Membran wirkt auf einen drehbar gelagerten Arm 61 a. Der Arm in (/ ist mechanisch mit dem durch die 6u Membran 51 betätigten Arm 51 Λ verbunden. Die Riehtw irkung des Armes Oi ti auf den Arm 51 b erfolgt immer in einer Richtung, um die notwendige Steuerung der I bilieiigeschw indigkeitskontakte zum Zurückbringen des Flugzeuges in die gewünschte Höhe zu erzielen. Diese Steuerung, die ähnlich der der Kurssteuerung ist, kann in ihrer Wirkung klein sein, so daß eine merkliche Steuerung des Höhenruders nicht erfolgt. Zusätzlich können Mittel vorgesehen sein, so daß die Steuerung nur in zeitlichen Zwischenräumen erfolgt, da die vertikalen Abweichungen unter der Geschwindigkeitssteuerung des I hihenkreisels gering sind.

Die Yertikalabweichungsvorrichtung wird automatisch durch eine durch einen Zylindermagneten iH'tätigte Yentilvorrichtung SV auf die gewünschte Höhe eingestellt. Diese Einstellung erfolgt mittels einer Zug-Druck-Bewegung des Handrades HW, das die Steig- oder Falll>eweguiig des Flugzeuges regelt. Dadurch wird der Schalter ,Vd, der in Xeutralstellung des Handrades gewöhnlich geschlossen ist und dafür sorgt, daß die Spule Sl'C des Magnetventils stromdurchrlossen ist. l>etätigt. F.ine Feder 59 zwingt die Ventilanordnung in ihre offene Stellung. Kin Stromlosmachen der Spule SVC läl.lt die Feder das Ventil öffnen, wodurch die Kammer Oo mit der Außenatmosphäre in Verbindung kommt. Somit entspricht während des Steigen s oder Fallens der augenblickliche Luftdruck in der Kammer do dem Luftdruck in der Flughöhe des Flugzeuges. Nachdem das Flugzeug geradegelegt und das Handrad in seine Neutralstelluug zurückgestellt ist, wird der Schalter, wie gezeichnet, geschlossen und die Kammer Oo infolge der Stromversorguiig der Magnetspule geschlossen.

June Kurve des Flugzeuges wird wieder durch ein Drehen am Handrad HlV eingeleitet, wodurch das Kurs- und Höhenruderpotentiometer 77' bzw. CHl' !«.'tätigt werden. Die Verbindungen zwischen den Potentiometern Tl' und UEP zum Kurs- bzw. I löhenkreisel sind die gleichen wie in Fig. 9.

Der I lohenrudersteigimpuls auf den I löhenkreisel tührt zu einem Höhenruderausschlag nach oben, um die Steiggeschwindigkeit für die durch das Drehen des 1 landrades eingeleitete Kurve zu erhalten. Diese Steuerung wird durch die Steuerung der Vertikal- ^1O5 gesell wiiidigkeitsvorrichtung ergänzt, die die Geschwindigkeit der Höhenänderung cl>enso wie die 1 löhenänderung selbst anzeigt. Wenn also die gewünschte, durch das Höhenruderpotentiometer I 'JiJ' hervorgerufene Steiggeschwindigkeit zu einem Steigen oder Fallen in der Kurve führt, das die Reaktion stall igke it der Vertikalgeschwindigkeit s vor richtung 50 ülxTSteigt, oder wenn sie unterhalb der Reaktionsschwelle zu einer ausreichenden Höhenlagenäiiderung führt, sucht die Richtwirkung des Vertikalgesehw indigkeitssystems auf den Höhenkreisel die Steigimpulse abzuändern, um die Steiggeschwindigkeit mit dem Querlagewinkel und dem Kurvenradius in Obereinstimmung zu bringen.

Diese Anordnung arbeitet ohne Höhenrudersteuerung, wobei in diesem Fall der Höhenruderteil der .Anordnung als Nachlaufsteuerung wirkt. So werden in den Kurven Vertikalgeschwindigkeiten und -änderungen durch die Vertikalgeschwindigkeitssteuerung angezeigt, und deren Richtwirkung auf den I löhenkreisel erzeugt die notwendige Höhen-

ruderbetätigung. Aus diesem Steuerverfahren er-

: geben sich kleinere Vertikalabweichungen, da die Empfindlichkeit der Vertikalgeschwindigkeitsvorrichtung nicht unendlich groß ist und die Reaktionsschwelle auf die Vertikalgeschwindigkeiten in Ül>ereinstimmung mit der Stabilität der Anordnung gebracht werden muß.

Die Größe des Querruderausschlages während der Kurven hängt vom Querlagewinkel und von der ίο Kurvengeschwindigkeit ab. Die Richtwirkung auf den Höhenkreisel, um den richtigen Höhenruderausschlag zu erzielen, hängt weitgehend von den Charakteristiken der Anordnung ab. Wenn die Steuerkomponenten der Querlage- und Kursteile im wesentlichen linear sind, dann folgt erfahrungsgemäß für Querlagewinkel von annähernd 45⁰ der Höhenruderausschlag einem quadratischen Gesetz. So lassen sich l>ei einer linearen Richtkraft auf Kurs- und Ouerlagekreisel, wie sie im folgenden durch die Spulen RPi, RP 2 und .4Fi, AP 2 des elektromagnetischen Systems für den Kurs- und Querlagekreisel erzielt werden, und durch eine quadratische Richtkraft auf den Höhenkreisel, wie sie durch die Spule UEP 1 erzeugt wird, proportionale oder koordinierte Steuerflächenausschläge erzielen. Das Aufbringen einer Gleichstromrichtkraft auf die Magneten des Kurs- und Querlagekreisels und die Verwendung eines Elektromagneten für den Höhenkreisel, der einem quadratischen Gesetz folgt, haben sich als wirkungsvoll herausgestellt. Wenn lineare Elektromagneten für den Höhenkreisel Verwendung finden, dann muß natürlich eine Schaltung, die einem quadratischen Gesetz folgt, zur Erzeugung des Erregerstromes Verwendung finden. Ähnlich kann die Steuerung nach quadratischem Gesetz durch die Verwendung eines Höhenpotentiometers UEP und einer Spulenschaltung 'erreicht werden, l>ei der aber das Potentiometer einen verhältnismäßig hohen Widerstand gegenüber dem Widerstand der dazugehörigen Spulenschaltungen aufweist. Dies führt zu einer Abflachung der Reaktion im Mittel- oder Abgleichbereich der Schaltung und damit zu einer Annäherung an das quadratische Gesetz. In jedem Fall kann ohne Rücksicht auf die Steuercharakteristiken des Kurs- und Querlageteiles die Art der Richtkräfte für das Höhenrudersystem bestimmt werden, und es können Mittel, wie z. B. ein Rasterpotentiometer oder ein geeichtes Xetz, durch Regelung mittels des Handrades dazu Verwendung finden, um die erwünschte Höhenrudersteuerung hervorzurufen. Das Verfahren, ein Potentiometer im Höhenrudersteuerteil zu verwenden, das genügend hohen Widerstand hat, um die flache Charakteristik ül>er den Mittelteil, wie o1>en l>eschrieben, zu erhalten, ist als das wirkungsvollste bekannt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, eines dieser erwähnten Mittel zu verwenden.

Wie in der Einleitung erwähnt wurde, erfordert die Koordinierung der Steuerung während einer einfachen Kurve eine Ül>ereinstimmung der Steuer-Hächenausschläge. d. h. während der Periode der Fhiglagenänderung. wenn die Kurve eingeleitet wird, während der Kurve selbst, wenn der richtige Querlagenwinkel erreicht ist, und schließlich während der zweiten Periode der Fluglagenänderung, wenn die Kurve beendet wird. Die Koordinierung der Steuerung kann abhängig von der Trägheit und den aerodynamischen Eigenschaften eines Flugzeuges die "Berücksichtigung von Verzögerungen beim Seitenruder- und Höheiiruderausschlag während des Einsteilens des Querlagewinkds nach dem Querruderausschlag erfordern. Das heißt, es ist gewöhnlich wünschenswert, den Seitenruderausschlag zu steuern, so daß er nur in dem Maß auftritt, das zur Erzeugung der notwendigen Kurvetigeschwindigkeit bei einem gegebenen Querlagewinkel erforderlich ist, und den Höhenruderausschlag so zu regeln, daß sich die nötige Steiggeschwindigkeit für den gegel>enen Querlagewinkel und die gegebene Kurvengeschwindigkeit einstellt, im anderen Fall würde ein Steigen beim Einleiten der Kurve und ein Fallen 1>eim Verlassen der Kurve auftreten. Ähnlich würde es zu einem Schieben bzw. seitlichem Abrutschen kommen, wenn das Höhen- und Seitenruder I₁X¹Jm Einleiten der Kurve oder beim Herausgehen aus der Kurve vorzeitig gegeben bzw. zu früh zurückgenommen wird.

Fig. 11 zeigt eine Anordnung zur Steuerkoordinierung, bei der der Höhenruder- und Seitenruderausschlag verzögert werden, so daß dieser Ausschlag in zeitlicher Phase mit dem Querlagewinkel entsteht, wobei jedes Steigen und Schleudern beim Einleiten der Kurve und jedes Abrutschen und Fallen beim Geradelegen des Flugzeuges vermieden wird. Auch in dieser Figur sind die Teile, die den in den vorhergehenden Figuren entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Das Verfahren besteht in erster Linie darin, das Seitenruder durch eine größere mechanische Unter-Setzung vom Seitenrudermotor zum Seitenruder zu verlangsamen,als sie in den restlichen Steuerflächenantriebmitteln Verwendung findet. Die Größenverhältnisse der bei der Seitenrudermaschine RD, bei der Querrudermaschine AD und bei der Höhenrudermaschine ED verwendeten Getriebe sind in der Zeichnung zu ersehen. Man kann auch eine größere Geschwindigkeitsrückkopplung vom Seitenrudermotor oder beides zusammen anwenden. Zu sätzlich ist die Rückkopplungsspannung vom Seiten- no ruderpotentiometer RP herabgesetzt oder weggelassen, so daß die Seitenrudergeschwindigkeit annähernd proportional zu der vom Kurskreisel TG angezeigten Abweichungsgeschwindigkeit ist. Diese Abweichung entspricht der vollen Kurvengeschwindigkeit, die erforderlich ist, wenn das Handrad schnell gedreht wird.

Die zweite Stufe besteht darin, die Seitenrudergeschwindigkeitsspannung dazu zu verwenden, um den Ouerlagekreisel zu richten. Dies erfolgt zusatz-Hch zu der vom Pendel hervorgerufenen Richtwirkung auf den Querlagekreisel, die nur dann erzeugt wird, wenn der richtige Querlagewinkel nicht erzielt wurde. Wenn man annimmt, daß ein solcher Winkel stetig erreicht wird, dann wird die Querlagespannung durch die Ouerruderstellung-

rückkopplungsspaimung des Potentiometers AP schnell in ('bereinstitnmung gebracht sein. Somit wird der Querruderwinkel proportional zur Seitenrudergeschwindigkeit. Der Querruderwinkel ist nun ein Mali für die Ouerlagegeschwindigkeit, und die Seiteiirudergeschwiiidigkeit ist ein Maß für die (iesehwiiidigkeit, mit der sich die Kurvengeschwindigkeit einstellt, oder in anderen Worten, die Seitenrudergeschwindigkeit mil.it die Kurvenbeschleunigiing.

Querlagegeschwindigkeit proportional zu Kurvenbeschleuiiigung.

Integration führt zu: Ouerlagewinkel proportional zu Kurvengeschwindigkeit, das ist dicht, was Querlage und Kurve betrifft, beim Übergangszustaud.

Die dritte Stufe besteht darin, den Höhenruderausschlag oder die Steiggeschwiiidigkeit zu verzögern, so dal.! sie in I'hase mit dem Querlagewinkel und der wirksamen Kur\ engeschwindigkeit gebracht ist. Zu diesem /weck werden Richtkräfte, die ein quadratisches! lesetz befolgen, auf den 1 löhenkreise! in Abhängigkeit von der Kurvengeschwindigkeit und dem Querruderwinkel oder in Abhängigkeit von der Kurvengeschwindigkeit und der Seitenrudergeschwindigkeit aufgebracht. In jedem Fall sind die Querruderwinkelrichtkraft und die Seitenrudergeschwindigkeitsrichtkräfte entgegengesetzt zur erforderlichen Kurvengeschwindigkeitsrichtkraft aufgebracht und sind zuerst jeweils groß, bis sie beim Erreichen der Querlage und Kurve schließlich zu XuIl werden. Die Höhenrudergeschwindigkeit ist proportional dem Quadrat der Differenz zwischen der erforderlichen Kurvengeschwindigkeit und der Ouerlagegeschwindigkeit. Die volle Steiggeschwindigkeit wird infolgedessen nicht eher erreicht, bis nicht die maximale Querlage (Ouerlagegeschwindigkeit XuIl) erreicht ist.

Der (iroüteil der Steuerung nach Fig. u ist aus den Ausführungen, die Fig. 8, 9 und 10 betrafen, verständlich. Daher richtet sich die folgende Beschreibung in erster Linie auf Abweichungen von den früher beschriebenen Anordnungen. Die Geschwiiidigkeitsrückkopplungsspannung vom Seitenrudermotorankerkreis zum Kurskreisel wird von einem Klemmenpaar T1 des Brückenkreises abgenommen, in dem die Seitenrudermotoraiikerwieklung als ein Zweig enthalten ist, und wird in den in Reihe liegenden Spulen Λ'/' 1 und RVz zugeführt.

Diese Geschwindigkeitsrückkopplungsspannung ist größer als die Rückkopplung vom Querruder- und I löhenrudermotor. Wenn man gleiche Maschineugröl.ie der einzelnen drei Rudermaschinen annimmt, dann bilden die Widerstände R \2 und R 13, die in Reihe in den Geschwindigkeitsrückkopplungskreisen des Quer- und 1 löhenruderteils der Anordnung liegen, Spaimungsabfallmittel zur Herabsetzung der (ieschwiudigkeitsrückkoppluiigsspaiinung, die auf die Spulenpaare BV 1, BV 2 und IiV 1 und EV 2 bei den Riclitmagneteii des Querlage- bzw. Höhenkreisels autgedrückt werden, unter die Spannung, die auf die Spulen /v/ 1 und RV 2 des Kurskreisels aufgebracht wird. So entsteht eine stärkere Unterdrückung der Seitenrudersteuerung gegenüber der des Quer- und Höhenruders.

Die Schaltung und Steuerung des Seitenruderpotentiometers zur Stromversorgung der Säulen RI'1 und RP 2 in Abhängigkeit von der Seiten- ! ruderstellung bleibt ungeändert. Die Rückkopplungsspannung des Seitenruderpotentiometers RP ist in- dessen herabgesetzt, um die Seitenrudergeschwindigkeit mehr proportional zu der vom Handrad hervorgerufenen oder von der durch den Kurskreisel aufgezeigten Abweichungsgeschwindigkeit zu machen. Wenn es erwünscht ist, kann der Seitenruderstellungrückkopplungskreis völlig weggelassen werden. Der Rest des Richtsystems für den Kurskreisel, der das an das Kurspotentiometer TP angeschaltete Spulenpaar TP ι und TP 2 und das von der Kurssteuerung, der Einfachheit wegen durch einen Block angedeutet, mit Energie versorgte Spulenpaar CU 1 und CU 2 enthält, ist der gleiche wie in den vorhergehenden Figuren.

Die magnetischen Richtmittel für den Querlagekreisel enthalten wieder die Spulenpaare AP 1, AP 2 und BV i, BVz₁ die entsprechend vom Querruderpotentiometer AP und dem Querlagespannungspotentiometer BVP mit Energie versorgt werden und deren Wirkungsweise die gleiche bleibt. Die Seitenrudergeschwindigkeitsrückkopplung ist an ein zusätzliches Spulenpaar RV3 und RV4 angepaßt, die zur Richtung des Querlagekreisels um seine I'räzessionsachse in einer bestimmten Richtung dienen, um die Querruderbetätigung in der richtigen Richtung einzuleiten. Es wird daran erinnert, daß dieser Geschwindigkeitsimpuls zuerst stark ist und dann bei Annäherung des Seitenruders an seine Gleichgewichtsstellung abnimmt. Die Seitenrudergeschwindigkeitsspannung für die Spulen RV 2, und Rl·'4 des Querlagekreisels stammt vom Potentiometer /-"5, das an die Ausgangsklemmen des Seitenrudermotorbrückenkreises geschaltet ist.

Das Höhenkreiselrichtsystem enthält ebenfalls wieder das Spulenpaar PP1 und PP 2, das vom Ilöhenpotentiometer PP mit Energie versorgt wird, das Spulenpaar JSFi unaEV2, das durch dieHöhenrudergeschwindigkeitsrückkopplungsspannung versorgt wird, das Spulenpaar EP 1, EP2, das von dem durch die Höhenrudermaschine betätigten Potentiometer EP gespeist wird, und das Spulenpaar C 1, C 2, das eine bestimmte Richtkraft auf den Magnetteil ausübt, der die Spulen VR 5 und VR 6 enthält, die vom Vertikalgeschwindigkeitssystem VRC versorgt werden. Die Wirkungsweise dieses Teils der Kurssteuerung ist die gleiche, wie beispielsweise die des gleichen Teils nach Fig. 10.

Die quadratische Steuerung des Höhenkreisels zum Höhenruderausschlag nach oben wird durch einen Elektromagneten erzielt, der die Kurvengeschwindigkeitsspule TVi und die Querruder- iao stellung AP 1 enthält. Ein durch eine Drehbewegung des Handrades HW betätigtes Potentiometer TV steuert die Stromversorgung der Spule 'IVi und ist mit seinen Enden an die positive und negative Hauptleitung des Netzes gelegt. Der Schieher des Kurvengeschwindigkeitspotentiometers ist

an das eine Ende der Spule TV ι gelegt, während das andere Ende dieser Spule an den Mittelpunkt des_ Kurvengeschwindigkeitspotentiometers geschaltet ist. Bei dieser Anordnung steigert eine Verschiebung des Schiebers nach beiden Seiten vom Mittelpunkt aus die Spannung an der Spule TV ι, und obwohl die Polung der Spannung auf den beiden Seiten umgekehrt ist, erfolgt der Magnetzug nach einer Richtung. Die Spule AP^ ist ähnlich zwischen die Mittelanzapfung des Potentiometers AP und deren Schieber gelegt und wird so vom Strom durchflossen, daß sich ihre magnetomotorische Kraft von der der Spule 77*i subtrahiert. Die Spannung an der Spule AP j, ist zuerst während der Periode der Querruderlageänderung groß, wobei sie den gewünschten Querlagewinkel für die geflogene Kurve erzeugt,'und fällt dann auf Null ab, wenn der richtige Querlagewinkel erreicht ist und die Querruder durch den Ouerlagekreisel wieder in ihre Xeutralstelluiig zurückgenommen werden. Daher ist nach einer Dre-₍ hung am Handrad die Richtwirkung der Spule TV r genügend durch die der Spule APt, abgeglichen, so daß ein übermäßiger Ausschlag des Höhenruders verhindert wird. Wenn der richtige Querlagewinkel erreicht ist und die Querruder wieder in ihre Nullstellung zurückgenommen sind, wird der Schieber auf dem Potentiometer in seine Mittelstellung zurückbewegt, wobei die Erregung der Spule AP 3 abnimmt. Infolgedessen wächst wegen der allmählich überwiegenden Wirkung der Spule TV 1 der Höhenruderausschlag.

Ist die Vorrichtung im Betrieb und das Handrad sowohl bezüglich seiner Drehachse als auch axial in der Mittelstellung, so stabilisiert die Vorrichtung das Flugzeug bezüglich aller seiner drei Achsen. Eine Winkelgeschwindigkeit des Flugzeuges um die Lotachse wird durch den Kurskreisel angezeigt, dessen Ausgang die Seitenrudermaschine betätigt und das Ruder in eine Richtung zur Hemmung der Abweichgeschwindigkeit stellt. Die Geschwindigkeitsrückkopplungsspannung des Seitenrudennotorankerkreises ist im negativen Sinn rückgekoppelt und im ersten Augenblick groß. Sie liefert deshalb eine starke Geschwindigkeitsdämpfung, und da die Lagenrückkopplung des Seitenruderpotentiometers jetzt vermindert oder sogar ausgeschaltet ist, ist die Seitenrudergeschwindigkeit annähernd proportional zur Kursabweichungsgeschwindigkeit, die vom Kurskreisel angezeigt wird. Wegen der hohen Geschwindigkeitsdämpfung und der großen Untersetzung durch die Seitenrudermaschine RD gegenüber der der anderen Rudermaschinen erfolgt der Seitenruderausschlag entsprechend langsamer.

Die durch das Potentiometer PS auf die Spulen RV 3 und RV4 aufgedrückte Seitenrudergeschwindigkeitsspannung erzeugt eine hohe Anfangsrichtkraft für den Querlagekreisel BC_t was zu einem schnellen Querruderausschlag in dem der durch die Seitenruderbewegung hervorgerufenen Kurvengeschwindigkeit entsprechenden Sinn führt. Da die Geschwindigkeitsrückkopplung der Querrudermaschine AD geringer als die des Seitenruderteils ist, überschreitet, wenn alles andere unverändert bleibt, die Größe des Querruderausschlages bei einem gegebenen Steuerzustand die des Seitenruderausschlages. Der Impuls des Querlagespannungspotentiometers erfolgt wieder in Reihe mit dem Geschwindigkeitsrückkopplungsimpuls des Querrudermotorankerkreises und wirkt genau so wie in den anderen Figuren, ist jedoch infolge der vorhandenen Steuerung durch den Kurskreisel etwas kleiner.

Da die vorhergehenden Steuerwirkungen unter der Annahme einer Kursabweichungsgeschwindigkeit eingeleitet wurden, ist es klar, daß eine merkliehe Bewegung in Richtung der Abweichung oder zur Korrektur der Abweichung nicht aufzutreten braucht. Die Anlage ruft in erster Linie Drehmomente hervor, die den angezeigten Abweichungen entgegengesetzt sind, um somit die Abweichungsgeschwindigkeit zu verhindern. Somit bleibt das Flugzeug durch den Querruderausschlag in Abhängigkeit von der durch den .Seitenruderteil der Anlage hervorgerufenen Kurvengeschwiiidigkeit und durch den Höheuruderaussehlag in Abhängigkeit von der Betätigung der Querruder während des Zeitraumes der zurKorrekturderKursabweichungsgesch windigkeit erforderlichen Seitenruderausschlages im Gleichgewicht. Wenn die Abweichungsgeschwindigkeit verschwindet, wird auch der Seitenrudergeschwindigkeitsrückkopplungsimpuls zu Null. Das Querruder folgt dem verschwindenden Gesehwindigkeitsimpuls des Seitenruderteils in die Xeutralstelluiig und bringt dabei das Querruderstellungspotentiometer in seine Mitk'ilage. Damit hört die Erregung der Spule.·//'3 auf, und die Reak tion des Höheukreisels führt dazu, daß die Höheurudermaschine das Höhenruder in seine Normalst el Iu ng zurückbewegt.

Abweichungsgeschwindigkeiten um die Längsachse werden durch den Ouerlagekreisel in der im Zusammenhang mit den vorhergehenden Figuren beschriebenen Weise angezeigt, indem sie auf seine Reaktion hin zu einem Ouerruderausschlag führen. Der Höheuruderausschlag erfolgt wieder infolge des Betriebes des Quer ruderst el lungspot en tiometers. Wenn die Abweichungsgeschwindigkeit im wesentlichen um die Längsachse hervorgerufen wird, erfolgt durch den Kurskreisel keim· nu-rkiiolif Steuerung.

Eine Steiggeschwindigkeit wird, wie vorher, durch den Höhenkreisel angezeigt, um ilen notwendigen .Höhenruderausschlag zur Korrektur der Höhenabweichung hervorzurufen. Die Vertikalgeschwindigkeitssteuerung verkleinert infolge ihrer Empfindlichkeit für die Yertikalkomponento des Steigens durch ihre Steuerung des I lölienkreisels die Hohenabweiejiuiigen des Flugzeuges.

Zum Fliegen einer koordinierten Kurve wird das Handrad HW betätigt, wodurch eine Richtkraft auf den Kurskreisel ausgeübt wird. Die Reaktion des Kurskreisels und der Seitenruderausschlag führt zur vollen, durch die Drehung des Handrades geforderten Kurve. Die Seitenrudergeschwindigkeitsrückkopplungsspannung leitet einen Querruderausschlag ein, wobei sich die Richtung der Geschwindigkeit um

dk' Lan,ι;sacliso in i'l>ereinstininning mit der Seitenruderbewegung befindet. 1 lurch das Betätigen des Handrades wird ebenfalls der Schieber des Kurvengesehwindigkeitspotentiometers TV bewegt, wodurch eine Spannung an der Spule TV I des nach <|iia<lraiiselH'iu (leset/, wirkenden Magneten entsteht und eine Uichtkiaft auf den 1 löhcnkreisel wirkt, um den I lüheuniderausselilag hervorzurufen. Die liiagiietiiiuotorische Kraft der Spule TV ι ist entgegengesetzt der der Spule - //' 3, die vom Querruderpotentiometer ,■//' versorgt wird. Infolge der hohen (iesehwindigkeilsdäinpfung, des Übersetzungsverhältnisses des Seiteiiruderteils und der Steuerung des 1 !("ihenruderteils durch den Ouerruderteil wird der Seiten- und 1 lölienruderausschlag während des Kiiistellens des Querlagew inkels verzögert, wodurch proportionale Ausschläge und eine koordinierte SteuerHächenbewegung in der Kurve hervorgerufen werden.

Da die Wirkung der Seitenrudergeschwindigkeitsrichtkraft und die der Pendelrichtkraft, die auf den Kurskreisel wirken, für richtige Winkel der Querlage während des Zeitraumes zwischen Fluglagenänderung und der durch die Handradbetätigung erforderlichen Kurvenfluglage sorgt, entspricht die Sei ten rude lgesehwindigkeitsspaimungrichtkraft auf den Querlagekreisel schnell der Richtkraft der Querrude rpoteni i ι >me te rs te 1 lungs rückkopplung, und der Querruderwinkel ist proportional zur Seitenrudergeschwindigkeit. Dies ist aber der Zustand, in dem der Querlagewinkel proportional zur Kurvengeschwindigkeit ist, die sich dem gewünschten Ausgleichszustand zwischen Querlage und Kurve nähert. Wenn das Seitenruder sich der Stellung nähert, die durch die Stellung des Handrades und des Kurveiipotentiometers 1Γ gegeben ist, nimmt die Geschwindigkeit des Seitenrudermotors infolge der anwachsenden aerodynamischen Belastung des Seitenruders ab. Schließlich bleibt der Seitenruder-._o motor in der Gleichgewichtslage stehen, infolgedessen verschwindet die Seitenrudergeschwindigkeiisspaniiung fur den Querlagekreisel, und die Reaktion des pendelnd aufgehängten Querlagekreisels führt die Querruder in ihre Aeutralstellung 4, zurück. W elin die Querruder in ihrer Neutralstellung sind und die Querruderpoteiitiometerspannung an der Spule Al '3 abnimmt, wird die Richtwirkung der Spule./'/'! in zunehmendem Alaße wirksamer, und die Reaktion des llöheiikreisels steigert den I lülieuruderausschlag. Somit ist die Steiggeschwindigkeit proportional dem Quadrat des Unterschiedes /.wischen der geforderten Kurven- und Querlagegeschwindigkeit. Die volle Steiggeschwindigkeit wird deshalb nicht eher erreicht, bis nicht der ge-J, gebene Querlagewinkel ^Xullimerlage oder .NuIllollgescliw lndigkeit) vorhanden ist.

Zur Anlage nach Fig. 11 ist zu bemerken, daß ebenfalls eine vollständige Koordinierung für das schnelle Aufhören der Kurvengeschwindigkeit am Handrad vorgesehen ist. Die wirksame Kurvengeschwindigkeit hört nämlich nur so schnell auf, wie der Querlagewinkel zu XuIl wird, und der vorhandene Hölienruderausschlag bleibt gleicherweise bestehen und nimmt erst ab, wenn der Winkel der Querlage abnimmt.

Fig. 12 unterscheidet sich von Fig. it nur in der nach quadratischem Gesetz erfolgenden Steuerung des Elektromagneten mit der Spule TV 1 und enthält die vorher erwähnte Alternative für die Stromversorgung dieser Magneten. In dieser Anordnung ist die Spule AP3 als Spule RV5 bezeichnet, da sie durch die Seitenrudergeschwindigkeitsspannung des Potentiometers I'g versorgt wird, das an den Enden J 1 des Brückenkreises des Seitenrudermotors RM liegt. Die Richtsteuerung dieser Schaltung ist ähnlich wie die durch das Potentiometer Al', weil sie zuerst groß ist und dann auf Null abnimmt, wenn das Flugzeug die gewünschte Kurve erreicht. Sie führt dabei zu einer Verzögerung des llöhenruderausschlages und liefert einen weiteren Flöhenruderausschlag, wenn die Kurvengeschwindigkeit steigt.

Es ist selbstverständlich, daß die restlichen, nicht beschriebenen Teile in den Fig. 11 und 12 in der gleichen Art wirken wie die entsprechenden Teile in Fig. 10.

Obwohl die Erfindung hier als elektrische Anordnung beschrieben wurde, sind natürlich Änderungen in der Ausführungsart, z. B. magnetisch betätigte hydraulische Ventile, die von den Kreiselkontaktströmen in einer Hydraulikmotoranlage betätigt weiden, an Stelle der elektrischen Anlage möglich.

An die Stelle der Kontakte können zusätzliche Kontaktstapel, wie sie im Potentiometerregler ΓR Verwendung finden, oder Kohl^stapel treten. Unter gewissen Umständen ist es auch möglich, die Generatoren der verschiedenen Steuerteile der Anlage wegzulassen.

Claims

100 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Kurssteuerung von Flugzeugen od. dgl., die auf die Winkelstellung eines Körpers oder Fahrzeugs um wenigstens eine Achse (Lot-, Eängs- oder Querachse) reagiert, gekennzeichnet durch einen ersten Kreisel (Ί G oder BG oder PG), der so angeordnet ist, daß er auf die Geschwindigkeit der Bewegung des Körpers oder Fahrzeugs um diese Achse reagiert, durch eine erste Rudermaschine {HG, RAi oder _llü AG, AM oder EG, EM), die auf den ersten Kreisel anspricht, durch erste Richtmittel {BR, BA oder BE) zur Steuerung der Reaktion des ersten Kreisels auf die Geschwindigkeit der Bewegung des Körpers um diese Achse und durch Alittel (RP, AP oder EP und/oder RM, T ι,Ρι, Ri; AM, Tz, P 2, R₂; EM, T 3, Pz, Rz) zur Steuerung der ersten Richtmittel in Abhängigkeit von Betriebsgrößen der Rudermaschine.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten Kreisel, der so angeordnet ist, daß er auf die Geschwindigkeit der Bewegung um eine zweite Achse reagiert, durch eine zweite Rudermaschine, die auf den zweiten Kreisel anspricht, durch zweite Richtmittel zur Steuerung der Reaktion des zweiten Kreisels auf

die Geschwindigkeit der Bewegung des Körpers oder Fahrzeugs um die zweite Achse und durch zweite Mittel zur Steuerung der zweiten Richtmittel in Abhängigkeit von Betriebsgrößen der zweiten Rudermaschine.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen ι und 2, gekennzeichnet durch einen dritten Kreisel, der so angeordnet ist, daß er auf die Geschwindigkeit der Bewegung um eine dritte Achse reagiert,

ίο durch eine dritte Rudermaschine, die auf den

dritten Kreisel anspricht, durch dritte Richtmittel zur Steuerung der Reaktion des dritten Kreisels auf die Geschwindigkeit der Bewegung des Körpers oder Fahrzeugs um die dritte Achse und durch dritte Mittel zur Steuerung der dritten Richtmittel in Abhängigkeit von Betriebsgrößen der dritten Rudermaschine.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das der oder jeder Kreisel mit mechanischen Mitteln (24) zur Begrenzung der Präzessionsbewegung versehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das

^5 zu der oder jeder Achse gehörende Richtmittel

und der dazugehörige Kreisel ein oder mehrere Steuerglieder (TC 1, TC 2, BC 1, BC 2 oder PC 1, PC2) betätigen, wobei das oder jedes Steuerglied die bzw. jede Rudermaschine betätigen.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste (RM, Ti, Pi, Ri) oder das zweite (AM, T2, P2, R2) oder das dritte (EM, T3, P3, R3) Mittel zur Steuerung des ersten, zweiten bzw. dritten Richtmittels auf die Geschwindigkeit der Wirkungsweise der ersten oder zweiten oder dritten Rudermaschine reagieren.

7. Vorrichtung' nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste (RP) oder das erste und zweite (RP, AP) oder das erste, zweite und dritte (RP, AP, EP) Steuermittel entsprechend auf die Betriebsstellung der ersten oder ersten und zweiten oder ersten, zweiten und dritten Rudermaschine ansprechen und einen ersten, zweiten bzw. dritten elektrischen Strom oder eine elektrische Spannung erzeugen, wobei Mittel vorgesehen sind, um den ersten, zweiten und dritten, die Lage angebenden elektrischen Strom bzw. Spannung auf den ersten oder den ersten und zweiten oder den ersten, zweiten und dritten Kreisel aufzubringen, um die Kreiselreaktion auf die Geschwindigkeit der Winkelbewegung um die erste oder die erste und zweite oder die erste, zweite und dritte Achse zu steuern.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem oder an jedem Kreisel (TCi, TC2, BCi, BC2, PCi, PC2) Mittel vorgesehen sind, die entsprechend einen ersten, zweiten und dritten elektrischen Strom bzw. eine Spannung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Winkelbewegung des Körpers oder des Fahrzeugs um die erste bzw. jede der Achsen erzeugen, wobei der erste, zweite und dritte elektrische Strom oder die Spannung entsprechend zur Betätigung der ersten, zweiten und dritten Rudermaschine aufgebracht werden.

9. Vorrichtung nach Anspruch S und den Ansprüchen 2, 4, 5, 6 oder 7, gekennzeichnet durch Mittel (BVP) zum Aufbringen wenigstens eines Teils des ersten elektrischen Stroms bzw. der Spannung auf den zweiten Kreisel zur Steuerung seiner Reaktion auf die Geschwindigkeit der Winkelbewegung des Körpers oder Fahrzeugs um die zweite Achse.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und einem der Ansprüche 2, 4, 5, 6 oder 7, gekennzeichnet durch Mittel (SVP) zum Aufbringen wenigstens eines Teils des zweiten elektrischen Stroms bzw. der Spannung auf den ersten Kreisel zur Steuerung seiner Reaktion auf die Geschwindigkeit der Winkelbewegung des Körpers oder Fahrzeugs um die erste Achse, und durch Mittel (41, P 5) zum Aufbringen wenigstens eines Teils des zweiten elektrischen Stroms bzw. Spannung auf den dritten Kreisel zur Steuerung seiner Reaktion auf die Geschwindigkeit der Winkelbewegung des Körpers oder Fahrzeugs um die dritte Achse.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes auf die Geschwindigkeit ansprechende Alittel einen ersten, zweiten bzw. dritten elektrischen Ausgfeichsstrom bzw. -spannung erzeugt.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11, gekennzeichnet durch Mittel (SVi, SV2), die wenigstens einen Teil des ersten elektrischen Ausgleichsstroms bzw. der Spannung und des zweiten elektrischen Stroms bzw. der Spannung zur Steuerung der Reaktion des ersten Kreisels auf die Winkelbewegungen des Körpers oder Fahrzeugs um die erste Achse vereinigen.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und

11, gekennzeichnet durch Mittel (BVi, BV 2) zum Aufbringen wenigstens eines Teils des zweiten Ausgleichsstroms bzw. der Spannung und des ersten Stroms bzw. der Spannung zusätzlich auf den zweiten Kreisel zur Steuerung seiner Reaktion auf die Winkelbewegungen des u₀ Körpers oder Fahrzeugs um die zweite Achse.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zu jeder Achse des Körpers oder Fahrzeugs Mittel (Richtungsanzeiger, BG und BVC) vor- u₅ gesehen sind, die auf eine Lageabweichung des Körpers oder Fahrzeugs bezüglich einer bestimmten Bezugslage als Funktion der Winkellagenänderung des Körpers oder Fahrzeugs zur Steuerung der Reaktion des entsprechenden Kreisels ansprechen.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch von Hand einstellbare Mittel (TP, BP, PP) zum Richten des oder jedes Kreisels durch Hervorrufen einer Präzessionsbewegung dessell>en zur Änderung

der Winkellage des Korpers oder Fahrzeugs um »lie bzw. jede Achse.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtmittel aus Mitteln (30, ^2, 29) zum Aufbringen einer linearen Richtkraft auf den ersten oder den ersten und zweiten Kreisel um die I'räzessionsachse oder die I'räzessionsachsen unabhängig von der Lage des ersten oder zweiten Kreisels bezüglich seiner I'räzessionsachse bestehen.

\~. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis in, dadurch gekennzeichnet, dal.i die Richtmittel Mittel (VEP ι in Fig. 9 und 10; 'TV ι. AP}, in Fig. 1 1 ; RV 5. TV 1 in Fig. 12) zum Aufbringen einer einem quadratischen Gesetz folgenden Richtkraft auf den dritten Kreisel enthalten.

ι S. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dal.i die von Hand einstellbaren Mittel die Richtmittel unabhängig von der Steuerung derselben durch das erste oder jedes Steuermittel steuern, um eine Änderung im Kurse des Korpers oder Fahrzeugs zu bewirken.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch Mittel (STR) zur Verzögerung der Reaktion der Richtmittel, die zu dem auf die ISewegung des Körpers oder Fahrzeugs um die erste Achse bei Inbetriebnahme der von Hand zu betätigenden Mittel reagierenden Kreisel gehören.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste oder die erste und zweite oder die erste, zweite und dritte Rudermaschine erste, zweite bzw. dritte Elektromotoren aufweisen.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dal.i der Körper oiler das Fahrzeug ein Luftfahrzeug ist und die erste Achse mit der Hochachse dieses Luftfahrzeugs zusammenfällt.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper oder das Fahrzeug ein Luftfahrzeug ist und die zweite Achse mit der Längsachse dieses Luftfahrzeugs zusammenfällt.

JT₁. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper oder das Fahrzeug ein Luftfahrzeug ist und die dritte Achse mit der Querachse des Luftfahrzeugs zusammenfällt.

24. Vorrichtung nach den Ansprüchen 21 bis

23, dadurch gekennzeichnet, daß die erste oder die erste und zweite oder die erste, zweite und dritte Rudermaschine oder der entsprechende !elektromotor das entsprechende Seitenruder (R), Querruder (A) und Höhenruder (/:) des Luftfahrzeugs betätigen.

2 ^. Vorrichtung nach den Ansprüchen 20 bis

24, gekennzeichnet durch einen ersten (RCi) oder ersten und zweiten (RG, AG) oder ersten, zweiten und dritten (RG, AG, EG) Generator zur Stromversorgung des ersten oder ersten und zweiten oder ersten, zweiten und dritten Elektromotors, wobei die Präzessionsbewegung des ersten oder jedes der drei Kreisel den ersten oder jeden der drei Generatoren erregt.

26. Vorrichtung nach Anspruch 20 und einem der Ansprüche 21 bis 25, gekennzeichnet durch einen ersten (Ri, Pi, RM) oder ersten und zweiten (Ri, Pi, RM, R 2, P 2, AM) oder ersten, zweiten und dritten (Ri, Pi, RM, R2, P2, AM, R3. P3, EM) elektrischen Brückenkreis, der jeweils zum ersten oder ersten und zweiten oder ersten, zweiten und dritten Kreisel gehört, wobei ein Zweig dieses oder jedes Brückenkreises die Ankerwicklung des bzw. der Elektromotoren enthält und die Brückenkreise oder jeder Brückenkreis abgeglichen sind, wenn die Ankerwicklung ruhig liegt, und unabgeglichen sind, wenn sich die Ankerwicklung infolge der im Generator erzeugten rücktreibenden elektromotorischen Kraft dreht, wobei der Grad der L'nabgeglichenheit die Geschwindigkeit des oder jedes Elektromotors anzeigt.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch erste (TCi, TC2), zweite (BCi, BC2) und dritte (PC 1, PC2), zum ersten, zweiten bzw. dritten Kreisel gehörende und durch die l'räzessionsbewegung des ersten, zweiten bzw. dritten Kreisels betätigte Kontakte, durch erste, zweite und dritte Kreise mit den ersten, zweiten bzw. dritten Kontakten zur Stromversorgung der Feldwicklungen (RGF, AGF, EGF) des ersten, zweiten bzw. dritten Generators, wobei jeder Brückenkreis durch den ersten, zweiten bzw. dritten Generator gespeist wird, und gekennzeichnet durch erste (SVi, SV2), zweite (BV i, BV 2) und dritte (PV 1, PV 2) auf die elektrische Unabgeglichenheit des ersten, zweiten bzw. dritten Brückenkreises zur Steuerung des ersten, zweiten bzw. dritten magnetischen Richtmittels ansprechende Mittel.

28. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreisel, der auf die Geschwindigkeit der Bewegung des Luftfahrzeugs um die Hochachse anspricht, so im Luftfahrzeug angeordnet ist, daß seine Drehachse praktisch parallel zur Querachse des Luftfahrzeugs und seine Präzessionsachse praktisch parallel zur Längsachse des Luftfahrzeugs liegt.

29. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Geschwindigkeit der Bewegung des Luftfahrzeugs um die Längsachse ansprechende Kreisel im Flugzeug so angeordnet ist, daß seine Drehachse praktisch senkrecht zur Längsachse und zur Querachse des Flugzeugs liegt, wobei Mittel vorgesehen sind, die dem Kreisel eine Präzessionsachse geben, die außerhalb des Schwerpunktes des Kreisels ver- iao läuft und praktisch senkrecht zum Flugzeug steht.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreisel pendelnd aufgehängt ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale

Präzessionsachse des Kreisels, in Flugrichtung des Flugzeugs gesehen, vor dem Schwerpunkt des Kreisels liegt.

32. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch elektromagnetische oder magnetische Richtmittel.

33. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes magnetische Richtmittel ein Paar gegenüberliegender Elektromagneten mit jeweils einem Spulenpaar aufweist, wobei die auf die Geschwindigkeit der Wirkungsweise der oder jeder Rudermaschine bzw. Elektromotors ansprechenden Mittel eine Spule jedes Elektromagneten und die auf die Betriebsstellung der oder jeder Rudermaschine bzw. Elektromotors ansprechenden Mittel die zweite Spule jedes Elektromagneten mit Strom versorgen, wobei die magnetomotorischen Kräfte der beiden

ao Spulen eines Elektromagneten oder eines von jedem gegenüberliegenden Elektromagnetpaar und die magnetomotorischen Kräfte der beiden Spulen des anderen Elektromagneten oder auf dem anderen Paar von Elektromagneten sich addieren.

34. Vorrichtung nach den Ansprüchen 21, 22 und 23, gekennzeichnet durch Mittel (RV 5 oder AP 3) zum Aufbringen einer in einer Richtung wirkenden Steuerung um die Querachse, die abhängig von einer von den auf die Bewegungen des Flugzeugs um die Hoch- oder Längsachse ansprechenden Kreisel erzeugten Steuergröße, aber unabhängig von deren Richtungssinu ist.

35. Vorrichtung nach den Ansprüchen 24, 25 und 26, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die Bewegung des Luftfahrzeugs um die Lotachse ansprechende Kreisel die Erregung einer Feldwicklung (EGFi oder EGF 2) des zum Höhenruder gehörenden Generators bewirkt und daß der auf die Bewegung des Flugzeugs um die Längsachse ansprechende Kreisel die Erregung einer Feldwicklung (AGFi oder AGF 2) des zum Querruder gehörenden Generators hervorruft.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, gekennzeichnet durch Mittel zur Steuerung des ersten Kreisels in Abhängigkeit von der Erregung der Feldwicklung des Querrudergenerators, durch Mittel zur Steuerung des zweiten Kreisels in Abhängigkeit von der Erregung der Feldwicklung des Seitenrudergenerators, durch Mittel zur Steuerung des ersten Kreisels in Abhängigkeit von der elektrischen Unabgeglichenheit des ersten Brückenkreises, durch Mittel zur Steuerung des zweiten Kreisels in Abhängigkeit von der elektrischen Unabgeglichenheit des zweiten Brückenkreises, durch Mittel zur zusätzlichen Steuerung des ersten Kreisels in Abhängigkeit von der Stellung des Seitenruders und der Seitenlage und durch Mittel zur zusätzlichen Steuerung des zweiten Kreisels in Abhängigkeit von der Stellung des Querruders und der Kollage des Flugzeugs.

37. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kreisel oder jeder Kreisel eine Anordnung mit einem Rotor (13), Tragbügel (14) zur Aufnahme des Rotors für eine Drehung um seine Drehachse und Lagerungen (15) zur Ausbildung einer Tragbügelachse enthält, die den Tragbügel zur Drehung um eine zur Drehachse senkrechte Achse aufnehmen.

38. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kontakt einen festen Kontakt (TCi, TC 2, BCi, BC 2, PCi, FC 2) und einen beweglichen Kontakt (21) aufweist, der von den Tragbügeln des ersten, zweiten bzw. dritten Kreisels bei der Drehung der Tragbügel um ihre Achsen zu und aus ihren Stellungen zum Eingreifen in den festen Kontakt und zum Lösen von diesem Kontakt betätigt werden.

3g. Vorrichtung nach den Ansprüchen 37 und 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor bzw. die Rotoren eine ungleichmäßige Massenverteilung in axialer Richtung aufweisen, um ein bestimmtes Drehmoment um die oder jede Tragbügelachse während der Drehung des oder der Rotoren hervorzurufen.

40. Vorrichtung nach Anspruch 38, gekennzeichnet durch Mittel (KTKP; ETRP), die ein Drehmoment um die Tragbügelachse für den ersten bzw. dritten Kreisel einführen, um den Eingreifdruck des oder jedes beweglichen Kontaktes mit dem bzw. jedem festen Kontakt abzuändern.

Angezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Xr. 630668, 336102, 1559.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen