DE2363801C3

DE2363801C3 - Vehicle control

Info

Publication number: DE2363801C3
Application number: DE2363801A
Authority: DE
Inventors: Joachim 2800 Bremen Berger; Hubertus Dr.-Ing. 2805 Brinkum Schmidtlein
Original assignee: VEREINIGTE FLUGTECHNISCHE WERKE- FOKKER 2800 BREMEN GmbH
Current assignee: VEREINIGTE FLUGTECHNISCHE WERKE- FOKKER 2800 BREMEN GmbH
Priority date: 1973-12-21
Filing date: 1973-12-21
Publication date: 1980-08-21
Also published as: DE2363801A1; DE2363801B2

Description

Die Anmeldung betrifft eine Fahrzeugsteuerung, insbesondere für Luftfahrzeuge, mit einer Vielzahl von Stellgliedern, Sensoren und elektrischen Komponenten.The application relates to a vehicle control system, in particular for aircraft, with a large number of Actuators, sensors and electrical components.

Bei Fahrzeugen, insbesondere Luftfahrzeugen, ist es seit einiger Zeit üblich, elektrische Übertragungseinrichtungen zur Steuerung zu benutzen. Diese als Fly-by-wire-Steuerungen bezeichneten Geräte haben sich im Einsatz bewährt; aber es ist notwendig, diese empfindlichen Geräte gegen vielerlei äußere Einflüsse zu schützen. Eine besondere Schwierigkeit ist der Schutz derartiger Anordnungen gegen den Einschlag eines Blitzes. Dieses Problem ist besonders bei Luftfahrzeugen von Bedeutung, da bei Luftfahrzeugen in jüngster Zeit mehr und mehr Kunststoffe bzw. elektrisch nichtleitende Werkstoffe eingesetzt werden. Das hat zur Folge, daß der sonst als Faraday-Käfig wirkende Metallrumpf nicht mehr in der gewünschten Weise wirkt, so daß eingesetzte Fly-by-wire-Geräte durch Blitzschläge gestört und oft auch zerstört werden können.In vehicles, in particular aircraft, it has been customary for some time to use electrical transmission devices to use for control. These have devices called fly-by-wire controls proven in use; but it is necessary to protect these sensitive devices against all sorts of external influences to protect. A particular difficulty is the protection of such arrangements against impact of a lightning bolt. This problem is particularly important in aircraft as it is in aircraft Recently, more and more plastics or electrically non-conductive materials have been used. As a result, the metal hull, which otherwise acts as a Faraday cage, is no longer in the desired position Acts wisely, so that deployed fly-by-wire devices are disturbed by lightning strikes and often also destroyed can.

Um eine negative Beeinflussung dieser empfindlichen Geräte zu vermeiden, wäre es notwendig, den Faraday-Käfig wieder herzustellen, was durch Einziehen leitender Netze oder Drähte in die Kunststoffteile erfolgen könnte. Das würde aber zusätzlichen Aufwand bei der Herstellung und somit teureren Kunststoff bedeuten sowie weiterhin eine Gewichtszunahme zur Folge haben und gerade den im Flugzeugbau durch den Einsatz der Kunststoffe erzielten Nutzen wieder zunichte machen. Das Problem kann daher auf diese Weise nicht gelöst werden, es sei denn, es wird auf den Einsatz der bewährten Fly-by-wire-Geräte verzichtet, was aber auch den Verlust der hierdurch erzielbaren Vorteile bedeutet.In order to avoid negative effects on these sensitive devices, it would be necessary to use the Faraday cage restore what is done by pulling conductive mesh or wires into the plastic parts could be done. But that would add additional effort in the production and thus more expensive plastic mean as well as continue to result in weight gain and especially in aircraft construction through the Use of plastics will destroy the benefits achieved. The problem can therefore be due to this Way cannot be solved, unless the use of the proven fly-by-wire devices is dispensed with, but this also means the loss of the advantages that can be achieved as a result.

Faradaysche Käfige sind nach dem englischen Physiker Faraday benannte, durch ein Maschendrahtneiz abgeschirmte Räume. Ein so umschlossener Raum ist gegen magnetische Wechselfelder und elektrische Felder abgeschirmt. Zur Abschirmung elektronischer Geräte, insbesondere für sehr genaue Messungen, eignen sich daher solche Käfige vorzüglich. Es ist aber auch bekannt, die Abschirmung eines Käfigs oder eines Gehäuses mit Metallfolien oder leitenden Kunststofffolien vorzunehmen. Die letztere Möglichkeit geht aus dem DE-GM 19 18 749 hervor.Faraday cages are named after the English physicist Faraday by means of a wire netting shielded rooms. A space enclosed in this way is against alternating magnetic fields and electrical fields Shielded fields. For shielding electronic devices, especially for very precise measurements, Such cages are therefore ideally suited. But it is also known to shield a cage or a Carry out housing with metal foils or conductive plastic foils. The latter possibility does not work the DE-GM 19 18 749 emerges.

Zur Steuerung von Fahrzeugen, insbesondere auch Luftfahrzeugen, ist es auch bekannt, Fernsteuerungen einzusetzen. Aus »Luftfahrttechnik« April 1957, Seite III geht z. B. ein Hinweis für derartige Anwendungen bei Hubschraubern hervor. Der elektrische Aufbau und insbesondere die räumliche Zuordnung der einzelnen Komponenten ist bei der dort eingesetzten Steuereinrichtung jedoch nicht erläutert.Remote controls are also known for controlling vehicles, in particular also aircraft to use. From "Aviation Technology" April 1957, page III goes z. B. a note for such applications Helicopters. The electrical structure and in particular the spatial allocation of the individual Components is not explained in the control device used there.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde,The invention is therefore based on the object

ίο Stellglieder, Sensoren und elektrische Komponenten in Fahrzeugen, deren Metallrumpf oder Metallverkleidung durch Kunststoffteile unterbrochen ist, vor Blitzschlägen und anderen elektromagnetischen Einflüssen zu schützen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabeίο actuators, sensors and electrical components in Vehicles whose metal hull or metal cladding is interrupted by plastic parts from lightning strikes and other electromagnetic influences. According to the invention this object is achieved

r> dadurch gelöst, daß alle Stellglieder und elektrischen Komponenten zu einem eine Abschirmung gegen Blitzschlag und andere unerwünschte elektromagnetische Einflüsse aufweisenden kompakten Stellautomaten zusammengefaßt sind, dessen mechanische Verbindungsglieder jeweils ein elektrisch isolierendes Zwischenglied enthalten.r> solved in that all actuators and electrical Components to a shield against lightning and other unwanted electromagnetic Influences exhibiting compact pinsetters are summarized, the mechanical connecting links each contain an electrically insulating intermediate member.

Mit Hilfe dieser Maßnahme ist es möglich, einen Automaten sehr kleinen Raumbedarfs aufzubauen, der an einer geeigneten Stelle in einem Fahrzeug untergebracht werden kann. Die elektrisch isolierenden Zwischenglieder der mechanischen Verbindungsglieder sorgen dabei dafür, daß über diese Wege keine Störungen in die Stellautomaten eindringen.With the help of this measure, it is possible to build a machine that takes up very little space can be housed in a suitable location in a vehicle. The electrically insulating links the mechanical connecting links ensure that no Malfunctions penetrate the pinsetter.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel anThe invention is based on an exemplary embodiment

m Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt m the drawing explained in more detail. It shows

F i g. 1 eine Prinzipdarstellung eines in ein Luftfahrzeug eingebauten erfindungsgemäßen Stellautomaten undF i g. 1 shows a schematic diagram of a pinsetter according to the invention installed in an aircraft and

F i g. 2 ein Blockschaltbild eines Stellautomaten.F i g. 2 is a block diagram of a pinsetter.

j5 Wie aus F i g. 1 zu ersehen ist, ist in ein Luftfahrzeug 10 ein Stellautomat 11 eingebaut, und zwar unmittelbar hinter dem Cockpit des Luftfahrzeuges. Dieser Stellautomat 11 ist mit einer Abschirmung 12 gegen Blitzschlag und andere unerwünschte elektromagnetisehe Einflüsse versehen und zur Durchführung seiner Aufgaben — wie durch Pfeile angedeutet — mit elektrischer und z. B. auch hydraulischer Energie versorgt. Vom Stellautomaten führen zu den einzelnen Stellorganen, wie Ruder, Klappen, Pedale, Steuerknüppel usw., entsprechende mechanische Verbindungen, während bestimmte Sensoren, wie Radargeräte und Antennen, über geschützte und gegen Störungen gesicherte elektrische Verbindungen mit dem Stellautomat in Verbindung stehen. Die mechanischen Verbin-j5 As shown in Fig. 1 is seen in an aircraft 10 installed a pinsetter 11, directly behind the cockpit of the aircraft. This pinsetter 11 is with a shield 12 against Lightning and other undesirable electromagnetic influences provided and to carry out its Tasks - as indicated by arrows - with electrical and z. B. hydraulic energy provided. From the pinsetter lead to the individual actuators, such as rudders, flaps, pedals and control sticks etc., appropriate mechanical connections, while certain sensors, such as radars and Antennas, via protected electrical connections secured against interference with the pinsetter stay in contact. The mechanical connections

M dungsglieder sind hierbei mit elektrisch isolierenden Zwischengliedern versehen; aber sie können auch insgesamt elektrisch nichtleitend aufgebaut sein.M training links are here with electrically insulating Provided intermediate links; but they can also be constructed to be electrically non-conductive as a whole.

Im Stellautomat 11 sind, wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, die Umsetzer der elektrischen Signale in mechanischeIn the pinsetter 11, as shown in FIG. 2 can be seen, the converters of electrical signals into mechanical ones

^r)5 Stellbewegungen konzentriert. Dieser Stellautomat 11 enthält z. B. elektrische und hydraulische Stellglieder 15, 16, die über elektrische Steuergeräte 17, 18 von einem Rechner 19 angesteuert werden. Die Stellglieder 15, 16 wirken über gestrichelt angedeutete, mit isolierenden ^r ) 5 concentrated movements. This automaton 11 contains z. B. electrical and hydraulic actuators 15, 16, which are controlled by a computer 19 via electrical control devices 17, 18. The actuators 15, 16 act over those indicated by dashed lines with insulating

Zwischengliedern versehenen mechanischen Übertragungsgliedern auf als Blöcke angedeutete Steuermittel 20, 21. Der Rechner 19, der mit einem ebenfalls im Stellautomaten 11 angeordneten Flugdatenrechner 22 in entsprechender Funktionsverbindung steht, hatMechanical transmission links provided with intermediate links to control means indicated as blocks 20, 21. The computer 19, which is connected to a flight data computer 22, which is also arranged in the pinsetter 11 has a corresponding functional connection

6^r> weiterhin über eine Anpassungsschaltung (Interface) 23 , unktionsverbindung mit dem Anzeigefeld 24 des Cockpits. Ferner wirkt der Rechner 19 über eine weitere Anpassungsschaltung 25 auf bestimmte elektrische6 ^r > furthermore via an adaptation circuit (interface) 23, functional connection with the display panel 24 of the cockpit. Furthermore, the computer 19 acts via a further adaptation circuit 25 on certain electrical

Stellglieder 26, ζ. B. Zuganker, Motoren usw., die zur Beeinflussung der Kraftstoffzufuhr für ein Triebwerk oder zur Steuerung einer Hydraulikpumpe usw. vorgesehen sein können. Die von den Sensoren 27, z. B. Druck- und/oder Geschwindigkeitssensoren, sowie Antennen 28 erfaßten Signale gelangen über je eine Anpassungsschaltung 29, 30 zum Flugdatenrechner 22, wobei aber die Antennen 28 mit der Anpassungsschaltung 30 über entsprechende Sende-Empfangseinrichtungen 31 in Verbindung stehen. Im Stellauiumat 11 ist weiterhin eine Sensorvorrichiung 32, vorzugsweise Trägheitsplattform, vorgesehen, die ebenfalls über die Anpassungsschaltung 29 mit dem Flugdatenrechner in einer Funktionsverbindung stehtActuators 26, ζ. B. tie rods, motors, etc., which are used for Influencing the fuel supply for an engine or for controlling a hydraulic pump, etc. can be provided. The sensors 27, e.g. B. pressure and / or speed sensors, as well Signals detected by antennas 28 reach the flight data computer 22 via an adaptation circuit 29, 30 each, but the antennas 28 with the matching circuit 30 via appropriate transceiver devices 31 related. In the Stellauiumat 11 is Furthermore, a Sensorvorrichiung 32, preferably inertial platform, is provided, which is also via the Adaptation circuit 29 is functionally connected to the flight data computer

Der Stellautomat 11 kann, wie zuvor schon erwähnt, vorteilhaft in Luftfahrzeugen eingesetzt werden, und zwar sowohl in bemannten als auch in unbemannten. Hierbei besteht der große Vorteil, die elektrischen Komponenten, Stellglieder, Regler und weitere elektrische Baustufen im Stellautomat zu konzentrieren und diesen so aufzubauen, daß ein derartiger Automat zwischen verschiedenen Fahrzeugen austauschbar ist. Das bedeutet, daß derartige Stellautomaten standardisiert werden können, was sich auf die Herstellung und den Preis positiv auswirken kann. Da diese Stellautorna-As already mentioned above, the pinsetter 11 can advantageously be used in aircraft, and both manned and unmanned. The great advantage here is the electrical Components, actuators, controllers and other electrical construction stages in the pinsetter and concentrate to build this so that such a machine can be exchanged between different vehicles. This means that such pinsetters can be standardized, which affects the manufacture and can have a positive effect on the price. Since this positioner

K) ten, wie bereits erwähnt, auch als Ersatz für eine Bedienungsperson in fernsteuerbaren Fahrzeugen eingebaut werden können, ist es möglich, durch Umgestaltung des für eine Bedienungsperson vorgesehenen Arbeitsplatzes und des Fahrzeuges selbst die besseren Sensorcharakteristiken der einzelnen Geräte gegenüber den menschlichen Sensoren voll auszunutzen.K) th, as already mentioned, also as a replacement for one Operator can be built into remotely controllable vehicles, it is possible by redesign the workplace provided for an operator and the vehicle itself are better To fully utilize the sensor characteristics of the individual devices compared to the human sensors.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim:

Vehicle control, in particular for aircraft, with a large number of actuators, sensors and electrical components, characterized in that all actuators (15, 16, 26) and electrical components to one a shield (12) against lightning and others summarized compact pinsetter (11) exhibiting undesirable electromagnetic influences are, the mechanical connecting links of which are each an electrically insulating intermediate link contain.