DE102007012425A1

DE102007012425A1 - Verfahren und Einrichtung zur Höhenflossentrimmung bei einem Flugzeug

Info

Publication number: DE102007012425A1
Application number: DE102007012425A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Dipl.-Ing. Holzhausen
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-03-15
Publication date: 2008-09-18
Also published as: RU2460670C2; CN101674981B; EP2137067B1; RU2009137785A; DE602008004482D1; BRPI0808743A2; CN101674981A; WO2008110384A1; ATE495096T1; US8489257B2; CA2680637A1; EP2137067A1; WO2008110384B1; US20100042271A1

Abstract

Es werden Verfahren und eine Einrichtung zur Höhenflossentrimmung bei einem Flugzeug beschrieben. Erfindungsgemäß erfolgt die Ansteuerung der Höhenflosse (23) stufenweise, und unter Verlagerung von höherfrequenten Bewegungsanteilen im Höhenflossenkommando (IHC1) auf das Höhenruder (12) erfolgt eine Vorsteuerung von nicht kommandierten Höhenflossenkommandoanteilen über das Höhenruder (12). Vorzugsweise wird das Höhenflossenkommando (IHC1) mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen (22) und nur an die Höhenflosse (23) als tatsächliches Höhenflossenkommando (IHCMD) ausgegeben, wenn es den Schwellwert übersteigt, und bei Überschreiten des vorgegebenen Schwellwerts wird über eine Vorsteuerung ein Höhenruderkommando (DDQ) zur Kompensation der Differenz Δi_Hoffset = IHC1 - IHCMD einer der entsprechenden Höhenruderwirkung an selbiges ausgegeben.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtung zur Höhenflossentrimmung bei einem Flugzeug.
Bei zivilen Verkehrs- und Transportflugzeugen erfolgt das Ausbalancieren des Nickmomentenhaushalts, das heißt der um die Querachse wirkenden Momente, die sich in einer Nickbewegung des Flugzeugs auswirken, üblicherweise durch eine Höhenflossentrimmung. Dazu ist eine trimmbare Höhenflosse (Moveable Tail) vorgesehen, die über einen bestimmten Trimmbereich unabhängig vom Höhenruder verstellbar ist.
Bei einer permanenten automatischen Trimmung, die heute Stand der Technik ist, erfolgt der Nickmomentenausgleich durch eine kombinierte Bewegung von Höhenruder und Höhenflosse. Dabei eilt die Bewegung des Höhenruders, welches üblicherweise durch eine Betätigungseinrichtung in Form eines Aktuatorantriebs mit einer hohen Stellgeschwindigkeit gestellt wird, der Bewegung der Höhenflosse voraus, welche typischerweise mit einem Spindelantrieb mit niedriger Geschwindigkeit gestellt wird. Typische Stellgeschwindigkeiten sind ca. 35°/s bis 40°/s für das Höhenruder und ca. 0,5°/s bis 2,0°/s Stellgeschwindigkeit für die Höhenflosse. Tritt eine Störung des Nickmomentenhaushalts auf oder wird eine Änderung der vertikalen Bahnführung kommandiert, so übernimmt zunächst das schnell laufende Höhenruder die Erzeugung der dafür benötigten zusätzlichen aerodynamischen Kräfte. Die langsamer laufende Höhenflosse läuft in einer gleichsinnig gerichteten Bewegung dem Höhenruder hinterher, wobei sich die Erzeugung der aerodynamischen Zusatzkräfte für das Flugmanöver oder die Trimmung mehr und mehr vom Höhenruder auf die Höhenflosse verlagert, je weiter die Flosse dem Ruder folgt. Ist die geforderte Gesamtwirksamkeit der Kräfte erreicht, so bleibt das Höhenruder stehen und läuft anschließend in einer gegensinnigen Bewegung der langsam hinterherlaufenden Höhenflosse entgegen. Der Kraftanteil des Höhenruders nimmt weiter ab und der der Höhenflosse weiter zu.
Üblicherweise werden beide Stellflächen so gesteuert, dass sie so lange aufeinander zulaufen, bis ihre Sehnen (Bauteilmittellinien) eine Gerade bilden. Die Höhenruderstellung (relativ zur Höhenflosse) ist wieder zurück auf 0° gegangen, die aerodynamische Zusatzkraft wird jetzt im wesentlichen durch die Höhenflosse erzeugt. Die Stellung der Höhenflosse ist jetzt eine andere als vorher.
Kleine Turbulenzen oder Böen werden bei heutigen Flugsteuersystemen durch eine automatische Trimmfunktion ausgeregelt. Entsprechend bewegen sich Höhenruder und Höhenflosse mit kleinen Ausschlägen permanent hin und her. Für kleine Flugbahnänderungen oder auch für größere, wenn sie entsprechend langsam ablaufen, werden ebenfalls kleine Stellausschläge vorgenommen. Die besagten permanenten Hin- und Her-Bewegungen führen zum Verschleiß an einer bestimmten Stelle der Höhenflossenstelleinrichtung, also typischerweise der Trimmspindel, sowie auch an den anderen bewegten Teilen.
Die absolute Positionierung der Höhenflosse hängt je nach Flugphase im wesentlichen von der Schwerpunktlage (Beladungszustand, Kraftstoffverbrauch), der aktuellen Klappenstellung (zur Erzeugung von Hochauftrieb bei Start und Landung) und dem Schubmoment der Triebwerke (Triebwerkhebel mal Triebwerkschub) ab. Im Reiseflug, der üblicherweise längsten Flugphase, bewegt sich die Höhenflossenstellung über längere Zeiträume in einem relativ schmalen Verstellbereich. Da dieser Bereich bei den meisten Flugmissionen an derselben Stelle der Trimmspindel liegt, ist dort mit einem verstärkten Verschleiß zu rechnen.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Höhenflossentrimmung der vorausgesetzten Art anzugeben, durch welches Verschleiß am Höhenflossenantrieb verringert wird. Weiter soll auch eine entsprechende Einrichtung zur Höhenflossentrimmung geschaffen werden.
Der Begriff "Höhenflossentrimmung" soll hier so allgemein verstanden werden, dass er sich gleichermaßen auf Bewegungen der Höhenflosse zur Korrektur von Störungen des Nickmomentenhaushalts wie auf Bewegungen der Höhenflosse zur Änderung der vertikalen Bahnführung bezieht.
Zum einen wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Höhenflossentrimmung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Zum anderen wird die Aufgabe gelöst durch eine Einrichtung zur Höhenflossentrimmung mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Jeweilige vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Einrichtung ist es, dass die Summe aller für einen bestimmten Bewegungsablauf vorgenommenen Bewegungsschritte und damit der Verschleiß kleiner ist als bei einer herkömmlichen Höhenflossentrimmung.
Verfahren und Einrichtung zur Höhenflossentrimmung nach der Erfindung sind unabhängig von der Art und Weise der Antriebe anwendbar.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele von Verfahren und Einrichtung zur Höhenflossentrimmung gemäß der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigt:
1 ein Blockdiagramm zur Darstellung des Verfahrens zur Höhenflossentrimmung und zur Vorsteuerung des Höhenruders bei einem Flugzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 ein schematisiertes Schaltbild zur Darstellung einer Einrichtung zur Höhenflossentrimmung bei einem Flugzeug gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 eine vergrößerte Darstellung einer Komponente der in 2 gezeigten Einrichtung, welche zur Berechnung des Verhältnisses der Stellflächenwirksamkeiten von Höhenflosse und Höhenruder gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist;
4 ein schematisiertes Treppendiagramm, welches die Erzeugung eines stufenförmigen Höhenflossenkommandos, welches zur Betätigung der Höhenflosse dient, in Abhängigkeit von einem eingegebenen Höhenflossenkommando gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, wobei zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der Erfindung eine Vergleichskurve mit einer durch mechanische Hysterese bei herkömmlicher Höhenflossentrimmung erzeugte Treppenfunktion mit kleineren Stufen dargestellt ist;
5 ein Diagramm, welches beispielhaft den zeitlichen Verlauf einer Anzahl von Signalen aus einem Testprogramm anführt, die bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Höhenflossentrimmung an verschiedenen Stellen auftreten;
6 bis 8 und 9 bis 11 jeweils drei Diagramme, welche im zeitlichen Verlauf die bei einer Höhenflossentrimmung mit einer Hysterese von 0,54° gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel bzw. mit einer Hysterese von 0,9° gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung an der Höhenflosse auftretenden Positionen und Kräfte jeweils exemplarisch am Beispiel eines A340-Flugs für Start, die gesamte Mission bzw. den Reiseflug und Landung zeigen.
In 1 ist in Form eines Blockdiagramms ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Höhenflossentrimmung dargestellt. Das Bezugszeichen 10 bedeutet einen Eingang für ein von außen zugeführtes Höhenrudersignal DQC1, welches zum Ausbalancieren des Nickmomentenhaushalts des Flugzeugs durch eine permanente automatische Trimmung (Auto-Trimmung) oder zur Änderung der vertikalen Bahnführung durch Piloteneingabe oder einen Flugregler über eine äußere Regelschleife (z. B. Autopilot) zugeführt wird. Dieses Höhenrudersignal DQC1 wird einmal direkt dem Höhenruder 12, genauer gesagt dessen Betätigungs- oder Stelleinrichtung zugeführt (DQCMD), zum anderen wird das Höhenrudersignal DQC1 bei 21 einer Höhenflossenkommandoberechnung (IHC1) unterzogen. In der anschließenden Stufenfunktion/Hysterese (22) wird aus dem Höhenflossensignal IHC1 ein zur Zuführung an die Höhenflosse 23, genauer an deren Stell- oder Betätigungseinrichtung bestimmtes Höhenflossenkommando IHCMD berechnet.
Aufgrund des Umstandes, dass die Stellgeschwindigkeit des Höhenruders 12 mit typischerweise ca. 35°/s bis 40°/s wesentlich höher ist als die Stellgeschwindigkeit der Höhenflosse 23 mit typischerweise ca. 0,5°/s bis 2,0°/s, eilt die Bewegung des Höhenruders 12 der Bewegung der Höhenflosse 23 voraus. Tritt eine Störung des Nickmomentenhaushaltes auf oder wird eine Änderung der vertikalen Bahnführung kommandiert, so übernimmt zunächst das schnellaufende Höhenruder 12 die Erzeugung der erforderlichen aerodynamischen Kräfte, die langsamer laufende Höhenflosse 23 läuft dem Höhenruder 12 mit der ihr eigenen Geschwindigkeit in einer gleichförmig gerichteten Bewegung hinterher. Dabei verlagert sich die Erzeugung der aerodynamischen Kräfte für das Flugmanöver zunehmend vom Höhenruder 12 auf die Höhenflosse 23, je weiter die Flosse 23 dem Ruder 12 folgt, wobei gleichzeitig aufgrund der sich im gewünschten Sinne verändernden Trimmlage des Flugzeugs das von außen zugeführte Höhenrudersignal DQC1 zurückgeht. Ist die geforderte Gesamtwirksamkeit der Kräfte von Höhenruder 12 und Höhenflosse 23 erreicht, bleibt das Höhenruder 12 stehen und läuft anschließend der langsamer hinterherlaufenden Höhenflosse 23 in einer gegensinnigen Bewegung entgegen.
Das Ausgangssignal IHC1 der Höhenflossenkommandoberechnung 21 wird der Höhenflosse 23 jedoch nicht direkt zugeführt, sondern durchläuft bei 22 zunächst eine Schwellwertverarbeitung bzw. eine Hysterese. Das bedeutet, dass das bei 21 berechnete Höhenflossenkommando IHC1 bei 22 mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen und als endgültiges Höhenflossenkommando IHCMD nur an die Höhenflosse 23 weitergegeben wird, wenn es den vorgegebenen Schwellwert übersteigt. Überschreitet das berechnete Höhenflossenkommando IHC1 den Schwellwert nicht, wird nicht der neu berechnete, sondern der vorherige Höhenflossenwert IHCMD an die Höhenflosse 23 weiter gegeben. In diesem Fall wird die Stelldifferenz IHC1-IHCMD über eine Höhenrudervorsteuerung DDQ dem Höhenrudersignal DQC1 überlagert. Die nicht kommandierte Stelldifferenz IHC1-IHCMD wird durch eine entsprechend Wirkung über die Höhenrudervorsteuerung DDQ aufgebracht.
Ziel der Höhenrudervorsteuerung DDQ ist es, die Stelldifferenz IHC1-IHCMD nicht über eine äußere Regelschleife, die der Bahnführung oder Nickdämpfung dient, kompensieren zu lassen, da sonst das Flugzeug geringfügige Nickbewegungen ausführt.
Die Funktion der Höhenrudervorsteuerung ist, dass bei Unterschreiten des Schwellwertes an die Höhenflosse 23 nicht ausgegebene Höhenflossenkommando IHC1 am Höhenruder 12 durch ein entsprechend bemessenes Höhenrudervorsteuerkommando DDQ berücksichtigt wird, indem bei 32 die Differenz Δi_H offset = IHC1-IHCMD aus dem bei 21 berechneten Höhenflossenkommando IHC1 und dem von der Stufenfunktion/Hysterese 22 tatsächlich an die Höhenflosse 23 ausgegebenen Höhenflossenkommando IHCMD gebildet wird. Dieses entspricht einem Höhenruderausschlag, der in seiner Wirkung der Wirkung des nicht kommandierten Höhenflossenausschlags gleicht. Dieses Vorsteuerkommando DDQ wird bei 11 dem Höhenrudersignal DQC1 aus 10 hinzu addiert, welches dem Höhenruder 12 direkt zugeführt wird.
Überschreitet jedoch das bei 21 berechnete Höhenflossenkommando IHC1 den vorgegebenen Stellwert, so dass nach dem Vergleich mit der Stufenfunktion oder Hysterese bei 21 eine Ausgabe des endgültigen Höhenflossenkommandos IHCMD an die Höhenflosse 23 erfolgt, wird dies berücksichtigt, indem bei 32 die Differenz Δi_H offset aus dem bei 21 berechneten Höhenflossenkommando IHC1 und dem von der Stufenfunktion/Hysterese 22 tatsächlich an die Höhenflosse 23 ausgegebenen Höhenflossenkommando IHCMD zurückgeht. Das heißt, das dem Höhenruder 12 zugeführte Vorsteuerkommando wird in der Weise verringert, wie die Höhenflosse 23 tatsächlich an Wirkung zunimmt.
Bei 33 erfolgt eine Wichtung der von 32 ausgegebenen Differenz Δi_H offset mit einer das Verhältnis der Stellflächenwirksamkeiten von Höhenflosse und Höhenruder repräsentierenden Größe, die bei 31 erzeugt wird. Hierdurch werden die unterschiedlichen aerodynamischen Wirksamkeiten der beiden Stellflächen berücksichtigt, so dass die aufgrund der Stufenfunktion oder Hysterese 22 bewirkte Abweichung des tatsächlich an die Höhenflosse 23 ausgegebenen Höhenflossenkommandos IHCMD von dem bei 21 berechneten Höhenflossenkommando IHC1 in eine adäquate Änderung der Stellung des Höhenruders 12 umgerechnet wird. Da die Wirksamkeiten der beiden Stellflächen entlang des Verstellbereichs, als auch im gesamten Flugzustandsraum (Flight Envelope), variieren, werden bei der Berechnung des Verhältnisses der Stellflächenwirksamkeiten 31 diejenigen Parameter berücksichtigt, welche das besagte Verhältnis wesentlich beeinflussen. Dieses sind insbesondere die Geschwindigkeit (Machzahl) des Flugzeugs, die absolute Höhenflossenstellung selbst, die Klappenstellung des Hochauftriebsystems und die Nicklage des Flugzeugs. Das bei 33 mit dem Stellflächenwirksamkeitsverhältnis gewichtete Signal wird bei 34 normiert und begrenzt und als Signal DDQ bei 11 additiv mit dem Höhenrudersignal DQC1 aus 10 kombiniert.
4 zeigt in einem Diagramm eine vereinfachte Prinzipdarstellung einer Stufenfunktion/Hysterese. Das durch die Stufenfunktion/Hysterese 22 an die Höhenflosse 23 tatsächlich ausgegebene Kommando i_H (Ordinate) in Abhängigkeit von dem bei 21 berechneten Höhenflossenkommando i_H command (Abzisse) in Form der Stufenfunktion mit den großen Stufen. Im Vergleich dazu ist als Stufenfunktion mit kleinen Stufen die Bewegung der Höhenflosse 23 in Ansprache auf das Höhenflossenkommando 21 dargestellt, wie es sich bei unmittelbarer Zuführung des Kommandos an die Höhenflosse aufgrund mechanischer Hysterese ergibt.
Gemäß dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das bei 21 berechnete Höhenflossenkommando IHC1 ausgehend von einem der augenblicklichen Höhenflossenstellung entsprechenden Ausgangswert mit dem vorgegebenen Schwellwert verglichen und bei Überschreiten des Schwellwerts der Vergleich von Höhenflossenkommando und Schwellwert deaktiviert und die Höhenflosse 23 in Ansprache auf das bei 22 ausgegebene Höhenflossenkommando IHCMD in Richtung auf eine Endposition verstellt, die dem berechneten Höhenflossenkommando entspricht.
Der Vergleich von Höhenflossenkommando und Schwellwert wird ausgehend von einem dann der augenblicklichen Höhenflossenstellung entsprechenden Ausgangswert wieder aktiviert, wenn diese augenblickliche Höhenflossenstellung der berechneten Endposition mindestens bis auf ein vorgegebenes Maß angenähert ist. Dies kann beispielsweise in Abhängigkeit davon geschehen, dass die Stellrate der Höhenflosse 23 unter einen vorgegebenen Bruchteil, beispielsweise 20%, der maximalen Stellrate abgesunken ist. Da mit Annäherung der augenblicklichen Höhenflossenstellung an deren berechnete Endposition die Laufgeschwindigkeit der Höhenflosse 23 abnimmt, kann die Relation der tatsächlichen zur maximalen Laufgeschwindigkeit als ein Indikator für die Annäherung an die vermutete Endposition verwendet werden, ab der die Schwellwertfunktion der Hysterese wieder aktiviert wird.
Wie 4 zeigt, wird bei 22 durch die Stufenfunktion/Hysterese bewirkt, dass die Höhenflossenstellung absichtlich in größeren Schritten, beispielsweise 0,5° bis 1,0°, als der heute üblichen Stellgenauigkeit von beispielsweise etwa 0,06° bis etwa 0,18° kommandiert wird. Somit läuft die Höhenflosse 23 nicht sofort, sondern erst nach Erreichen des vorgegebenen Schwellwerts dem Höhenruder 12 hinterher. Dadurch zwingt man Höhenruder und Höhenflosse nicht permanent auf eine gemeinsame Sehne zurück, vielmehr weist die Höhenruderstellung kleine Abweichungen von der gemeinsamen Sehne auf. Das Höhenruder 12 übernimmt also die Erzeugung der Nickmomentenkorrektur in dem Verstellbereich, in welchem die Höhenflosse 23 durch die Stufenfunktion/Hysterese festgehalten wird. Somit geht die Stellaktivität, d. h. die Häufigkeit der Bewegung, der Höhenflosse 23 deutlich zurück, die des Höhenruders 12 bleibt etwa gleich. Durch die verminderte Stellaktivität wird der Verschleiß aller an der Höhenflossenbewegung beteiligten Bauteile vermindert und insbesondere der lokal stark beanspruchte Bereich einer in der Stell- oder Betätigungseinrichtung der Höhenflosse 23 enthaltenen Trimmspindel unterliegt einem geringeren Verschleiß.
Bei einer konventionellen Hysterse (treppenförmige Übertragungsfunktion bei linear steigendem Eingangssignal) würde die Stellschraube auf der Trimmspindel immer an den gleichen Stellen zum Stehen kommen, nämlich an den den Schwellwerten der Hysterese entsprechenden Stellen. An diesen Stellen würde vermutlich ein erhöhter Verschleiß entstehen. Um dies zu vermeiden, ist es daher gemäß dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgesehen, die Höhenflosse 23 nach Überschreiten des initialen Schwellwerts so lange laufen zu lassen, bis die berechnete Endposition erreicht itst. Die berechnete Endposition ist unabhängig vom Schwellwert der Hysterese. Die Höhenflosse 23 kann also auch zwischen zwei Schwellwerten zum Stehen kommen. Wie bereits vorher erläutert, wird die Hysterese erst wieder aktiviert, wenn die tatsächliche Laufgeschwindigkeit der Höhenflosse unterhalb eines bestimmten Grenzwerts liegt, beispielsweise 20% der maximalen Stellrate der Höhenflosse. Trotz Hysterese kann die Höhenflosse somit an beliebigen Positionen stoppen. Das erneute Anlaufen der Höhenflosse erfolgt in Relation zur letzten Stopposition und unter Berücksichtigung des Schwellwerts der Hysterese. Auf diese Weise gibt es keine feste Aufteilung in der Übertragungsfunktion der Hysterese und somit auch nicht die typische feststehende Treppenfunktion einer Hysterese. Die in 4 gezeigte Treppenfunktion ist also nur schematisch zu verstehen insofern, als dass die Nullpunkte der dargestellten Stufen entlang der Mittelgerade nicht fix sind, sondern jeweils bezogen auf die jeweils letzte Endposition. Grundsätzlich können die Schwellwerte fest, variabel oder Funktionswerte des Flugzustands, der Höhenflossen-Position/-Stellrate, der Höhenruder-Position/-Stellrate, der Wölbung/Relativ-Bewegung/-Position zwischen Höhenflosse und Höhenruder, dem minimalen Luftwiderstand, dem Anstellwinkel, dem Höhenleitwerksanstellwinkel, dem Höhenruderauswehwinkel oder der Schwerpunktslage sein. Start und Stopwerte können dabei unabhängig voneinander definiert sein.
2 zeigt ein vereinfachtes Schaltbild einer Einrichtung zur Höhenflossentrimmung gemäß dem in 1 dargestellten und vorstehend beschriebenen Verfahren. Die in 2 dargestellten Komponenten und Signale sind mit dem gleichen Bezugszeichen versehen wie die in 1 dargestellten Verfahrensschritte, insoweit sie die gleichen Funktionen leisten.
Die Einrichtung umfaßt eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnete Einrichtung zur Höhenflossenkommandoberechnung, welche mit einem Eingang 10 zur Zuführung eines Höhenrudersignals DQC1 aufweist. Dieses Höhenrudersignal DQC1 ist über eine Leitung 101 und einen Addierer 11 direkt dem Höhenruder 12 zuführbar. Die Einrichtung 21 zur Höhenflossenkommandoberechnung ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gebildet durch einen Eingangsverstärker 211, welcher der Normierung des Signals dient, eine Begrenzerschaltung 212 und einen Integrierer 213. Im Integrierer 213 erfolgt eine Summation des am Eingang 10 anliegenden Höhenrudersignals DQC1, so dass am Ausgang der Einrichtung 21 ein stetig in seiner Amplitude zunehmendes kontinuierliches Höhenflossenkommando IHC1 erscheint. Für das Patent ist der interne Aufbau der Höhenflossenkommandoberechnung in 21 nur beispielhaft und könnte auch af andere Weise erzeugt werden. Das von der Einrichtung 21 abgegebene Höhenflossenkommando IHC1 wird einerseits einer Hystereseschaltung 22 und andererseits einem Subtrahierer 32 zugeführt, welcher an seinem zweiten Eingang mit dem Ausgang der Hystereseschaltung 22 zur Aufnahme von deren Ausgangssignal IHCMD verbunden ist. Das Ausgangssignal IHCMD wird weiterhin über eine Leitung 221 als stufenförmiges Höhenflossenkommando an die Höhenflosse 23, oder genauer an deren Stell- oder Betätigungseinrichtung ausgegeben. Dem Subtrahierer kann auch statt dem berechneten Sollkommando der Höhenflosse IHCMD alternativ die Höhenflossenposition eines Höhenflossenpositionssensors zu geführt werden.
Weiter vorgesehen ist eine Einrichtung 31 zur Berechnung des Verhältnisses der Stellflächenwirksamkeiten, deren Ausgangssignal an einen Multiplizierer 33 gegeben wird, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang des Subtrahierers 32 zur Aufnahme von dessen Ausgangssignal verbunden ist. Das Ausgangssignal des Subtrahierers 32 ist das bereits unter Bezugnahme auf 1 näher erläuterte Signal Δi_H offset, welches den Positionierungsfehler der Höhenflosse 23 repräsentiert, der durch die Abweichung des von der Hystereseschaltung 22 an die Höhenflosse 23 tatsächlich abgegebenen stufenförmigen Höhenflossenkommandos IHCMD von dem berechneten kontinuierlichen Höhenflossenkommando IHC1 resultiert. Dieser Positionierungsfehler der Höhenflosse Δi_H offset wird somit im Multiplizierer 33 mit dem von der Einrichtung 31 zur Berechnung des Verhältnisses der Stellflächenwirksamkeiten gewichtet und in einem nachgeschalteten Begrenzer 34 mit großen Schwellwerten begrenzt. Das so erhaltene Signal DDQ wird dann dem Addierer 11 zugeführt, wo es mit dem über die Leitung 101 direkt zugeführten Höhenrudersignal DQC1 additiv kombiniert wird. Das Ergebnis ist ein kombiniertes Höhenruderkommando DQCMD, welches an das Höhenruder 12 ausgegeben wird. Dieses kombinierte Höhenruderkommando berücksichtigt somit das direkt eingegebene Höhenrudersignal DQC1 vom Eingang 10 wie auch einen Höhenrudervorsteuerungsanteil, welcher dem Positionierungsfehler Δi_H offset der Höhenflosse 23 Rechnung trägt.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung 31 zur Berechnung des Verhältnisses der Stellflächenwirksamkeiten näher. Diese Einrichtung 31 umfaßt im wesentlichen zwei Tabellen (Look-Up-Tables) 312 und 313, welche in Abhängigkeit der Flugzustandsparameter die Stellflächenwirksamkeit von Höhenflosse 23 bzw. Höhenruder 12 repräsentieren. Bei gleicher Abhängigkeit können die Stellflächenwirksamkeiten auch alternativ in Gleichungssystemen oder einem anderen Speicher abgelegt sein.
Die Tabelle 312 repräsentiert die Höhenflossenwirksamkeit, die Tabelle 313 die Höhenruderwirksamkeit. Die Ausgangssignale der Tabellen 312, 313 werden den Eingängen einer Divisionsschaltung 311 zugeführt, das der letzteren über eine Begrenzerschaltung 315, welche einer Begrenzung der Höhenruderwirksamkeit Rechnung trägt.
Die zeitlichen Verläufe der in der in 2 dargestellten Schaltung auftretenden und vorstehend beschriebenen Signale DQC1, INPUT, IHC1, IHCMD, Δi_H offset und DQCMD sind beispielhaft im zeitlichen Verlauf in 5 dargestellt. Das Eingangssignal DQC1 ist hier ein durch einen Testsignalgenerator erzeugtes sinusförmiges Schwingungssignal s(t = 22,5 sin(0,1t) – 7,5, 5a). Es repräsentiert beispielsweise das Ausgangssignal einer permanent automatisch arbeitenden Trimmeinrichtung, durch welche der Nickmomentenhaushalt eines Flugzeugs ausgeglichen werden soll.
Das Signal INPUT, 5b) zeigt das Signal DQC1 nach Normierung durch den Verstärker 211. Das nach Durchführung der Berechnung des Höhenflossenkommandos erhaltene Signal IHC1, 5c) ergibt sich als Ausgangssignal der Integriererschaltung 213 und ist bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel auf den Bereich von –11,6 bis +1,2 begrenzt. 5d) zeigt das Ausgangssignal IHCMD der Hystereseschaltung 22. Dieses weicht vom Signal IHC1 insofern ab, als dass es letzteres unterdrückt, soweit es unter dem Schwellwert der Hystereseschaltung 22 liegt.
Der sich daraus ergebende Positionierungsfehler Δi_H offset, der am Subtrahierer 32 erscheint, ist in 5e) gezeigt. Das in 5f) gezeigte Signal DQCMD schließlich ist das kombinierte Höhenruderkommando, welches vom Addierer 11 an das Höhenruder 12 ausgegeben wird.
Die 6 bis 11 zeigen Diagramme, in welchen jeweils im zeitlichen Ablauf die Höhenflossenkommandos und die Höhenflossenkraft für zwei exemplarische Flüge mit dem Flugzeugmuster A340 in den Phasen Start, gesamte Mission bzw. Reiseflug und Landung dargestellt sind. Von den beiden eng beieinander liegenden Kurven A und B bedeutet die glatt verlaufende Kurve A das berechnete kontinuierliche Höhenflossenkommando IHC1, während die dieser eng folgende stufige Funktion B die sich daraus ergebende Höhenflossenposition bei einer geringen Hysterese von 0,06° repräsentiert, wie sie sich aufgrund der mechanischen Hysterese im mechanischen Antrieb der Höhenflosse 23 bei einer herkömmlichen Höhenflossentrimmung ergibt. Die Kurve C dagegen zeigt jeweils die Position der Höhenflosse 23 bei Trimmung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die 6 bis 8 Kurven C zeigen, welche sich bei einer Hysterese mit Stufen von 0,54° ergeben, während die 9 bis 11 Kurven C zeigen, welche sich bei einer Hysterese mit Stufen von 0,9° ergeben. In den Kurven C ist der absichtlich gewählten Hysterese von 0,54° bzw. 0,9° noch die mechanische Hysterese von 0,06° überlagert, die sich in den kleinen Stufen widerspiegelt.
Aus einem Vergleich der Kurven B und C ist ersichtlich, dass bei Verwendung einer Stufenfunktion oder Hysterese, wie sie durch die Funktionalität 22 in 1 bzw. 2 bewirkt ist, die Summe aller inkrementellen Bewegungsschritte der Höhenflossenbewegung deutlich kleiner ist (Kurve C) als ohne eine solche absichtliche Hysterese bzw. bei allein der mechanischen Hysterese im Höhenflossenantrieb (Kurve B). Dies kommt insbesondere zum Tragen beim Reiseflug, vgl. 7 für eine Hystereseschwelle von 0,54° bzw. 10 für eine Hystereseschwelle von 0,9°. Jedoch auch bei Start und Landung ist die Summe der inkrementellen Bewegungsschritte bei einer absichtlichen Hysterese entsprechend Kurve C deutlich geringer als ohne, vgl. Kurve B.
Das Höhenruder und die Höhenflosse können in Ansprache auf das Höhenrudersignal 10 so eingestellt werden, dass durch deren gegenseitige Stellung eine Wölbung des durch Höhenflosse und Höhenruder erzeugten Gesamtprofils bewirkt wird, die bereits schon als solche eine Auftriebs-/Abtriebskraft im Sinne des zugeführten Höhenrudersignals 10 hervorruft. Durch die vorher beschriebene, aufgrund der Hysteresefunktion hervorgerufene geringe Abweichung der Höhenruderstellung von der gemeinsamen Sehne mit der Höhenflosse entsteht eine Wölbung des Gesamtprofils. Bei gleicher aerodynamischer Kraft, typischerweise Abtrieb, d. h. nach unten gerichteter Auftrieb an der Höhenflosse, kann der Luftwiderstand der gewölbten Höhenflosse gegenüber einer geraden, dafür aber stärker eingestellten Höhenflosse geringer sein. Bei der Auslegung der Höhenflossenansteuerung sollte also darauf geachtet werden, dass eine Wölbung auf der richtigen Seite des Gesamtprofils von Höhenflosse und Höhenruder im Sinne einer Widerstandsminimierung und nicht ein Miß-Trimm, also eine gegensinnig widerstandserhöhende Verstellung beider Stellflächen mit einer Wölbung, die der beabsichtigten aerodynamischen Kraft entgegengerichtet ist, entsteht. Je nach Höhenflossenstellung bzw. Flugzustand muß also das Höhenruder auf der richtigen Seite der Höhenflossensehne stehen, um die besagte Widerstandsreduzierung zu bewirken. Die Größe der Hysterese ist dabei ein Maß für die maximal mögliche Wölbung und die mögliche Widerstandsreduzierung. Eine entsprechende Logikfunktion wäre in der Hysteresefunktionalität 22 zu integrieren oder kann durch ein Off-Set im Höhenflossensignal DDQ erzielt werden.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine zusätzliche Funktionalität bei der Ansteuerung von Höhenflosse und Höhenruder eines Flugzeugs geschaffen, welche sich in vorteilhafter Weise durch Verschleißverringerung, Verlängerung der Wartungsintervalle und Lebensdauerverlängerung der Höhenflossenansteuerung und der entsprechenden bewegten Bauteilgruppen, beispielsweise Kugelumlaufgetriebe und Trimmspindel im Höhenflossenantrieb bemerkbar macht.
Die Funktionalität, das heißt, die in den 2 und 3 gezeigten Koponenten, können insbesondere software-mäßig implementiert sein.
Der funktionelle Nachweis und die zu erwartenden Verbesserungen wurden exemplarisch anhand von aufgezeichneten Flugversuchsdaten nachgewiesen, wie sie in den 6 bis 11 wiedergegeben sind.
Die Versuche wurden jeweils für einen Kurzstrecken- und einen Langstreckenflugzeug mit unterschiedlichen Schwellwerten für die Hysterese durchgeführt.

10: Höhenrudersignaleingang
11: Addierer
12: Höhenruderansteuerungssignal
21: Höhenflossenkommandoberechnung
22: Stufenfunktion/Hysterese
23: Höhenflossenansteuerungssignal
31: Berechnung Verhältnis Stellflächenwirksamkeit
32: Subtrahierer
33: Multiplizierer
34: Signalbegrenzung
211: Normierverstärker
212: Begrenzer
213: Integrierer
311: Dividierer
312: Tabelle (Look-Up-Table)
313: Tabelle (Look-Up-Table)
314: Eingang für Flugzustandsparameter
315: Begrenzer

Claims

Verfahren zur Höhenflossenansteuerung bei einem Flugzeug in Ansprache auf ein Höhenflossenkommando (IHC1), dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Höhenflosse (23) stufenweise erfolgt, und dass unter Verlagerung von höherfrequenten Bewegungsanteilen im Höhenflossenkommando (IHC1) auf das Höhenruder (12) eine Vorsteuerung von nicht kommandierten Höhenflössenkommandoanteilen über das Höhenruder (12) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Höhenflossenkommando (IHC1) mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen (22) und nur an die Höhenflosse (23) als tatsächliches Höhenflossenkommando (IHCMD) ausgegeben wird, wenn es den Schwellwert übersteigt, und dass bei Unterschreiten des vorgegebenen Schwellwerts über eine Vorsteuerung ein Höhenruderkommando (DDQ) zur Kompensation der Differenz Δi_H offset = IHC1-IHCMD einer dem entsprechenden Höhenruderwirkung an selbiges ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 2 zur Höhenflossentrimmung bei einem Flugzeug, das ein Höhenruder (12) mit einer hohen Stellgeschwindigkeit und eine Höhenflosse (23) mit einer niedrigen Stellgeschwindigkeit aufweist, bei dem aus einem zur Durchführung eines Flugmanövers und/oder zur Trimmung des Flugzeugs zugeführten Höhenrudersignal (DQC1) ein Höhenruderkommando zur Betätigung des Höhenruders (12) und ein Höhenflossenkommando zur Betätigung der Höhenflosse (23) erzeugt werden, wobei das Höhenflossenkommando aus dem Höhenrudersignal (DQC1) berechnet (21) und an die langsam laufende Höhenflosse (23) ausgegeben wird und die Gesamtwirkung von Höhenruder und Höhenflosse dem Höhenrudersignal (10) entsprechen und während einer durch die Stellgeschwindigkeit der langsam laufenden Höhenflosse (23) gegebenen Einstellzeit Höhenruder und Höhenflosse in eine aufeinander abgestimmte Endstellung gebracht werden, wobei das berechnete Höhenflossenkommando (IHC1) mit einem vorgegebenen Schwellwert verglichen (22) und nur an die Höhenflosse (23) als tatsächliches Höhenflossenkommando (IHCMD) ausgegeben wird, wenn es den Schwellwert übersteigt, und dass bei Unterschreiten des vorgegebenen Schwellwerts über eine Vorsteuerung ein Höhenruderkommando (DDQ) zur Kompensation der Differenz Δi_H offset = IHC1-IHCMD einer dem entsprechenden Höhenruderwirkung an selbiges ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich des berechneten Höhenflossenkommandos (IHC1) mit dem Schwellwert durch eine vorgegebene Hysterese- oder Stufenfunktion erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei nicht ausgegebenem Höhenflossenkommando (IHC1) ein Vorsteuerkommando (DDQ) an das Höhenruder (12) ausgegeben wird, welches einen Höhenruderausschlag erzeugt, der in seiner Wirkung der Wirkung des nicht kommandierten Höhenflossenausschlags entspricht.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuerkommando (DDQ) für das Höhenruder durch Bildung der Differenz (Δi_H offset) aus dem berechneten Höhenflossenkommando (IHC1) und dem tatsächlich an die Höhenflosse (23) ausgegebenen Höhenflossenkommando (IHCMD) und Wichtung dieser Differenz (Δi_H offset) mit einer das Verhältnis der Stellflächenwirksamkeiten von Höhenflosse zu Höhenruder repräsentierenden Größe erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorsteuerkommando (DDQ) für das Höhenruder durch Bildung der Differenz (Δi_H offset) aus dem berechneten Höhenflossenkommando (IHC1) und der durch einen Positionssensor tatsächlichen gemessen Höhenflossenposition und Wichtung dieser Differenz (Δi_H offset) mit einer das Verhältnis der Stellflächenwirksamkeiten von Höhenflosse zu Höhenruder repräsentierenden Größe erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Stellflächenwirksamkeiten unter Berücksichtigung von einem oder mehreren der folgenden Parameter berechnet wird: Machzahl, Fluggeschwindigkeit, absolute Höhenflossenstellung, Klappenstellung des Flugzeug-Hochauftriebsystems, Nicklage des Flugzeugs.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das berechnete Höhenflossenkommando (IHC1) ausgehend von einem der augenblicklichen Höhenflossenstellung entsprechenden Ausgangswert mit dem vorgegebenen Schwellwert verglichen wird, das bei Überschreiten des Schwellwerts der Vergleich von Höhenflossenkommando und Schwellwert deaktiviert und die Höhenflosse (23) in Ansprache auf das ausgegebene Höhenflossenkommando (IHCMD) in Richtung auf eine dem berechneten Höhenflossenkommando entsprechende Endposition verstellt wird, und dass der Vergleich von Höhenflossenkommando (IHC1) und vorgegebenen Schwellwert ausgehend von einem dann der augenblicklichen Höhenflossenstellung entsprechenden Ausgangswert wieder aktiviert wird, wenn diese augenblickliche Höhenflossenstellung der berechneten Endposition mindestens bis auf ein vorgegebenes Maß angenähert ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Vergleich von Höhenflossenkommando (IHC1) und Schwellwert wieder aktiviert wird, wenn die Stellrate der Höhenflossenbetätigung unter einen vorgegebenen Bruchteil der maximalen Stellrate abgesunken ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Höhenruder (12) und die Höhenflosse (23) so eingestellt werden, dass durch deren gegenseitige Stellung eine Wölbung des durch Höhenflosse und Höhenruder erzeugten Gesamtprofils bewirkt wird, die eine Auftriebs-/Abtriebskraft im Sinne des zugeführten Höhenrudersignals (10) und/oder eine Luftwiderstandsreduzierung hervorruft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellwertfunktion unabhängige Start- und Stopwerte besitzt, die fest, variabel oder Funktionswerte des Flugzustands, der Höhenflossen-Position/-Stellrate, der Höhenruder-Position/-Stellrate, der Wölbung/Relativ-Bewegung/-Position zwischen Höhenflosse und Höhenruder, dem minimalen Luftwiderstand, dem Anstellwinkel, dem Höhenleitwerksanstellwinkel, dem Höhenruderauswehwinkel oder der Schwerpunktslage sind.
Einrichtung zur Höhenflossenansteuerung bei einem Flugzeug in Ansprache auf ein Höhenflossenkommando (IHC1), dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur stufenweisen Ansteuerung der Höhenflosse (23) und unter Verlagerung von höherfrequenten Bewegungsanteilen im Höhenflossenkommando (IHC1) auf das Höhenruder (12) zur Vorsteuerung von nicht kommandierten Höhenflössenkommandoanteilen über das Höhenruder (12) vorgesehen ist.
Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung dazu vorgesehen ist, das Höhenflossenkommando (IHC1) mit einem vorgegebenen Schwellwert zu vergleichen (22) und nur an die Höhenflosse (23) als tatsächliches Höhenflossenkommando (IHCMD) auszugeben, wenn es den Schwellwert übersteigt, und bei Unterschreiten des vorgegebenen Schwellwerts über eine Vorsteuerung ein Höhenruderkommando (DDQ) zur Kompensation der Differenz Δi_H offset = IHC1-IHCMD einer dem entsprechenden Höhenruderwirkung an selbiges auszugeben.
Einrichtung nach Anspruch 14 zur Höhenflossentrimmung bei einem Flugzeug, das ein Höhenruder (12) mit einer hohen Stellgeschwindigkeit und eine Höhenflosse (23) mit einer niedrigen Stellgeschwindigkeit aufweist, wobei die Einrichtung zur Erzeugung eines Höhenruderkommandos für die Betätigung des Höhenruders (12) und eines Höhenflossenkommandos für die Betätigung der Höhenflosse (23) aus einem zur Durchführung eines Flugmanövers und/oder zur Trimmung des Flugzeugs zugeführten Höhenrudersignal (DQC1) unter Berechnung (21) des Höhenflossenkommandos (IHC1) aus dem Höhenrudersignal (DQC1) und Ausgabe desselben an die langsam laufende Höhenflosse (23) vorgesehen ist, so dass die Gesamtwirkung von Höhenruder und Höhenflosse dem Höhenrudersignal (DQC1) entsprechen und während einer durch die Stellgeschwindigkeit der langsam laufenden Höhenflosse (23) gegebenen Einstellzeit Höhenruder und Höhenflosse in eine aufeinander abgestimmte Endstellung gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (22) zum Vergleichen des berechneten Höhenflossenkommandos (IHC1) mit einem vorgegebenen Schwellwert und zur Ausgabe an die Höhenflosse (23) nur, wenn es den Schwellwert übersteigt, und eine Einrichtung (31, 32, 33, 34) zur Ausgabe eines Höhenruderkommandos (DDQ) zur Kompensation der Differenz Δi_H offset = IHC1-IHCMD einer dem entsprechenden Höhenruderwirkung an selbiges bei Unterschreiten des vorgegebenen Schwellwerts über eine Vorsteuerung.
Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) zum Vergleichen des berechneten Höhenflossenkommandos (IHC1) mit einem vorgegebenen Schwellwert für einen Vergleich mit einer Hysterese- oder Stufenfunktion vorgesehen ist.
Einrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (31, 32, 33, 34) zur Ausgabe des Höhenruderkommandos dazu vorgesehen ist, anstelle des bei Unterschreiten des Schwellwerts nicht ausgegebenen Höhenflossenkommandos ein Vorsteuerkommando (DDQ) an das Höhenruder (12) auszugeben, welches einen Höhenruderausschlag erzeugt, der in seiner Wirkung der Wirkung des nicht kommandierten Höhenflossenausschlags entspricht.
Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (31, 32, 33, 34) zur Erzeugung des Vorsteuerkommandos eine Einrichtung (32) zur Bildung einer Differenz (Δi_H offset) aus dem berechneten Höhenflossenkommando (IHC1) und dem tatsächlich an die Höhenflosse (23) ausgegebenen Höhenflossenkommando (IHCMD) und eine Einrichtung (31, 33) zur Wichtung dieser Differenz (Δi_H offset) mit einer das Verhältnis der Stellflächenwirksamkeiten von Höhenflosse zu Höhenruder repräsentierenden Größe umfaßt.
Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (31, 33) zur Wichtung der Differenz (Δi_H offset) zur Berechnung des Verhältnisses der Stellflächenwirksamkeiten unter Berücksichtigung von einem oder mehreren der folgenden Parameter vorgesehen ist: Machzahl, Fluggeschwindigkeit, absolute Höhenflossenstellung, Klappenstellung des Flugzeug-Hochauftriebsystems, Nicklage des Flugzeugs.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) zum Vergleichen des berechneten Höhenflossenkommandos (IHC1) mit dem vorgegebenen Schwellwert dazu vorgesehen ist, das berechnete Höhenflossenkommando (IHC1) ausgehend von einem der augenblicklichen Höhenflossenstellung entsprechenden Ausgangswert mit dem vorgegebenen Schwellwert zu vergleichen und bei Überschreiten des Schwellwerts den Vergleich von Höhenflossenkommando und Schwellwert zu deaktivieren, wobei die Höhenflosse (23) in Ansprache auf das ausgegebene Höhenflossenkommando in Richtung auf eine dem berechneten Höhenflossenkommando entsprechende Endposition verstellt wird, und den Vergleich von Höhenflossenkommando und vorgegebenen Schwellwert ausgehend von einem dann der augenblicklichen Höhenflossenstellung entsprechenden Ausgangswert wieder zu aktivieren, wenn diese augenblickliche Höhenflossenstellung der berechneten Endposition mindestens bis auf ein vorgegebenes Maß angenähert ist.
Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (22) zum Vergleichen des berechneten Höhenflossenkommandos (IHC1) mit dem vorgegebenen Schwellwert dazu vorgesehen ist, den Vergleich wieder zu aktivieren, wenn die Stellrate der Höhenflossenbetätigung unter einen vorgegebenen Bruchteil der maximalen Stellrate abgesunken ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (21) zur Berechnung des Höhenflossenkommandos und die Einrichtung (31, 32, 33) zur Ausgabe des Höhenruderkommandos dazu vorgesehen sind, das Höhenruder und Höhenflosse in Ansprache auf das Höhenrudersignal (10) so einzustellen, dass durch deren gegenseitige Stellung eine Wölbung des durch Höhenflosse und Höhenruder erzeugten Gesamtprofils bewirkt wird, die eine Auftriebs-/Abtriebskraft im Sinne des zugeführten Höhenrudersignals (10) hervorruft.