JPH0358959B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は航空機の操縦装置に関するもので、特
に完全に新規な方式による操縦を可能とする航空
機操縦装置に関するものである。

［従来の技術］ 固定翼航空機、回転翼航空機（ヘリコプタ）の
いずれに於ても、操縦士は操縦桿、操縦レバー、
操縦輪、足踏みペダル等の操縦手段を使用して、
航空機の操縦翼面の位置制御して航空機の高度、
姿勢、速度等を制御している。最も簡単なシステ
ムでは、操縦装置はケーブルにより制御翼面に連
結されている。例えば、固定翼軽飛行機では足踏
ペダルがケーブルにより方向舵に連結されてい
る。より複雑なシステムでは、流体圧サーボによ
り増力される機械的連結部等を有する操縦装置が
用いられる。

航空機システムが益々複雑化するにつれて、操
縦室内に多数の計器、スイツチ等が配設されてお
り、これらの計器、スイツチ等によつて操縦席回
りの空間の多くを占有している。従つて、操縦室
内における操縦装置と他の装置の配置が非常に困
難になつてきている。

典型的な航空機では、操縦桿上の操縦輪により
航空機のロール及びピツチが制御され、足踏ペダ
ルにより方向舵が制御され、スロツトル・コンソ
ールによりエンジン推力が制御されている。一
方、典型的なヘリコプタでは、サイクリツク・ピ
ツチ桿により航空機のピツチ及びロールが制御さ
れ、足踏ペダルによりヨーが制御され、コレクテ
イブ・ピツチ桿により垂直揚力が制御されてい
る。これらの操縦装置及び操縦翼面への機械的連
結部又はサーボ機構によつては操縦室空間の多く
の部分が占有されている。例えば、操縦士座席の
正面に操縦輪又は操縦桿を配置した場合、操縦輪
又は操縦桿をその空間内で種々の位置に動かす必
要があり、これらの操縦輪又は操縦桿が操縦士の
視野をさえぎるため、操縦士の正面に電子式表示
器等を配置することを困難なものにしている。ま
た、足踏ペダルによつて、ヘリコプタのロギン
グ・オペレーシヨン、建設作業等における操縦士
による前方及び下方視界が妨げられることがあ
る。また、乗客が操縦士座席の一つに坐つている
時、操縦装置との乗客の不注意な接触により意図
せざる操作が行なわれる可能性がある。更に、操
縦士座席への近接及び離隔時にこれらの操縦装置
が邪魔になる。

操縦士及び副操縦士により操縦が行なわれるシ
ステムでは、その一方から他方への引継ぎが操縦
システムに突変入力を与えることなく行なわれ得
るように、操縦装置が互に位置を同期化されてい
ることが必須である。このために、操縦士の操縦
装置の各々は対応する副操縦士用の操縦装置と通
常機械的に連結されている。機械的連結をなくす
ために必要な流体圧又は電気式センサ及びアクチ
ユエータはこの使用目的には動作速度が遅過ぎま
た煩雑過ぎるので、実用的には使用不可能であ
る。

上記の欠点のいくつかを解決するため、操縦士
が手を座席のアームに載せている状態で操作し得
る所謂“サイドアーム”操縦装置を提供する試み
がなされてきた。このサイドアーム式の操縦装置
は、操縦士が高い加速度に耐えなければならない
高速航空機又は宇宙船内では、操縦士の身体を座
席にクツシヨンで支える必要があるため操縦士が
座席内で操縦操作を行い得るので有効なものと考
えられている。このため、いくつかのサイドアー
ム操縦装置が使用されるに至つている。

［発明の解決しようとする課題］ 従来、ある程度成功裡に用いられている典型的
なサイドアーム操縦装置は二軸方向の制御、一般
にはピツチ軸及びロール軸方向の制御に制限され
ている。従つて、スロツトル又はコレクテイブ・
ピツチ桿及び足踏ペダルは従来のまま残されてい
るので、それらを操作するため操縦士は座席の外
に手を伸ばさなければならず、また足踏ペダルを
踏み得る姿勢をとらなければならない。また、座
席室の装置の繁雑さのを解消も不十分である。

三軸又はそれ以上の軸方向に操作可能なサイド
アーム操縦装置を製作することも試みられてき
た。これらの軸には、例えばピツチ軸、ロール軸
及びヨー軸、又はピツチ軸、ロール軸及びコレク
テイブ・ピツチ軸（又は固定翼航空機ではスロツ
トル軸）が含れている。しかし、三軸又はそれ以
上の軸で作動するように設計されたサイドアーム
操縦装置は各操縦軸間の交差結合に起因する共通
の欠点を持つている。即ち、前後及び右左運動に
よりピツチ方向制御及びヨー方向制御する場合、
同一の操縦桿の上下運動によりヘリコプタのコレ
クテイブ・ピツチをも制御することは不可能であ
る。なぜならば、操縦桿を前方及び後方に動かそ
うとすると、操縦桿はある程度上方及び後方にも
動く結果となる（その逆も同様）からである。こ
れは、人間の手が手首関節を枢動個所として前腕
に連結されているため、人間の手首関節の自然な
運動により操縦桿の異なる軸の間に交差結合が惹
起されるという本質的な問題であると考えられ
る。同じことが、前−後及び右−左運動と組み合
わされているねじり運動についても同様である。

航空機の重量を減じ、信頼性及び性能をを向上
するためにシステムに冗長性を持たせ、また例え
ば、マイクロプロセツサ等の最新技術の利点を取
り入れるために航空機内の機械的相互結合を避け
て電気的又は光学的に（又はその双方により）セ
ンサ及びアクチユエータを結ぶことを特徴とする
“フライ・バイ・ワイヤ（fly−by−wire）”シス
テムについてもいくつかの検討がなされてきた。
このような場合、航空機の操縦翼面の制御ために
ブースタ・サーボを駆動する通常の機械的リンケ
ージが電気式位置にセンサにより置換され、それ
により電気／流体圧アクチユエータが制御され
る。しかし、複雑さ及び座席室取付装置を増さず
に操縦士の操縦手段と副操縦士の操縦手段との間
の同期化を行ない得るフライ・バイ・ワイヤ式シ
ステムを実現することはこれまで困難であつた。
従つて、現在一般の操縦手段を有する航空機に用
いるべく構成されたフライ・バイ・ワイヤ式シス
テムでは、操縦士の操縦手段と副操縦士の操縦手
段との間は機械的に連結され、その単一の機械的
連結部に電気式トランスデユーサを結合すること
が一般に提案されている。このことは、操縦士と
副操縦士との間で引継ぎが行なわれる場合に操縦
装置（例えばヘリコプタの操縦桿又は固定翼航空
機の操縦輪）の位置は操縦士側と副操縦士とで同
一でなければならないが、この運動又は位置の同
期化は、過大な空間をとらない高速追従システム
の実現が本質的に困難であるため、機械的相互結
合以外では容易に行なわれ得ないものとなつてい
た。

本発明の目的は、上記のような従来の航空機操
縦システムにおける問題を解消し、単一の操縦装
置によりピツチ方向、ロール方向、ヨー方向の姿
勢制御、揚力制御及び対空速度制御といつた複数
の制御を行い得るようにするとともに、操縦操作
における操縦士の負担を軽減することのできる操
縦システムを提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の第一の構成によれば、航空機のピツチ
方向、ロール方向、ヨー方向の姿勢制御、揚力制
御及び速度制御のうちの少なくとも一つを手動制
御するための制御装置であつて、前記制御装置は
制御するピツチ方向、ロール方向、ヨー方向の航
空機の姿勢、揚力及び速度の一つを制御する操縦
翼面と、 前記操縦翼面を動作させるように操作されると
ともに、各操作方向に微小の動作ストロークで動
作して操作力に応じて操作力の大きさと操作方向
を示す操作入力信号を発生し、前記操作力の入力
が継続されている間前記操作入力信号の出力を継
続し、前記操作力が解除された時に前記操作入力
信号の出力を停止する単一の手動入力装置と、 制御信号の制御値に応じて前記操縦翼面を動作
させる操縦翼面駆動用のサーボ機構と、 前記手動操作入力装置により入力される前記操
作入力信号の信号値にに応じて制御信号を発生す
る信号処理手段とによつて構成され、該信号処理
手段は、 前記操作入力信号の信号値に比例する制御信号
の比例成分と、前記入力信号の信号値を積分して
制御信号の積分成分とを発生し、 前記比例成分と積分成分とに応じて操縦翼面の
制御位置を指令する前記制御信号の制御値を決定
して、 決定された制御値を持つ制御信号を前記サーボ
機構に供給して操作入力信号の信号値と入力継続
時間に応じて前記操縦翼面の位置を制御するとと
もに、 前記操作入力信号が無い間前記操作入力信号の
消滅時点の前記積分成分を操縦翼面の位置に対応
した前記浮動修正点として保持して前記操縦翼面
を前記操作入力信号消滅時点の位置に保持する、 ように動作することを特徴とする航空機の操縦シ
ステムが提供される。

また、本発明の第二の構成によれば、航空機の
ピツチ方向、ロール方向、ヨー方向の姿勢制御、
揚力制御及び速度制御のうちの少なくとも二つを
手動制御するための制御装置であつて、前記制御
装置は少なくとも制御するピツチ方向、ロール方
向、ヨー方向の航空機の姿勢、揚力及び速度のう
ちの少なくとも二つを制御する第一及び第二の操
縦翼面と、 前記第一及び第二の操縦翼面を制御するための
操作入力を入力するために操作されるとともに、
各操作方向に操縦士がストロークを知覚しない程
度の微小の動作ストロークで動作して付与される
操作力に応じて操作力の大きさと操作方向を示す
操作入力信号を発生し、前記操作力の入力が継続
されている間前記操作入力の出力を継続し、前記
操作力が解除された時に前記操作入力信号の出力
を停止する単一の手動入力装置と、 制御信号の制御値に応じて前記操縦翼面を動作
させる操縦翼面駆動用のサーボ機構と、 前記手動操縦入力装置より入力される同一操縦
方向の前記操作入力が継続している間、前記手動
操作入力装置により入力される前記同一操縦方向
の操作入力信号の信号値に応じて対応する第一ま
たは第二の操縦翼面のための制御信号を発生する
信号処理手段とによつて構成され、該信号処理手
段は、 前記操作入力信号の信号値に比例する制御信号
の比例成分と、前記入力信号の信号値を積分して
制御信号の積分成分とを発生し、 前記比例成分と積分成分とに応じて操縦翼面の
制御位置を指令する前記制御信号の制御値を決定
して、 決定された制御値を持つ制御信号を前記サーボ
機構に供給して操作入力信号の信号値と入力継続
時間に応じて前記操作翼面の位置を制御するとと
もに、 前記操作入力信号が無い間前記操作入力信号の
消滅時点の前記積分成分を操縦翼面の位置に対応
した前記浮動修正点として保持して前記操縦翼面
を前記操作入力信号消滅時点の位置に保持する、 ように動作することを特徴とする航空機の操縦シ
ステムが提供される。

［作用］ 本発明は、上記のように第一及び第二の構成の
ように構成して、手動操作装置による操縦操作
を、操作装置の操作ストロークを非常に小さく設
定することによつて操縦士の操作時における手首
の運動量を減少するいつぽう、操縦装置に加えら
れる操作力の大きさ、方向及び入力継続時間によ
つて制御信号の制御値を決定し、対応する操縦翼
面の制御位置を決定するようにして、制御される
操縦翼面の動作方向、動作速度及び動作量を制御
出来るようにしている。即ち、操縦装置に作用す
る操作力の方向が操縦翼面の動作方向に対応し、
操作力の大きさが操縦翼面の動作速度に対応し、
操作力と入力継続時間の積分値が操縦翼面の動作
量に対応する。また、操縦装置への操作入力が解
除された時点で、制御信号の制御値を操作力解除
時点の制御値に固定するように構成して、次の操
縦操作による操作入力の入力時点では、制御信号
の信号値は、前回固定されていた制御値を基準値
として更新される。

従つて、操縦士は、ピツチ方向、ロール方向、
ヨー方向の姿勢制御、揚力制御、対空速度制御に
おいて、一つの制御において航空機の挙動が所望
の挙動となつた時点で、操縦装置への操作入力を
解除することが出来る。これによつて、特に複数
の制御動作を単一の操縦装置で行い、上記の制御
の内の二乃至それ以上の複合した制御動作を容易
に、且つ軽微な負担で行うことが出来る。

［実施例］ 本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点は、
以下にその好ましい実施例を図面により詳細に説
明するなかで一層明らかとなろう。

第１図を参照すると、本発明によるサイドアー
ム操縦装置１０は検出トランスデユーサ１３と、
このトランスデユーサに結合された操縦桿１２を
有している。この操縦桿１２とトランスデユーサ
１３によつて手動操縦入力装置を構成する。トラ
ンスデユーサ１３と操縦桿１２で形成されるユニ
ツトは、操縦席１６のアームレスト１４の上に配
設されている。なお、アームレスト１４は、必要
に応じて操縦席１０への着座及び操縦席から離脱
を容易にするため、参照数字１８を付されている
部分を中心に回動可能に操縦席に取付けることも
出来る。第１図に示されているように、サイドア
ーム操縦装置１０は前後方向、右左方向、上下方
向及び上下方向軸線を中心とする回動方向に操作
可能となつている。本実施例においては、操縦桿
１２を前後方向に操作することによつて航空機の
ピツチ方向の制御を行うように構成されており、
従つて、ヘリコプタでは縦方向サイクリツク・ピ
ツチ・チヤネル又は固定翼航空機の昇降舵が制御
される。また操縦桿１２を右左方向に操作するこ
とによつて航空機のロール方向の制御が行われる
ように構成されており、ヘリコプタの横方向サイ
クリツク・ピツチ・チヤネル又は固定翼航空機の
補助翼が制御される。操縦装置１０の操縦桿１２
を上下方向軸線を中心に回転方向に操作すること
によつて、航空機のヨー方向制御が行なわれ、ヘ
リコプタの尾部ロータ・ピツチ・チヤネル又は固
定翼航空機の方向舵が制御される。更に、図示の
実施例においては、操縦装置１０の操縦桿１２を
上下方向に操作することによつては揚力又は速度
の制御が可能となつており、ヘリコプタのコレク
テイブ・ピツチ・チヤネル又は固定翼航空機のエ
ンジン・スロツトル及び（又は）プロペラ・ブレ
ード・ピツチが制御される。

本発明の好適実施例によるサイドアーム操縦装
置１０においては上記した四つの操作方向の全部
又は一部の操作方向への操縦操作において操縦桿
１２の動作ストロークは、トランスデユーサ１３
によつて検知し得る最小のストロークに設定され
ており、操縦士が最小のストロークで操作出来る
ように設計されており、トランスデユーサ１３
は、操縦桿１２の動作ストロークではなく、操縦
桿に加えられる操作力を検出して、この操作力に
応じた出力信号を発生する。

上記のように操縦桿の運動ストロークを微小と
することによつて、操縦士の操縦操作における手
首関節の自然な運動に起因して発生する複数の操
作方向への操縦操作が複合する操縦方向の交差結
合（例えば上方への操縦操作に伴う操縦桿の後方
へのストローク動作が惹起される現象）が生じる
ことを未然に防止出来るものとなる。従つて、上
記した四つの方向への操縦操作を独立して行い得
るものとなる。なお、この形式の操作力感応型の
操縦桿は市場で容易に入手可能であり、その一例
として米国コネチカツト州ノーウオーク所在のメ
ジヤーメント システムズ インコーポレーテツ
ド（Measurement Systems.Inc.）より製作され
ているモデル404−G517がある。それ以外の操作
力感応型操縦桿も利用可能である。なお、本発明
の操縦システムに使用する上で必要な条件は、操
縦桿が全ての操作方向に十分な剛性を有し、また
適当な範囲（例えば各操作方向に０〜18Kgのオー
ダー）の操作入力に対して所要の出力信号を生ず
る感度を有していることである。また、かかる操
作力を検出するためのトランスデユーサとして
は、ストレインゲージ等を用いることが出来る。
上記した本実施例の構成によれば、操縦士は、操
縦操作において操縦桿の移動をほとんど感知しな
いものとなる。ここで、操縦士によつて感知され
ない程度の運動とは、操作力によつて生ずる変位
が操縦士に運動感覚を与えないほど微小であり、
手の運動に伴なう軸間の交差結合が問題にならな
い程度の運動を指している。

上記のように、本実施例によれば、操縦桿の操
作ストロークが操縦士によつて感知されない程度
の極めて小さく操縦桿を通じて入力される操作力
感応のみに感応する多軸形操作力型操縦桿の使用
により、三軸又は四軸での操縦においてそれぞれ
の異なる操作方向間の交差結合を生じないものと
している。

一方、この種の操縦装置１０を使用した場合、
ほぼ一定の力を加え続けることは操縦士を疲労感
を覚えさせることがある。これは、複数の操作方
向の操縦操作が連続する場合には、特に一定の操
作力を加え続けることで操縦士が一層著しい疲労
を招くことは明らかである。

更に、突風条件のもとにホバー中のヘリコプタ
の180゜旋回のように複数の操縦方向での急速な飛
行運動を片手で操縦するのは困難である。手自体
の機能及び航空機の応動への操縦士の反応を含む
人間工学的な因子が全て理解されているわけでは
ないが、上記の困難はかかる複雑な飛行運動中に
二つ以上の操作方向への操縦操作間相互に関連を
持たせて指令を与える必要があることに起因する
ものと考えられる。本発明に用いられる操作力感
応型操縦桿は、操縦桿のストローク位置に応じた
指令を与える従来の操縦桿と異なり、それ自体で
は視覚又は他の身体支部分（例えば膝）に対する
手の相対位置感覚により操縦を行なうことはでき
ない。また、従来の操縦装置では操縦操作が種々
の身体部分に割り当てられており、片手で互に関
連を持たせて操縦する必要があるのはピツチおよ
びロール方向の制御を行う操縦桿又は操縦輪のみ
であるのに対して、本発明の操縦システムでは全
ての方向の制御を片手による操縦を行なわなけれ
ばならない。

多軸操作力感応型操縦桿の使用に伴なう上記の
問題を解消するために、本実施例による操縦シス
テムでは、比例成分積分成分（PI制御成分）を
用いた信号処理回路を用いることにより各方向の
制御起点を浮動化している。即ち、操縦士により
与えられた全ての操作入力によつてそれぞれ対応
する制御方向の新たな制御起点（又は基準点）が
更新される。従つて、本発明によれば、操縦士は
航空機の姿勢、速度、高度及びそれらの変化を肉
眼観察又は計器により知りながら、現在の操縦翼
面の位置を補正するように操縦を行なうことがで
きる。

第２図には、第１図で説明した多軸操作力感応
型操縦桿を用いた本発明による操縦システムの信
号処理回路がブロツク図で示されている。操縦装
置１０は複数個の出力端２０〜２３を有し、それ
ぞれに操縦桿１２に入力される垂直方向、前後方
向、左右方向又は回転方向の操作力に対応し、操
作力の強さに対して所定の関数となる電圧値の電
圧信号を生ずる。第１図で説明した操縦桿１２で
は各操作方向には両方向性を有している。即ち、
垂直方向の操作には上向方向の操作と下向方向の
操作があり、前後方向の操作には前方向と後方向
の操作があり、左右方向の操作には右方向の操作
と左方向の操作があり、又、回転方向の操作には
時計回り方向と反時計回り方向の操作がある。本
実施例の操縦装置１０は、各制御方向における操
縦桿１２の操作方向に応じてそれぞれ極性の異な
る電圧を生ずるように構成されている。前記の操
作力感応型操縦装置では、電圧は操作力に対して
ほぼ直線関係を有する構成となつており、従つ
て、本実施例において出力端２０〜２３に発生す
る出力電圧の絶対値は、操作力とリニアに比例し
ている。しかしながら、出力端２０〜２３の出力
電圧を操作力に対してリニアに比例されること
は、本発明の実施において必須なものではなく、
出力電圧と操作力の関係が非直線関係となつてい
る場合にも、出力端２０〜２３の各々に対して信
号整合回路２４〜２７を設け、この信号整合回路
２４〜２７によつて操作力に対して所望の関数関
係をもつ電圧信号を導線２８〜３１上に発生さ
せ、それらの信号整合回路２４〜２７の出力電圧
を制御システムへの実際信号入力とすることがで
きるからである。

回路２６により行なわれる信号整合の一例が第
３図に示されている。横軸に左方もしくは右方へ
の横方向の操作力が、縦軸には導線３０上の回路
２０の出力電圧がとられている。この信号整合は
もちろん導線２２上の信号の操作力−電圧関係に
応じた電圧−整合である。しかし、この例では所
望の関数関係として、操縦桿への不注意な接触そ
の他の理由により操縦桿に横方向零点からわずか
に偏向する力が加わつても制御システムを作動さ
せないように、右方にも左方にも約0.5lb（0.23Kg）
の不感帯が設けられている。この不感帯は、前記
のように、わずかな意図せざる信号が長時間にわ
たり積分されるのを避けるために必要である。各
方向に0.5lb（0.23Kg）から4lb（1.8Kg）までの力に
対して、出力電圧は0Vから0.8Vまで直線的に増
大する。更に、各方向に4lb（1.8Kg）以上の力に
対しては、出力電圧は非直線的に増大し、入力さ
れる操作力が大きい範囲では感度を高く設定され
ている。第３図では電圧−操作力関係が力の増大
と共に傾斜が大きくなる非直線関係として示され
ているが、制御システムの他の素子例えば流体圧
サーボの特性、航空機の飛行特性及び所望の応答
等に応じて、本発明を実施するのに適した任意の
関数関係が選択されることが可能である。

第３図に示した信号整合動作を行うために用い
る信号整合回路は、第４図に例示するようにバイ
アス付き増幅器及びリミツト付き増幅器の適当な
組合わせにより簡単に実現することが出来る。第
４図の信号整合回路２６は、六つの増幅器２６ａ
〜２６ｆで構成されている。増幅器２６ａ及び２
６ｂはバイアス付き増幅器であり、0.5lb（0.24Kg）
の力を表わす入力電圧まではゲインが０であり、
それ以上ではゲインが１である。これらの増幅器
によつて±0.5lb（±0.24Kg）の不感帯を簡単に与
えることが出来る。増幅器２６ｃおよび２６ｄは
リミツト付き増幅器であり、一方の極性の入力電
圧に対してはゲインが０であるが、他方の極性の
入力電圧に対しては0.2V／1lb（0.24Kg）のゲイン
を有し、入力電圧が4lb（1.8Kg）のリミツトに達
した後は0.8Vの出力電圧で飽和する。これらの
増幅器は低感度領域を形成する。更に増幅器２６
ｅおよび２６ｆはバイアス付き増幅器であり、
4V以下の入力電圧に対してはゲインが０である
が、それを越える入力電圧に対してはゲインが増
幅器２６ｃ及び２６ｄのゲインがよりも大きくな
るように設定されている。これらの増幅器は高感
度領域を形成する。低感度領域用及び高感度領域
用の増幅器２６ｃ〜２６ｆの出力電圧は加算点２
６ｇで加算される。加算点は専用の加算増幅器か
ら構成されていてもよいし、後で説明する第２図
中の比例積分特性の回路への入力回路として構成
されていてもよい。

ピツチおよびヨー・チヤネルの信号整合回路の
特性は第３図で説明したものに限定されるもので
はなく、これと同様の作用を行ういかなる回路を
も用いることが出来る。なお、本発明の実施例で
は、ピツチ・チヤネルの信号整合回路の特性は第
３図に示したロール・チヤネルの信号整合回路の
特性と同一であり、ヨー・チヤネルの信号整合回
路の特性はロール・チヤネルの特性と、ゲインが
0.225V／1inch・lb（0.01ｍ・Kg）であり不感帯が
±0.27inch・lb（±0.003ｍ・Kg）である点を除い
ては同一である。

他方、コレクテイブ・ピツチ・チヤネルすなわ
ち垂直チヤネルの信号整合回路は力の増大と共に
傾斜が小さくなる点で他の三つのチヤネルの信号
整合回路とは特性が異なつている。第５図に示さ
れている例のように、垂直チヤネルでは最大操縦
桿入力として（右左及び上下方向の操作の場合の
ように20lb（9.1Kg）ではなく）40lb（18.2Kg）の力
を必要とする。±1lb（±0.45Kg）の不感帯が設け
らけており、直線的部分のゲインは上方では
0.19V／1lb（0.45Kg）のオーダー、下方では
0.8V／1lb（0.45Kg）のオーダーである。さらに、
第５図はコレクテイブ・ピツチと対空速度との間
の垂下特性に順応するため力の増大と共に傾斜が
（ピツチ、ロールおよびヨー・チヤネルの場合の
ように大きくなるのではなく）小さくなることを
示している。いずれの操作方向に於ける電圧−操
作力関係も第４図のようないくつかのバイアス
付、き増幅器及びリミツト付き増幅器の組み合わ
せで実現され、不感帯もゲインも正側と負側とで
独立に調節され得る。尚、適当なデイジタル計算
機が用いられている場合には、第３図および第５
図に示した特性を、導線２０〜２３上の電圧の大
きさに基いてルツクアツプ・テーブルを用いて得
ることもでき、このような方法については、本願
の出願人と同一の譲受人に譲渡された1978年８月
31日付の米国特許出願第938583号“フオール・オ
ペレーシヨナル、フオール・セーフ多重計算機制
御システム”に開示されている。第２図を参照す
ると、整合された導線２８〜３１上の信号は複数
個の増幅器３２〜３９に与えられる。そのうち増
幅器３２〜３５は比例増幅器であり、増幅器３６
〜３９は積分増幅器である。従つて増幅器３２〜
３９は航空機の操縦翼面への操縦入力の比例／積
分ゲインを与える。増幅器の各々が対応する導線
４０〜４７上に生ずる出力の対はそれぞれ加算点
５０〜５３で対応する導線５４〜５７上の負フイ
ードバツク信号と共に加算される。対応する導線
６０〜６３上の各加算点の出力は位置偏差信号で
あり、それにより適当な増幅器６４〜６７を介し
て流体圧サーボ７４〜７７の電磁弁７０〜７３が
制御される。三つのサーボ７４〜７６の機械的出
力８０〜８２はミキサ８４を介してスオツシユ・
プレート９０への機械的入力８６〜８８を制御す
る。それにより主ロータ９２のブレートのピツチ
が制御される。ヨー・サーボ７７の機械的出力９
４はピツチ・ビーム９６を介して尾部ロータ９８
のプレートのピツチを制御する。

なお、比例増幅器３２〜３５、積分増幅器３６
〜３９及び加算点５０〜５３は、航空機の縦方向
サイクリツク・ピツチ・チヤンネル、横方向サイ
クリツク・ピツチ・チヤンネル、尾部ロータ・ピ
ツチ・チヤンネル及びヘリコプタのコレクテイ
ブ・ピツチ・チヤンネル又は固定翼航空機のエン
ジン・スロツトル及びプロペラ・ブレード・ピツ
チチヤンネルの各制御チヤンネルにおいてそれぞ
れの操縦翼面に位置を前記サイドアーム操縦装置
を介して入力された手動入力信号の信号値に応じ
て制御する制御信号を発生する信号処理手段を構
成する。なお、図示の実施例においてはこれらの
信号処理手段をアナログ回路構成として示してい
るが、これをデイジタルコンピユータ等を用いた
デイジタル回路として構成することも当然可能で
ある。

各サーボ７４〜７７は位置センサ１００〜１０
３を備えており、各サーボの機械的出力８０〜８
２，９４の位置を示す電気的信号が対応する導線
１０４〜１０７上に発せられる。これらの信号は
適当なスケーリングおよび絶縁の目的でそれぞれ
増幅器１０８〜１１１を介してフイードバツク導
線５４〜５７に与えられる。従つて、各サーボの
機械的出力の実際位置と目標位置とが一致してい
ない時には常に導線６０〜６３上の偏差信号によ
り増幅器６４〜６７を介して電磁弁７０〜７３が
駆動され、その弁により不平衡状態にもたらされ
たサーボは作動流体源１１３からコンジツト１１
２を経て与えられる加圧された作動流体によりピ
ストンを動かされて、そのピストンに連結されて
いる機械的出力の実際位置を修正する。かくして
各サーボの機械的出力の実際位置は常にその目標
位置に追従する。上記のサーボおよび各種装置６
４〜１１３はいずれも公知のもので構成すること
が出来る。しかしながら、サーボ７４〜７７は、
操縦翼面の制御に従来用いられているもののよう
に電気的に修正される機械的ブースタサーボでは
なく、高速で最大規定限界まで電気的に制御され
るサーボでなければならない。本発明に用いるの
に適したサーボは容易に入手可能である。

第２図に示されている制御システムのうち一つ
制御方向に対するものの作動について説明すれ
ば、本発明による飛行制御の新規性を明らかにす
るのに十分である。例えばコレクテイブ・ピツチ
を大きくしたい時、操縦士は操縦桿に上向きの力
を加えると、その大きさの関数である電気的信号
が垂直軸出力端２０に現われる。この信号は信号
整合回路２４で第５図に例示したような関数関係
に従う信号に変換され、操縦指令信号として導線
２８上に与えられる。直ちに比例増幅器３２が導
線２８上の信号を増幅して、導線４０を経て加算
点５０にその一つの入力信号として与える。それ
により加算点５０の出力は不平衡となる。なぜな
らば、サーボ７４の位置センサ１００からは現在
の機械的リンケージ８０の位置を示す信号が導線
５４を経て加算点５０のフイードバツク入力端に
与えられているからである。従つて、加算点５０
の出力導線６０上に偏差信号が現われ、それが増
幅器６４により増幅された上で電磁弁７０をその
平衡状態から不平衡状態に駆動し、それによりサ
ーボ７４を作動させて機械的リンケージ８０を所
望の方向に駆動する。サーボ７４〜７７は１秒の
オーダーの非常に短い時間で操縦翼面をその規定
限界の全範囲にわたり駆動し得るものが用いられ
ている。信号整合回路２４および増幅器３２，６
４のゲインによつて、操縦士によつて操作力感応
型操縦装置１０の操縦桿１２に加えられた操作力
がある限度よりも大きければ、電磁弁７０に十分
な大きさの信号が与えられるので、サーボ７４は
そのピストンに最大の流体圧を作用させて、機械
的リンケージ８０に最大加速力を与える。他方、
もし操縦士により加えられた力が小さければ、最
初に比例増幅器３２、加算点５０および増幅器６
４を通つて電磁弁７０に与えられる信号は小さい
ので、サーボ７４内のピストンを実際に動かすに
至らない。

上記のような比例ゲインしか有さないシステム
で完全な操縦を行なうためには、機械的出力の所
望の位置で例えば導線５４上にフイードバツクさ
れる信号と平行する信号を導線４０上に与えるの
に必要な力を、その機械的出力位置を維持すべき
期間にわたり、操縦士が操作力感応型操縦装置の
操縦桿に連続的に加えていなければならない。こ
の期間が長時間例えば数十分にわたれば、操縦士
に疲労をきたすことは明らかである。いくつかの
操作方向（本発明が四つの制御方向、即ちロール
方向、ピツチ方向、ヨー方向及び垂直方向（揚
力）又は前後方向（速度）の制御に用いる操縦シ
ステムに用いられている場合には四つの操作方
向）の全てで同時に力を加え続けなければならな
いことは、操縦士を更に疲労させる。

上記の疲労の問題を解決するため、従来の位置
感応形操縦手段を用いた操縦システムすなわち操
縦桿等の位置と操縦翼面の位置とが互に対応して
いる操縦システムでは、操縦翼面の位置を修正す
る必要が生ずるまで操縦手段の位置を例えば戻り
止ばね等によつて拘束しておき、修正にあたつて
は戻り止ばねのばね力に抗して操縦手段の位置の
拘束を解除して、新たな修正点まで操縦手段を移
動させそこで再び操縦手段の位置を拘束する方式
が採用されている。しかし、かかる方式を採用す
ることは、三又は四つの操作方向への操縦操作が
片手操作の操作力感応型操縦装置の操縦桿で行な
われ、且比例ゲインしか有さない操縦システムで
は不可能である。その理由はいくつかあるが、第
一に、片手操縦の操作力感応型操縦装置の操縦桿
自体に取付けられているボタンにより一つの操作
方向に操縦桿を拘束しようとすれば、手がボタン
に触れる時のわずかな動きによりその操作方向又
は他の操作方向の指令入力に狂いが生ずる。第二
に、拘束を解除した時にも指令入力に狂いが生ず
るので、それを各操作方向で元に戻すことは力指
示計が設けられているとしてもほとんど不可能で
ある。第三に位置又は力を保持するための特殊な
サーボ機構を四つの操作方向の各々に設けること
は複雑であり、サイドアーム操縦桿の利点を減殺
してしまう。更に、ある時間をかけて操縦翼面を
変化させたい場合には、その時間的経過に従つて
操縦桿を操作しなければならないので、上記の方
式では操縦士の負担が軽減されない。このような
理由から、多軸操作力感応型操縦装置の採用によ
る前記の利点を活かすためには、比例ゲインのみ
を有する操縦システムでは不十分である。

そこで本発明にはもう一つの特徴として、比
例／積分特性の信号処理回路を多軸操作力感応型
操縦装置と組合わせて用いる。それによつて得ら
れる特徴は、多軸形感力操縦装置により与えられ
た指令に対する各操作方向の操縦操作に対する各
制御方向の操縦翼面の動作の追従の仕方である。
本発明の実施例では、各制御方向の操縦翼面の位
置は比例増幅器３２〜３５によつて得られる比例
成分と、比例増幅器３２〜３５と並列に設けられ
た所定のフイードフオワード積分ゲインを持つ積
分増幅器３６〜３９により得られる積分成分とに
よつて決定される。

即ち、前記の動作の例で、いつたん操縦士がリ
ンケージ８０の位置の望ましい位置変化を示す信
号を操作力感応型操縦装置の操縦桿により与える
と、瞬間的にはサーボ７４の作動は前記のように
比例増幅器３２からの導線４０に出力される比例
成分に基づく指令に従つて行なわれる。しかし、
サーボ７４が導線４０の比例成分に等しい信号を
導線５４上にフイードバツクする位置に到達する
以前に、積分増幅器３６から導線４０の比例成分
信号と同一の極性を有する積分成分信号が導線４
４に与えられる。積分増幅器３６〜３９の時定数
は、航空機の挙動に対する操縦士の反応に相応す
る時間幅（例えば秒のオーダー）で全操縦方向の
操作入力を入力出来るように設定されている。従
つて、典型的な場合、もし操縦士が操縦翼面をあ
る大きさだけ修正したければ、直に元に戻させる
非常に小さな入力により所望の結果が得られる。
なぜならば、サーボ７４は最初は導線４０上の比
例信号に応動し、続いて導線５４上のフイードバ
ツク信号と導線４４上の積分増幅器出力信号とが
平衡する定常状態に迅速に到達する。操縦翼面の
位置を大きく且つゆつくり変更したい場合には、
操縦士は小さな入力を連続的に与え続ければよ
い。この場合、操縦桿を通じて入力される操作力
に応じた導線２０の信号値が小さければ、積分増
幅器３６の出力信号も相応に小さくなり、導線２
０に小さな信号値の信号が連続して与えられるこ
とによつて、積分増幅器３６の出力信号は経時的
に増加して、導線４０に供給される比例成分信号
をはるかに越えて（後記のように制限された最大
値まで）増大するので、サーボ７４は、導線５４
上のフイードバツク信号が導線４０上の比例信号
と導線４４上の積分信号との合計と平衡するに至
るまで、リンケージ８０の位置を回転させ続け
る。

実際に、操作ストロークが操縦士によつて感知
されていない程度に小さい本実施例の操作力感応
型操縦装置と、この操縦装置の比例成分と積分成
分を含む制御信号によつてサーボの動作を制御す
る比例／積分形信号処理チヤネルとの組み合わせ
により、操縦士は所望の航空機の挙動を検出する
まで操縦桿に力を加え続け、積分された操縦桿出
力信号がフイードバツク信号と平衡に達した状態
で力を零に戻すように操縦桿を操作することによ
つて、航空機の制御を容易に行い得るものとな
る。従つて、第２図に示されている四つの制御方
向に関して本実施例による多軸操作力感応型操縦
装置は、各操作方向に浮動修正点を有し、各サー
ボ機構７４〜７７はそれぞれ対応する機械的リン
ケージ８０〜８２および９４の位置を、導線５４
〜５７上のフイードバツク信号がそれぞれ対応す
る導線４０〜４７上の積分信号と平均衡する位置
に制御されて、それぞれ対応する操縦翼面の位置
制御を行つている。航空機の操縦は毎回、操縦士
がいずれかの操作方向の浮動修正点を所望の大き
さだけ所望の変化速度で変更するための時間及び
操作力を操作力感応型操縦装置の操縦桿に所望の
方向で加えることにより行なわれる。操縦士は、
操縦翼面の位置を変更したい時だけ、その浮動修
正点を変更するべく操縦桿に力を加えればよい。
操縦桿に加えられる力が零であれば、浮動修正点
は変化しない。尚実際には、意図せざる非常に小
さい力の積分により大きな指令が生ずるのを避け
るため、信号処理回路に不感帯が設けられている
ので、操縦桿に加えられる力がこの不感帯に相当
する範囲内の非常に小さな力であれば、浮動修正
点は変化しない。従つて、本発明によれば、操縦
士は操縦桿に軽く手を触れた状態で、また定常飛
行中は操縦桿から手を離した状態で飛行し得る。

第２図で、ヨー・チヤネルの導線３１は追加的
な積分増幅器１１７に接続されている。この積分
増幅器は回転方向の操作力を積分した信号を導線
１１８を経て車輪操作機構１１９に与える。これ
は本発明にとつて必須な部分ではないが、もし足
踏ペダルが（操縦士が足の周りで地面を見やすい
ように、また操縦システムの重量を軽減するよう
に）省略されているならば、操縦桿が地上車輪操
作にも飛行運動にも使用され得るという事実を示
すために付記した。

第２図の左上の導線１１４からは、航空機が着
陸したこと、即ち車輪又はスキツドが地面に接触
したことを示す信号が与えられる。かかる信号は
“スクアツト・スイツチ”により与えられ、又は
他のなんらかの手段で航空機の車輪又はスキツド
支持機構から導かれる。かかる信号は一般に種々
の目的を例えば地上に於ける自動操縦安定装置の
作動をロツクする目的で多くの航空機で用いられ
ている。導線１１４上の信号は積分保持信号とし
て作用するように積分増幅器３６〜３９の各々に
与えられている。一例として、この信号により積
分増幅器のフイードバツク回路に接続されている
電子スイツチが開かれ、積分コンデンサと増幅入
力端との間の接続が断たれる。こうして、航空機
が地面に接触すると、浮動修正点はその瞬間の値
で一定に保持され、操縦士はその後比例回路のみ
を通じて飛行運動を完了する。航空機の運転停止
時には、浮動修正点はリセツト・スイツチ又は他
の公知の手段により全て電気的に零に減ぜられ
る。その後、航空機の運転再開時には、導線１１
４上の信号が積分増幅器の全てをその初期値即ち
零に保持する。従つて、停止又は格納中に操縦シ
ステムへの漂遊入力により指令積分が行なわれる
おそれはない。こうして、全ての操縦翼面の修正
点が離陸中に中立位置にあることが補償されてい
るので、意図せざる操縦入力が離陸の開始時に存
在し得ない。従つて、離陸は操縦士により比例ル
ープのみを通じて行なわれる。導線１１４上の信
号はインバータ１１６を経て相補性信号として積
分増幅器１１７に与えられる。地上で車輪を操作
する装置が設けられている場合、それを操作する
のに積分増幅器１１７の出力が用いられる。

次に第６図を参照すると、本発明のシステムで
必要とされ得る装置として、規定限界に対する余
裕を指示するための装置が示されている。従来の
システムでは、操縦士により操縦桿、操縦レバ
ー、操縦輪又は足踏ペダルを介して実際に動かさ
れる機械的リンケージが、所与の輪に於て規定限
界に達したことを警報するための位置応答手段を
含んでいる。かかる位置応答手段の代わりとし
て、本発明のシステムでは第６図に示されている
ような電子的手段が設けられ得る。例えば、導線
５４からの位置フイードバツク信号を受けない加
算回路５０ａで比例出力及び積分出力が加算さ
れ、位置指令信号として導線６０ａ上に与えられ
る。この信号は加算点１２０で、所与のチヤネル
に対する100％規定限界を示す例えば定電圧源１
２２からの一定電圧と比較され、その差が規定限
界に対する余裕を示す信号として導線１２４上に
与えられる。この信号は操縦士に規定限界に対す
る余裕を常に示すため指示計１２６に与えられる
と共にレベル検出回路１２８に与えられる。この
レベル検出器から導線１３０上に与えられる信号
は、例えば規定限界の90％が現在当該の軸で指令
されていることを示す。この信号はオア回路１３
２で、他の軸について導線１３４から与えられる
同様の信号と論理和を形成し、いずれかの軸に於
ける指令が規定限界の90％に達している時には導
線１３６上に警報信号が現われる。この信号は警
報ランプ１３８の点灯、操縦桿シエーカ１４０の
振動等により操縦士に警報を与える。操縦桿シエ
ーカと警報ランプおよび余裕指示計との組み合わ
せにより、従来規定限界への到達を操縦士に警報
するのに用いられていた位置応答手段が置換され
る。実際、特定の軸が規定限界に近接するにつれ
て感力操縦桿がシエーカにより振動することは、
規定限界への到達を持つて位置応答手段により得
られる警報にくらべて望ましい。

第１図で説明した操作力感応型操縦装置に信号
処理回路を組合わせて第２図のように構成した本
発明の操縦システムを軽ヘリコプタに用いた結果
は良好であつた。この実施例では信号整合回路２
４〜２７は第３〜５図で先に説明した特性を有す
る。増幅器３２〜３９のゲインは、操縦桿に最大
の力入力が与えられた時に0.5〜２秒間で操縦翼
面の位置を規定限界まで変化させ得るように調節
された。例えば、積分増幅器３６の定数Kcは
1.25に選定されており、感力操縦桿１０に垂直に
最大の力入力が与えられて導線２０上に最大の電
圧が現われている時サーボ７４の全行程に対する
最小時間はいずれの方向にも約1.5秒であつた。
増幅器３７の定数Kpは0.5に選定され、サーボ７
５の全行程に対する最小時間はいずれの方向にも
約２秒であつた。増幅器３８の定数K_Rは1.0に選
定され、サーボ７６の全行程に対する最小時間は
いずれの方向にも約１秒であつた。また増幅器３
９の定数Kyは1.25に選定され、サーボ７７の全
行程に対する最小時間は約0.8秒であつた。これ
らのゲインは対応する比例チヤネルのゲインに対
して相対的なものである。しかし、これらのゲイ
ンの各々は信号整合回路２４〜２７により与えら
れるゲイン関係及びシステムの他の部分で与えら
れる特性（例えばサーボ機構のゲイン）に関係し
て当業者に周知の仕方で調節される。

以上に説明した操縦システムの信号処理チヤネ
ルはアナログ式であり、適当なゲイン、リミツト
および積分特性を有する増幅器とサーボ弁を駆動
するアナログ電圧の加算器とを用いている。しか
し本発明はデイジタル・システムすなわち信号整
合、積分、加算等を全て一台又は二台のデイジタ
ル計算機により行なうシステムとしても良好に実
施され得る。一例は前記米国特許出願に記載され
ているデユアル・コンピユータ・システムであ
る。かかる計算機を用いている航空機で本発明を
実施するにあたつては、操作力感応型操縦装置１
０の操縦桿１２の電圧出力は前記米国特許出願の
第１図に記載されているようにマルチプレクサを
介してアナログ・デイジタル変換器に与えられ、
また電磁弁７０〜７３は前記米国特許出願の第１
図および第２図に示されている仕方で駆動され
る。二台の計算機が用いられる場合、両計算機が
操縦軸の各々に接続されることは明らかである。
他方、一台の計算機を用いてシステムを構成する
ことももちろん可能である。

信号処理は、先に簡単に示唆したように、テー
ブル・ルツクアツプのみによつても行なわれ得る
し、テーブル・ルツクアツプによる係数選定及び
その係数を用いての計算によつても行なわれ得
る。第２図で説明した機能を実行するために必要
なデイジタル技術の全ては当業者によく知られて
おり、本発明による新規な操縦の仕方を取入れて
はいないが現在用いられている種々の航空機操縦
システムに於けるものと同様であつてよい。

本発明は自動操縦システム、例えば高度、速度
及び機首方向を自動的に制御する自動操縦システ
ム、突風等による航空機の姿勢への外乱を補償す
る安定性増強システム等との組合わせにも適して
いる。本発明による操縦システムへの自動操縦シ
ステムの結合は全く簡単である。なぜならば、浮
動修正点から更新された修正点への移行する方式
が本発明により既に実現されており、その修正点
を自動操縦システムによりジヤイロ出力の関数と
して補正し、また安定性増強システムによりレー
ト・ジヤイロ出力の関数として安定化すればよい
からである。例えば、自動操縦システムの出力信
号は積分増幅器３６〜３９の入力端に、安定増大
装置の出力信号は比例増幅器３２〜３５の入力端
又は加算点５０〜５３に加えられ得る。場合によ
つては、両システムの出力信号が加算点５０〜５
３で簡単に加えれ得る。いずれの場合にも、自動
操縦システムおよび安定増大装置からの電気的信
号は、通常その後に用いられる装置と本発明の装
置との相違を考慮に入れて適当に整合されていな
ければならない。例えば安定増大信号は規定限界
の５％のオーダーの小さな大きさに保たれるべき
であり、また自動操縦用信号は規定限界の全範囲
に渡つているが変化速度を制限されているべきで
ある。また、安定増大信号が積分回路の後で本発
明の浮動修正点に加えられる場合、安定性増強の
ための修正点の変化幅の中心は自動操縦修正点の
変化に追従するように自動操縦用信号により連続
的に更新されるべきである。上記のようにして、
自動操縦及び安定増大のために用いられている公
知のシステムを本発明の操縦システムに組合わせ
ることが出来る。

以上には、本発明を主として回転翼航空機（ヘ
リコプタ）に応用した例を説明してきた。しかし
本発明の原理は固定翼航空機の操縦システムにも
同様に応用可能である。固定翼航空機の場合、縦
軸は昇降舵を制御し、横軸は補助翼を制御は、又
ねじり軸は方向を制御する。垂直軸は、必要に応
じて、速度及び（又は）揚力（即ちエンジン推力
又はプロペラ・ピツチ）を制御するために用いら
れる。もちろん、時定数及び信号整合の特性は固
定翼航空機の操縦翼面に対するサーボ制御の知識
に基いて選定される。それ以外に本発明の操縦シ
ステムを固定翼航空機に用いるにあたつて特別に
考慮にいれなければならない点はない。

要すれば、機械的ミキサ８４の機能は、本発明
を取入れた“フライ・バイ・ワイヤ”システムで
は電気的信号混合回路により代行され得る。この
場合、混合された信号によりスオツシユ・プレー
ト９０のなかの機械的ではなく電磁的な主サーボ
（図示せず）が直接に駆動される。また、操作力
感応型操縦装置の操縦桿の四つの軸は必ずしも特
定のサーボと一対一に対応していなくてもよい。
重要なことは、少なくとも三つの軸を有する操縦
桿の各軸への力入力に応答して航空機の操縦翼面
の比例／積分制御が行われることである。

本発明をその好ましい実施例について図示し説
明してきたが、本発明の範囲から逸脱することな
く前記及び他の種々の変更、省略及び追加が行わ
れ得ることは当業者により理解されよう。

［効果］ 上記のように本発明は多軸形感力操縦装置と比
例／積分特性の信号処理回路との併用により、操
縦士は航空機の姿勢、高度、速度、機首方向等の
変化に応答して操縦翼面の位置を変更した場合に
のみ操縦入力を与えて航空機を操縦することが可
能になる。これは航空機操縦の全く新しい考え方
を含んでいる（浮動修正点方式）。

本発明によれば、三つ又は四つの操縦方向に対
して、なんらの操作方向間の交差結合を要さず
に、単一の操縦桿（例えばサイドアーム操縦桿）
を使用することができる。本発明の操縦システム
は、操縦桿類の位置により作動する従来の操縦シ
ステムと異なり、操縦士が楽な姿勢をとることが
できまた大きな運動を必要としないので、操縦士
の疲労を著しく軽減する。本発明の操縦システム
は操縦軸の各々で修正点を絶えず更新する方式で
あるから、操縦士の操縦桿と副操縦士の操縦桿と
の間の同期化が不必要となる。本発明によれば、
計器及び外界を見にくくし、また大きな空間を占
めていた従来の大形の操縦桿、ペダル等が省略さ
れる。本発明は、足を用いずに片手だけで航空機
を操縦することを可能にする。更に本発明は、高
度な機能を有する航空機操縦システムを従来の操
縦桿及び足踏ペダルによるシステムのコストより
も低いコストで実現することを可能にする。本発
明の操縦システムは、個々には当業者によく知ら
れている装置及び技術を用いて実施することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適実施例によるサイドアー
ム操縦装置の斜視図である。第２図は本発明に実
施例によるサイドアーム操縦装置を用いたヘリコ
プタ用操縦システムのブロツク図である。第３図
は第２図の操縦システムに用いられる１つの信号
整合回路の入出力特性を示すグラフである。第４
図は第２図のシステムに於て第３図の特性を得る
ための信号整合回路のブロツク図である。第５図
は他の信号整合回路の入出力特性を示すグラフで
ある。第６図は規定限界に対する余裕を指示する
べく第２図のシステムを一部変更した部分のブロ
ツク図である。 １０……サイドアーム操縦装置、１２……操縦
桿、１３……トランスデユーサ組立体、１４……
アーム、１６……操縦士座席、１８……揺動軸、
２４〜２７……信号整合回路、３２〜３５……比
例増幅器、３６〜３９……積分増幅器、５０〜５
３……加算器、６４〜６７……増幅器、７０〜７
６……電磁弁、７４〜７７……流圧サーボ、８４
……ミキサ、９０……スウオツシユ・プレート、
９２……主ロータ、９６……ピツチ・ビーム、９
８……尾部ロータ、１００〜１０３……位置セン
サ、１０８〜１１１……増幅器、１１３……作動
流体源、１１７……積分増幅器、１１９……車輪
操作機構、１２０……加算器、１２２……定電圧
源、１２６……指示計、１２８……レベル検出回
路、１３２……オア回路、１３８……警報ラン
プ、１４８……操縦桿シエーカ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 航空機のピツチ方向、ロール方向、ヨー方向
   の姿勢制御、揚力制御及び速度制御のうちの少な
   くとも一つを手動制御するための制御装置であつ
   て、前記制御装置は制御するピツチ方向、ロール
   方向、ヨー方向の航空機の姿勢、揚力及び速度の
   一つを制御する操縦翼面と、 前記操縦翼面を第一の制御方向に動作させる第
   一の操作方向と、前記操縦翼面を前記第一の制御
   方向と異なる第二の方向に動作させる前記第一の
   操作方向とは異なる第二の操作方向に操作される
   とともに、各操作方向に微小の動作ストロークで
   動作して操作力に応じて操作力の大きさと操作方
   向を示す操作入力信号を発生し、前記操作力の入
   力が継続されている間前記操作入力信号の出力を
   継続し、前記操作力が解除された時に前記操作入
   力信号の出力を停止する単一の手動入力装置と、 制御信号の制御値に応じて前記操縦翼面を第一
   又は第二の制御方向に動作させる操縦翼面駆動用
   のサーボ機構と、 前記手動操作入力装置により入力される前記操
   作入力信号の信号値にに応じて制御信号を発生す
   る信号処理手段とによつて構成され、該信号処理
   手段は、 前記操作入力信号の信号値に比例する制御信号
   の比例成分と、前記入力信号の信号値を積分して
   制御信号の積分成分とを発生し、 前記比例成分と積分成分とに応じて操縦翼面の
   制御位置を指令する前記制御信号の制御値を決定
   して、 決定された制御値を持つ制御信号を前記サーボ
   機構に供給して操作入力信号の信号値と入力継続
   時間に応じて前記操縦翼面の位置を制御するとと
   もに、 前記操作入力信号が無い間前記操作入力信号の
   消滅時点の前記積分成分を操縦翼面の位置に対応
   した前記浮動修正点として保持して前記操縦翼面
   を前記操作入力信号消滅時点の位置に保持する、 ように動作することを特徴とする航空機の操縦シ
   ステム。 ２ 航空機のピツチ方向、ロール方向、ヨー方向
   の姿勢制御、揚力制御及び速度制御のうちの少な
   くとも二つを手動制御するための制御装置であつ
   て、前記制御装置は少なくとも制御するピツチ方
   向、ロール方向、ヨー方向の航空機の姿勢、揚力
   及び速度のうちの少なくとも二つを制御する第一
   及び第二の操縦翼面と、 前記第一及び第二の操縦翼面を制御するための
   操作入力を入力するために設けられ、前記第一の
   操縦翼面を制御するための第一の操縦方向と、前
   記第二の操縦翼面を制御するために前記第一の操
   縦方向と交差する第二の操縦方向に操作可能に構
   成され、前記各第一及び第二の操縦方向におい
   て、対応する第一又は第二の操縦翼面を第一の制
   御方向に動作させる第一の操作方向と、対応する
   第一又は第二の前記操縦翼面を前記第一の制御方
   向とは逆向きの第二の制御方向に動作させる第一
   の操作方向とは逆向きの第二の操作方向に操作さ
   れるとともに、各操作方向に操縦士がストローク
   を知覚しない程度の微小の動作ストロークで動作
   して付与される操作力に応じて操作力の大きさと
   操作方向を示す操作入力信号を発生し、前記操作
   力の入力が継続されている間前記操作入力の出力
   を継続し、前記操作力が解除された時に前記操作
   入力信号の出力を停止する単一の手動入力装置
   と、 制御信号の制御値に応じて前記操縦翼面を前記
   操作力の入力される第一又は第二の操縦方向にお
   ける第一又は第二の制御方向に動作させる操縦翼
   面駆動用のサーボ機構と、 前記手動操縦入力装置より入力される同一操縦
   方向の前記操作入力が継続している間、前記手動
   操作入力装置により入力される前記同一操縦方向
   の操作入力信号の信号値に応じて対応する第一ま
   たは第二の操縦翼面を制御信号を発生する信号処
   理手段とによつて構成され、該信号処理手段は、 前記操作入力信号の信号値に比例する制御信号
   の比例成分と、前記入力信号の信号値を積分して
   制御信号の積分成分とを発生し、 前記比例成分と積分成分とに応じて操縦翼面の
   制御位置を指令する前記制御信号の制御値を決定
   して、 決定された制御値を持つ制御信号を前記サーボ
   機構に供給して操作入力信号の信号値と入力継続
   時間に応じて前記操作翼面の位置を制御するとと
   もに、 前記操作入力信号が無い間前記操作入力信号の
   消滅時点の前記積分成分を操縦翼面の位置に対応
   した前記浮動修正点として保持して前記操縦翼面
   を前記操作入力信号消滅時点の位置に保持する、 ように動作することを特徴とする航空機の操縦シ
   ステム。