Wie funktionierten alte Autopiloten?

Mit Fly-by-Wire und Computern zwischen Kommando- und Flugsteuerungsoberflächen des Piloten ist es leicht, sich die Implementierung eines Autopiloten im Computer vorzustellen, aber ich habe irgendwo gelesen, dass Autopiloten vor dem 2. Weltkrieg existierten. Sie wurden nur zur Aufrechterhaltung von Höhe und Kurs hergestellt, arbeiteten aber zu dieser Zeit mit der mechanischen Verbindung zwischen Pilot und Steuerflächen.

Wie funktionierten diese alten Autopiloten?

"Clockwork" Nav Teardowns: 1 2
Nun, Wilbur hat sich ein Paar Hosenträger von Orville ausgeliehen und sie ans Lenkrad gebunden...
Ich muss eine Anmerkung hinzufügen: Eine Google-Bildsuche für Hosenträger-Autopiloten ist NSFW, zumindest an meiner Arbeitsstelle.

Antworten (3)

Es verwendete eine Reihe von Gyroskopen und Pendeln, die die Fluglage des Flugzeugs korrigieren würden, wenn es abweicht. Sie wurden normalerweise mit pneumatischer oder hydraulischer Kraft verstärkt, um die Steuerflächen tatsächlich zu bewegen.

Zum Beispiel könnte die fliegende Bombe V-1 (deutsches UAV aus dem 2. Weltkrieg) über den Kanal fliegen und nach einer voreingestellten Entfernung einen Tauchgang einleiten. Es blieb auf Kurs mit einem Pendel zur Nicksteuerung und einem Gyroskop zur Giersteuerung. Es nutzte seine inhärente Stabilität zur Rollsteuerung (keine Querruder).

Bedeutet das, dass der Pilot sieht, wie sich die Steuerung bewegt und dann verletzt werden kann? Muss er forcieren, wenn der Autopilot nicht abschaltet?
@ManuH: Sowohl Autopilot als auch Pilot bewegen die Bedienelemente sanft. So kann er sehen und fühlen, wie sie sich bewegen, wird aber nicht verletzt.

Der Autopilot steuert den hydraulischen Aktuator, der irgendwann mit der Steuerverbindung verbunden ist. Da die Kraftübertragung in der Verbindung bidirektional ist, bewegt sich die Steuersäule, wenn der Autopilot sie bedient. Dasselbe gilt für Schubhebel, die durch Autothrust betätigt werden.

Wenn der Pilot dagegen ankämpft, erhöht der Autopilot die aufgebrachte Kraft bis zu einer gewissen Grenze, bei der er abschaltet. Es kann nicht wirklich erkennen, ob die Kraft vom Piloten oder von aerodynamischen Kräften kommt, aber das ist in Ordnung, denn es sollte sowohl trennen, wenn der Pilot versucht, die Kontrollen zu zerren, als auch, wenn das Halten des Flugzeugs in der ausgewählten Fluglage eine zu große Kontrolle erfordert Input (z. B. Schwerer Höhenruder, weil das Flugzeug zu langsam ist).

Boeing-Flugzeuge behalten dieses Verhalten auch bei Modellen mit Fly-by-Wire (B777 und B787) bei. Airbus hat die Rückmeldung entfernt, da der gegebene Befehl ohnehin nicht direkt der Steuerflächenposition entspricht. Bisher glaube ich, dass das einzige andere zivile Flugzeug ohne Rückmeldung Sukhoi Su-100 ist.

Nichts Persönliches, aber ich bin mir nicht sicher, warum dies die akzeptierte Antwort ist. howObwohl die Informationen gültig sind, scheinen sie die Frage nach der Funktion mechanischer Autopiloten nicht zu beantworten .
@freeman In der Beschreibung heißt es, dass das OP (ich) nach der Implementierung der Steuerung des Autopiloten fragt und eine Erklärung zur Störung des Befehls des Piloten vorschlägt.

In Flugzeugen ohne hydraulische Aktuatoren auf den primären Flugflächen besteht ein Autopilot normalerweise aus Servos und einem Computer. Die Servos rasten auf den Kabeln ein, die die primären Flugflächen steuern. Wenn der Autopilot das Kabel bewegt, können Sie sichtbar sehen, wie sich das Steuerhorn um den richtigen Betrag bewegt. Es ist nicht schnell und wird keinen Schaden anrichten.

Der Computer überwacht die Pitot-/Statik-Instrumente durch den zugehörigen Luftdatencomputer und die Kreiselinstrumente durch das zugehörige Lage-/Kurs-Referenzsystem. Durch Algorithmen steuert der Autopilot-Computer das Flugzeug.

Auch diese Antwort beantwortet die Frage nicht wirklich.