DE1264969B

DE1264969B - Device for generating remote control commands with a gimbal-mounted steering stick

Info

Publication number: DE1264969B
Application number: DEB67128A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Fritz Zeyher
Original assignee: Boelkow GmbH
Current assignee: Boelkow GmbH
Priority date: 1962-05-05
Filing date: 1962-05-05
Publication date: 1968-03-28

Description

Einrichtung zum Erzeugen von Fernlenkkommandos mit einem kardanisch gelagerten Lenkknüppel Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit einem kardanisch gelagerten -Lenkknüppel zum Erzeugen von Fernlenkkommandos, insbesonere für Flugkörper. Hierzu ist es bekannt, in einem sogenannten, Fernlenksignale erzeugenden Kommandogerät, das mit einer Visiereinrichtung verbunden sein kann, den von Hand in Abhängigkeit der wahrgenommenen Ablage des zu lenkenden Körpers von seinem Ziel zu betätigenden Lenkknüppel kardanisch so zu lagern, daß er oben aus dem Kommandogerät herausragt. Die Kommandogabe erfolgt meist mit beiden Händen, die sich auf dem Kommandogerät abstützen und mit Finger und Daumen den Lenkknüppel an seinem oberen Ende fassen, um ihn in die unterschiedlichen Kommandoeinstellagen zu bewegen. Diese Art der Kommandogabe erfordert eine besondere manuelle Geschicklichkeit.Device for generating remote control commands with a cardanic mounted steering stick The invention relates to a device with a cardanic mounted steering stick for generating remote control commands, especially for missiles. For this purpose, it is known in a so-called remote control signal generating command device, which can be connected to a sighting device, depending on the manual the perceived deposit of the body to be steered from its target to be actuated To store steering stick gimbal so that it protrudes from the top of the command unit. The command is usually given with both hands, which are on the command device support and grasp the steering stick at its upper end with your finger and thumb, to move him into the different command settings. That kind of command requires special manual dexterity.

Bei den heutigen Anforderungen hinsichtlich der Lenkgenauigkeit ferngesteuerter Flugkörper kommt es auf ausreichende Feinfühligkeit beim Lenken an. Demgemäß ist der Lenkvorgang nicht nur mechanisch und elektronisch zu verfeinern, vielmehr muß dieser möglichst auch den physiologischen Lenkbewegungen des Schützen angepaßt sein. Der Schütze muß nämlich auch unter Feindeinwirkung den Lenkknüppel möglichst unverkrampft und kontrolliert betätigen können.With today's requirements in terms of steering accuracy remote-controlled Missiles depend on sufficient sensitivity when steering. Accordingly is The steering process must not only be refined mechanically and electronically, but rather must this should also be adapted as possible to the physiological steering movements of the shooter. The shooter has to keep the steering stick as relaxed as possible, even under the influence of the enemy and can operate in a controlled manner.

Im Hinblick auf die angelernte Fähigkeit eines Menschen, zu schreiben, also kleinste Bewegungen kontrolliert auszuführen, ist es bekanntgeworden, den Lenkknüppel in bezug auf eine besondere Stützfläche so anzuordnen, daß er ähnlich einem Schreibstift geführt werden kann.With regard to a person's learned ability to write, so to execute the smallest movements in a controlled manner, it has become known, the steering stick to be arranged with respect to a particular support surface so that it is similar to a pen can be performed.

Bei dieser bekannten Einrichtung weist ein üblicher Lenkknüppel, der also an seinem unteren Ende kardanisch gelagert ist, an seinem freien Ende, das durch eine öffnung einer als obere Abdeckung eines Kommandogerätes dienenden Abstützplatte geführt ist, ein Lager für einen schreibstiftähnlichen Stab auf, dessen Spitze mit dem freien Ende des Lenkknüppels, und zwar in der Ebene der Abdeckung, allseitig drehbar verbunden ist.In this known device has a common steering stick, the so is gimbaled at its lower end, at its free end, the through an opening in a support plate serving as the top cover of a command unit is out, a bearing for a pen-like stick, whose tip with the free end of the steering stick, in the plane of the cover, on all sides is rotatably connected.

Zwar wird hiermit erreicht, daß der Lenkschütze nicht mehr das nach oben weisende freie Ende des Lenkknüppels mittels Daumen und Zeigefinger einer oder beider Hände in relativ großem Abstand von einer die Hände des Lenkschützen unterstützenden Fläche zu umfassen und mit für die lenkenden Hände unüblichen Bewegungen zu führen braucht, jedoch ist diese Ausbildung insbesondere für größere Lenkknüppelauslenkungen ungeeigneter als selbst die herkömmlichen Einrichtungen. Zwar kann bei dieser Einrichtung eine Abstützung der Hand des Lenkschützen wie beim Schreiben erfolgen, _jedoch muß der Lenkschütze den Stab in einem verhältnismäßig großen Abstand von der Schreibspitze erfassen, so daß beim Bewegen des Lenkknüppels atypische Bewegungserscheinungen auftreten. Auch ändert sich mit zunehmender Aus-Lenkung des Lenkknüppels die für sein Bewegen erforderliche Kraft. Die beim Menschen gewohnte und ständig praktizierte Fähigkeit, kleinste Schreibbewegungen genau kontrolliert auszuführen, wird also hier nur sehr mangelhaft ausgenutzt.It is achieved hereby that the steering contactor no longer follows free end of the steering stick pointing upwards using a thumb and forefinger or one both hands at a relatively large distance from one supporting the gunner's hands To grasp the surface and to guide it with movements that are unusual for the guiding hands needs, but this training is especially for larger steering stick deflections more inadequate than even the traditional facilities. Although with this facility the hand of the guardsman must be supported as when writing, but must the handlebars the stick at a relatively large distance from the writing tip grasp, so that atypical movement phenomena when moving the steering stick appear. The for force required to move it. The one that is used to and constantly practiced with humans The ability to execute even the smallest of writing movements in a precisely controlled manner becomes here only very poorly exploited.

Aufgabe der. Erfindung ist es nun, eine Lenkknüppelanordnug zu schaffen, mit der die vom Schreiben her gewohnte physiologische Feinfühligkeit besser für einen Lenkvorgang ausnutzbar ist, so daß der Lenkschütze bei der Handhabung des Lenkknüppels entlastet wird und in leichter, überprüfbarer Weise ferngesteuerte Flugkörper in ihrer Flugbahn äußerst feinfühlig beeinflussen kann.Task of. The invention is now to create a steering stick arrangement, with which the physiological sensitivity you are used to from writing better for a steering process can be exploited, so that the steering contactor when handling the Steering stick is relieved and remotely controlled in an easier, verifiable manner Can influence missiles in their trajectory extremely sensitively.

Ausgehend von einer Einrichtung zum Erzeugen von Fernlenkkommandos mit einem kardanisch gelagerten Lenkknüppel und einer beim Bewegen des Lenkknüppels eine dem Schreiben ähnliche Bewegung ermöglichenden Stützfläche für die Hand des Lenkschützen ist diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Lenkknüppel über der mit seinem Lager einrichtungsfest verbundenen Stützfläche hängend angeordnet ist und daß sein auf die Stützfläche weisendes frei bewegliches Ende einen solchen Abstand von dieser Stützfläche aufweist, daß der Lenkknüppel beim Führen in allen möglichen Kommandoeinstellagen mit dieser Stützfläche in indirektem Reibungsschluß steht.Based on a device for generating remote control commands with a gimbal-mounted steering stick and one when moving the steering stick a support surface for the hand of the, which enables movement similar to writing Steering gates, this object is achieved according to the invention in that the steering stick Arranged hanging over the support surface fixedly connected to the device with its bearing and that its freely movable end pointing towards the support surface is one such Distance from this support surface has that the steering stick when guiding in all possible command settings with this support surface in indirect frictional engagement stands.

Gegenüber der vorbeschriebenen Einrichtung ermöglicht diese Anordnung des Lenkknüppels nunmehr Lenkbewegungen auszuführ-en, , die echten und jederzeit reproduzierbaren Schreibbewegungen- sehr ähnlich sind.Compared to the device described above, this arrangement enables of the steering stick now to execute steering movements,, the real and at any time reproducible writing movements are very similar.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein zusätzlicher, unmittelbar mechanisch wirkender Reibungsschluß zwischen dem frei beweglichen Ende- des Lenkknüppels und der Stützfläche mittels einer Feder erzeugt, die zwischen teleskopartig verschiebbar ausgebildeten Teilen des Lenkknüppels angeordnet ist. Der Lenkknüppel ist dabei vorzugsweise nach Art eines Schreibstiftes ausgebildet und weist an seinem Ende eine Schreibstiftspitze oder Kugel auf.According to a preferred embodiment of the invention, a additional, directly mechanically acting frictional connection between the free movable end of the steering stick and the support surface generated by means of a spring, which are arranged between telescopically displaceable parts of the steering stick is. The steering stick is preferably designed in the manner of a pen and has a pen tip or ball at its end.

Ein Vorteil dieser Ausbildung ist, daß im Gegensatz zu herkömmlichen Kommandogeräten ein gefundener Kommandonullpunkt besser zu halten ist. Auch ist ein Wiederauffinden des Kommandönullpunkte5 nach einem Korrekturkommando präziser möglich, da infolge der Stützfläche und dem, geringen Abstand der den Lenkknüppel führenden Finger von dieser Fläche die Lenkbewegungen feinfühliger und vor allem ruhiger durchgeführt werden können.An advantage of this training is that in contrast to conventional Command devices a found command zero point is better to hold. Also is a more precise finding of the command zero point5 after a correction command possible because of the support surface and the small distance between the steering stick guiding fingers from this surface make the steering movements more sensitive and above all can be carried out more calmly.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel nach der Erfindung besitzt der Lenkknüppel an seinem Ende eine tonnenförmige Rolle, deren Drehachse in einer Ebene mit der Achse eines Kommandoabgriffes liegt.In a further embodiment of the invention has the steering stick at its end has a barrel-shaped roller whose axis of rotation is in a Level lies with the axis of a command.

Aus diesem Grund unterscheidet sich die Auslenkung des Lenkknüppels in Rollreibungsrichtung fühlbar von seiner Auslenkung in Gleitreibungsrichtung, und zwar unabhängig von seiner jeweiligen Kommandostellung.For this reason, the deflection of the steering stick differs can be felt in the direction of rolling friction from its deflection in the direction of sliding friction, regardless of his respective command position.

Diese Ausbildung ermöglicht eine fühlbare Unterscheidung eines Hoch-Tief-Kommandos von einem Rechts-Links-Kommando und verhindert unkontrollierte Mischkommandos. Dies ist vor allem bei Anwendung von unterschiedlichen Lenkgesetzen für die Hoch- und Querachse des ferngesteuerten Flugkörpers wichtig, wie beispielsweise bei der sogenannten Halbkurssteuerung, d. h. eine Beschleunigungssteuerung für Rechts-Links-Kommandos und eine Geschwindigkeitssteuerung für Hoch-Tief-Kommandos.This training enables a tactile distinction between high and low commands from a right-left command and prevents uncontrolled mixed commands. this is mainly when applying different steering laws for the high and The transverse axis of the remote-controlled missile is important, for example with the so-called Half course control, d. H. an acceleration control for right-left commands and a speed control for high-low commands.

Ferner kann erfindungsgemäß in dem beim Lenken vom Lenkknüppel überstrichenen Bereich der als Stützfläche ausgebildeten Fläche eine kalottenförmige Ausdehnung vorgesehen sein derart, daß der Lenkknüppel in sämtlichen Kommandoeinstellagen auf dieser Ausnehmung etwa senkrecht steht.Furthermore, according to the invention, in the one swept over by the steering stick when steering Area of the surface designed as a support surface has a dome-shaped extension be provided such that the steering stick in all Kommandoeinstellagen this recess is approximately perpendicular.

Diese Zuordnung gewährleistet bei Anwendung von einfacher rollener Reibung für alle Lenkknüppelausschläge die gleichen mechanischen Reibungsverhältnisse zwischen Kugel und Fläche. Bei Anwendung von gemischter Roll- und Gleitreibung ist während jedes geradlinigen Lenkausschlages und insbesondere während des zugehörigen Gegenausschlages des Lenkknüppels jeweils dieselbe gleichmäßige mechanische Reibungsdämpfung zwischen Rolle und Fläche wirksam.This assignment is guaranteed when using a simple role Friction the same mechanical friction conditions for all steering stick deflections between sphere and surface. When using mixed rolling and sliding friction, during every straight steering angle and especially during the associated one Counter deflection of the steering stick in each case the same uniform mechanical friction damping effective between role and surface.

Alles Nähere über die Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mehr oder minder schematisch dargestellt ist. Es zeigt = teilweise im Schnitt -F i g.1 eine perspektivische Darstellung einer Einrichtung zum Erzeugen von Fernlenkkommandos mit einem Lenkknüppel nach der Erfindung und F i g. 2 die kardanische Lagerung des Lenkknüppels nach F i g.1 in vergrößertem Maßstab.All details about the invention emerge from the following Description in conjunction with the drawing, in which an embodiment of the Invention is shown more or less schematically. It shows = partially im Section -F i g.1 a perspective view of a device for generating of remote control commands with a steering stick according to the invention and FIG. 2 the Cardanic mounting of the steering stick according to FIG. 1 on an enlarged scale.

An einem Chassis 1 einer in F i g.1 nur teilweise dargestellten Einrichtung zum Erzeugen von- Fernlenkkommandos ist mittels eines feststellbaren ' Gelenkes 2 ein nach Art eines Winkelstückes ausgebildeter Träger 3 drehbeweglich gelagert. Eine hier nur schematisch dargestellte Rast 2 a an sich bekannter Bauart begrenzt die Schwenkbewegung des Trägers 3 in seinen Endlagen. Auf der Oberseite seines Schenkels 4 weist der Träger 3 vorzugsweise als Schwalbenschwanzführung ausgebildete Haltemittel 11 auf, die der Aufnahme von hier nicht dargestellten Visier-, Sende- und/oder ähnlichen Einrichtungen dienen.On a chassis 1 of a device only partially shown in FIG to generate remote control commands is by means of a lockable 'joint 2, a carrier 3 designed in the manner of an angle piece is rotatably mounted. A locking 2 a of known design, shown here only schematically, is limited the pivoting movement of the carrier 3 in its end positions. On the top of his thigh 4, the carrier 3 has holding means preferably designed as a dovetail guide 11, the inclusion of visor, transmission and / or the like, not shown here Facilities serve.

Der Schenkel 4 des Trägers 3 geht in eine U-förmige Gabe15 über, die ein auswechselbar ausgebildetes Knüppelaggregat 6 trägt, das sich - wie noch zu beschreiben ist - aus den Positionen 12 bis 33 zusammensetzt. Das Chassis l weist an der in F i g.1 nach oben gerichteten Seite eine vorzugsweise als schiefe Ebene angeordnete Fläche 7 auf, Zur Vergrößerung dieser Fläche sind an den Seitenwänden des Chassis 1 Seitenteile 9 und 10 dreh= beweglich aasgelenkt. -Diese können zum Transport der Einrichtung in der in F i g. 1 angedeuteten Weise nach oben geklappt werden. Nach Lösen der Rast 2 a des Gelenkes 2 kann auch der Träger 3 in Richtung auf das Chassis 1 verschwenkt werden, so daß das Knüppelaggregat 6 den zwischen Chassis 1 und dem Schenkel 4 a des Trägers 3 verbleibenden Raum einnimmt. Somit bildet die Einrichtung im Transportzustand ein allseits geschlossenes Gerät.The leg 4 of the carrier 3 merges into a U-shaped Gabe15, which an exchangeable billet unit 6 carries, which - as still to is - composed of items 12 to 33. The chassis l has on the side facing upward in FIG. 1, a preferably inclined plane arranged area 7, to enlarge this area are on the side walls of the chassis 1 side parts 9 and 10 rotating = movably aasgecke. -These can be used for Transport of the device in the in F i g. 1 indicated way folded up will. After releasing the catch 2 a of the joint 2, the carrier 3 can also move in the direction be pivoted on the chassis 1, so that the billet unit 6 between Chassis 1 and the leg 4 a of the carrier 3 occupies the remaining space. Consequently In the transport state, the device forms a device that is closed on all sides.

Das Knüppelaggregat 6 weist einen in Form eines Schreibstiftes ausgebildeten Lenkknüppel 12 auf, der aus teleskopartig verschiebbar angeordneten Teilen, nämlich einem Zapfen 13 und einer Hülse 14, besteht. Eine zwischen Zapfen und Hülse angeordnete Feder 15 hat das Bestreben, den Zapfen 13 aus der Hülse 14 zu drücken. Diese Feder 15 kann durch eine in der Zeichnung nur durch einen Knopf angedeutete Sperre 16 in eine unwirksame Lage gebracht werden. Der Zapfen 13 des Lenkknüppels 12 ist abgewinkelt und mit einer von zwei parallelen Ebenen begrenzten Kugelschicht 18 verbunden, die in einem hier nur teilweise dargestellten Lagerring 17 um zwei in derselben Ebene aufeinander senkrechtstehende Achsen drehbeweglich gelagert ist. Mittels einer Stiftschraube 31 (vgl. F i g. 2), die in eine Nut 32 der Kugelschicht 18 ragt, wird diese an einer Drehbewegung um die anderen Achsen gehindert. Der Zapfen 13 weist ferner einen Bund 19 auf, auf den sich eine Feder 20 abstützt, die mit ihrem anderen Ende gegen eine koaxial zum Lenkknüppel angeordnete, in einer Kalotte 22 des Lagerringes 17 geführte Bundbüchse 21 drückt. Die beschriebene Anordnung hält den Lenkknüppel 12 federnd in seiner Nullage.The stick assembly 6 has a steering stick 12 in the form of a pen, which consists of parts that are arranged to be telescopically displaceable, namely a pin 13 and a sleeve 14. A spring 15 arranged between the pin and the sleeve tends to push the pin 13 out of the sleeve 14. This spring 15 can be brought into an inoperative position by a lock 16, which is only indicated by a button in the drawing. The pin 13 of the steering stick 12 is angled and connected to a spherical layer 18 delimited by two parallel planes, which is rotatably mounted in a bearing ring 17 only partially shown here about two mutually perpendicular axes in the same plane. By means of a stud screw 31 (see FIG. 2), which protrudes into a groove 32 in the spherical layer 18, the latter is prevented from rotating about the other axes. The pin 13 also has a collar 19 on which a spring 20 rests, which presses with its other end against a collar bushing 21 which is arranged coaxially to the steering stick and guided in a spherical cap 22 of the bearing ring 17. The arrangement described holds the steering stick 12 resiliently in its zero position.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß der Zapfen 13 des Lenkknüppels 12 ferner einen Stift 23 aufweist; der durch Durchbrüche 24, 25 zweier rechtwinklig zueinander angeordneter Bügel 26 und 27 hindurchragt. Diese Bügel sind in hier nicht näher dargestellter Weise an dem Lagerring 17 schwenkbar gelagert und mit je einem Schleifer 28 je eines Potentiometers 29 fest verbunden. Die vorstehend beschriebene Lagerung des Lenkknüppels sowie die zugehörigen Potentiometer sind von einer Abdeckkappe 30 gegen Witterungseinflüsse geschützt. Auf die vorstehend beschriebene Weise werden die Kommandoeinstellagen des Lenkknüppels in entsprechende Potentiometereinstellungen übergeführt. Der Abgriff der Steuerspannungen an diesen Potentiometern und ihre Umformung in Fernlenksignale sind, da nicht zur Erfindung gehörend, hier weder dargestellt, noch beschrieben.For the sake of completeness, it should be mentioned that the pin 13 of the steering stick 12 also has a pin 23 ; which protrudes through openings 24, 25 of two brackets 26 and 27 arranged at right angles to one another. These brackets are pivotably mounted on the bearing ring 17 in a manner not shown here and are fixedly connected to a respective wiper 28 of a potentiometer 29. The above-described storage of the steering stick and the associated potentiometer are protected from the weather by a cover cap 30. In the manner described above, the command settings of the steering stick are converted into corresponding potentiometer settings. The tapping of the control voltages on these potentiometers and their conversion into remote control signals are, since they do not belong to the invention, neither shown nor described here.

Die Hülse 14 des Lenkknüppels ist schreibgerecht ausgebildet und weist an ihrem dem Lager 17,18 abgewandten Ende 8 eine drehbar angeordnete Kugel 33 auf. Diese Kugel ist mit der Fläche 7 in betriebsbereitem Zustand der Einrichtung ständig in Reibungsschluß. Dabei ist es selbstverständlich gleichgültig, in welcher Ebene in bezug auf den Erdboden sich die Fläche 7 befindet.The sleeve 14 of the steering stick is designed for writing and has at its end 8 facing away from the bearing 17, 18 a rotatably arranged ball 33. This ball is constantly with the surface 7 in the operational state of the device in frictional engagement. It is of course irrelevant in which level with respect to the ground is the surface 7.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende: Nachdem der Träger 3 in die in F i g.1 dargestellte Lage gebracht ist und die Seitenteile 9 und 10 heruntergeklappt worden sind, kann der Lenkknüppel 12 vom Lenkschützen mit Daumen und Zeigefinger wie ein Schreibstift gefaßt und entsprechend der wahrgenommenen Ablage des zu lenkenden Körpers von seinem Ziel - wie bereits beschrieben - über die Fläche 7 geführt werden. Die den Lenkknüppel führende Hand kann sich dabei auf dieser Fläche abstützen.The mode of operation of the arrangement described is as follows: After the carrier 3 is brought into the position shown in FIG. 1 and the side parts 9 and 10 have been folded down, the steering stick 12 can be removed from the guards grasped with thumb and forefinger like a pen and according to the perceived Deposit of the body to be steered from its target - as already described - over the surface 7 are guided. The hand leading the steering stick can open support this area.

Die Fläche 7 kann auch in dem vom Lenkknüppel bei der Kommandogabe überstrichenen Bereich eine hier nicht dargestellte kalottenförmige Ausnehmung aufweisen, so daß der Lenkknüppel in Abstimmung mit seiner bereits beschriebenen Nullage-Federfesselung jeweils von der gleichen Reibungskraft in seinen Bewegungen gedämpft wird.The surface 7 can also be in that of the steering stick when giving commands swept area have a dome-shaped recess not shown here, so that the steering stick in coordination with its already described zero position spring restraint is dampened in its movements by the same frictional force.

Claims

Claims: 1. Device for generating remote control commands with a gimbal-mounted steering stick and one when moving the steering stick a support surface for the hand of the, which enables movement similar to writing Steering gates, characterized in that the steering stick (12) with its Bearing (17,18) fixed to the device connected support surface (7) is arranged hanging and that its freely movable end pointing towards the support surface is at such a distance of this support surface has that the steering stick when guiding in all possible Command settings are in indirect frictional engagement with this support surface.

2. Device according to claim 1, characterized in that an additional, directly mechanically acting frictional engagement between the freely movable end (8) of the steering stick (12) and the support surface (7) is generated by means of a spring (15) which can be telescoped between formed parts (13, 14) of the steering stick (12) is arranged.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the steering stick (12) is designed in the manner of a pen and on his End (8) has a pen tip or ball.

4. Device according to claim 3, characterized in that the steering stick (12) at its end (8) has a barrel-shaped roller, the axis of rotation of which lies in a plane with the axis of a command tap.

5. Device according to claims 2 to 4, characterized by a dome-shaped recess in the support surface (7) such that the steering stick (12) at least in all command settings of its so-called fine range is approximately perpendicular to this recess. Considered publications: U.S. Patent No. 2,847,873.