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Die Erfindung betrifft ein Fahrwerk für ein Leichtflugzeug oder ein unbemanntes Luftfahrzeug gemäß Schutzanspruch 1 und gemäß Schutzanspruch 3 sowie ein Luftfahrzeug mit einem solchen Fahrwerk gemäß Schutzanspruch 20.
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Fahrwerke sind als sicherheitskritische Komponenten besonders hohen Anforderungen hinsichtlich Belastbarkeit und Zuverlässigkeit unterworfen. Daher sind bekannte Fahrwerke teuer, sehr komplex, schwer und wartungsintensiv. Dies ist insbesondere ein Problem für Ultraleichtflugzeuge.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein gefedertes Fahrwerk für ein Flugzeug aufzuzeigen, das bei Einhaltung der Sicherheitsanforderungen technisch einfach, wartungsarm bzw. wartungsfrei und preiswert ist sowie ein geringes Gewicht aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch das Fahrwerk für ein Leichtflugzeug oder ein unbemanntes Luftfahrzeug gemäß Schutzanspruch 1 und gemäß Schutzanspruch 3 sowie durch ein Luftfahrzeug mit einem solchen Fahrwerk gemäß Schutzanspruch 20 gelöst.
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Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Fahrwerk für ein Leichtflugzeug oder ein unbemanntes Luftfahrzeug gelöst, umfassend ein Teleskopfederbein mit einem Außenzylinder und einem teilweise in dem Außenzylinder angeordneten Innenzylinder, wobei der Innenzylinder relativ zum Außenzylinder verschiebbar ist, und wobei der Außenzylinder und der Innenzylinder jeweils einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Ein Vorteil hiervon ist, dass eine Torsion bzw. Drehung des Innenzylinders relativ zu dem Außenzylinder verhindert wird. Hierdurch wird kein Torsionslenker bzw. keine Spurgabel benötigt, um eine verdrehsichere Verbindung zwischen dem Außenzylinder und dem Innenzylinder zu gewährleisten. Das Fahrwerk ist hierdurch technisch einfach, wartungsarm bzw. wartungsfrei, weist ein geringes Gewicht auf und ist preisgünstig.
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In einer weiteren Ausführungsform weisen der Außenzylinder und der Innenzylinder jeweils einen quadratischen Querschnitt auf. Hierdurch wird eine noch höhere Torsionssteifigkeit und damit eine höhere Verdrehsicherheit des Innenzylinders relativ zum Außenzylinder gewährleistet.
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Insbesondere wird die Aufgabe auch durch ein Fahrwerk für ein Flugzeug gelöst, umfassend ein Teleskopfederbein mit einem Außenzylinder und einem teilweise in dem Außenzylinder angeordneten Innenzylinder, wobei der Innenzylinder relativ zum Außenzylinder verschiebbar ist, und wobei der Außenzylinder und/oder der Innenzylinder aus einer, insbesondere hochfesten, Aluminiumlegierung ausgebildet ist. Ein Vorteil hiervon ist, dass das Fahrwerk ein geringes Gewicht aufweist und einen geringen Wartungsaufwand bzw. keinen Wartungsaufwand aufweist. Zudem ist das Fahrwerk technisch einfach ausgebildet.
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Das Fahrwerk kann in das Flugzeug teilweise oder vollständig einziehbar ausgebildet sein. Hierdurch wird im Reiseflug lediglich ein minimaler Zusatzwiderstand durch das Fahrwerk erzeugt bzw. kein Zusatzwiderstand erzeugt.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Teleskopfederbein ein Elastomerfederelement, insbesondere ein selbstdämpfendes Elastomerfederelement, zur Dämpfung von Bewegungen des Innenzylinders relativ zum Außenzylinder. Ein Vorteil hiervon ist, dass der Wartungsaufwand des Fahrwerks weiter verringert wird. Zudem wird das Gewicht des Fahrwerks weiter verringert. Zudem wird hierdurch kein hydraulisches System benötigt, das besonders schwer und wartungsintensiv ist. Dies senkt das Gewicht und senkt den Wartungsaufwand.
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Die Außenoberfläche des Innenzylinders kann mehrere Schichten, insbesondere aus Nickel mit PTFE-Einlagerung, umfassen. Hierdurch wird eine besonders harte, verschleißarme Außenoberfläche des Innenzylinders gebildet. Hierdurch sinkt der Wartungsaufwand weiter. Darüber hinaus wird die Lebensdauer des Fahrwerks erhöht. Darüber hinaus wird hierdurch der Reibungswiderstand zwischen Außenzylinder und Innenzylinder verringert. Dies führt zu geringerem Verschleiß.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Fahrwerk ein an die Form des Außen- und Innenzylinders angepassten Abstreifring zum Verhindern des Eintritts von Schmutz und/oder Staub in den Innenraum des Außenzylinders. Hierdurch wird technisch einfach die Verschmutzung des Innenraums des Außenzylinders im Wesentlichen verhindert. Dies erhöht die Sicherheit des Fahrwerks, da sich der Reibungswiderstand zwischen Außenzylinder und Innenzylinder nicht durch das Eindringen bzw. Vorhandensein von Schmutz, Staub und/oder Fremdstoffen verändert.
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Das Fahrwerk kann ferner einen elektrischen Linearaktuator zum Einziehen des Fahrwerks in das Flugzeug und zum Ausfahren des Fahrwerks aus dem Flugzeug aufweisen. Hierdurch wird technisch einfach die elektrische Einzieh- und Ausfahrbarkeit des Fahrwerks ermöglicht. Zudem wird hierdurch kein hydraulisches System benötigt, das besonders schwer und wartungsintensiv ist. Dies senkt das Gewicht und senkt den Wartungsaufwand.
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Der Linearaktuator kann elektronisch einstellbare Endschalter umfassen. Hierdurch ist das vollständige Einziehen bzw. das vollständige Ausfahren des Fahrwerks technisch einfach und sicher feststellbar.
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Der Linearaktuator kann schwimmend gelagert sein. Ein Vorteil hiervon ist, dass das Fahrwerk, auch bei großen Temperaturschwankungen, sicher ausgefahren und eingezogen werden kann. Zudem kann eine zusätzlich Betätigung der Kniestrebe beim Ein- und Ausfahren entfallen.
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Das Fahrwerk kann ferner eine mechanische und/oder elektrische Arretierungsvorrichtung zum Arretieren des Fahrwerks im eingezogenen Zustand umfassen. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Fahrwerk während des Fluges sicher im eingezogenen Zustand verbleibt. Dieser erhöht die Betriebssicherheit.
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Ferner kann das Fahrwerk eine Entriegelungsvorrichtung zum elektrischen und/oder manuellen Lösen des Fahrwerks aus dem arretierten Zustand umfassen. Hierdurch wird technisch einfach das Lösen des Fahrwerks gegebenenfalls auch bei einem Notfall bzw. einem Stromausfall ermöglicht.
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Das Fahrwerk kann derart ausgebildet sein, dass das Fahrwerk nach Lösen der Arretierung im eingezogenen Zustand mittels der Schwerkraft in den ausgefahrenen Zustand bewegbar ist. Somit kann auch bei einer Stromunterbrechung und/oder mechanischen Problemen das Fahrwerk sicher ausgefahren werden.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Fahrwerk eine Kniestrebe zum Arretieren des Fahrwerks im ausgefahrenen Zustand, wobei die Kniestrebe derart ausgebildet ist, dass die Kniestrebe beim Einfahren des Fahrwerks zusammengeklappt wird. Hierdurch ist technisch einfach eine sichere Arretierung des Fahrwerks im ausgefahrenen Zustand möglich.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Fahrwerk ein Rad, wobei die Ausrichtung des Rades bzw. der Radachse in Bezug auf das Flugzeug veränderbar ist. Hierdurch ist technisch einfach insbesondere bei einem Bugrad die Steuerung des Flugzeugs auf dem Boden möglich.
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Das Fahrwerk umfasst in einer weiteren Ausführungsform ferner eine Rückstelltorsionsfeder zum Rückstellen des Rades in die Flugrichtung des Flugzeugs bei Nichtbelastung des Rades. Hierdurch wird sichergestellt, dass bei Nichtbelastung das Rad in eine vorgegebene Richtung, nämlich die Flugrichtung des Flugzeugs, zeigt. Insbesondere beim Einfahren des Fahrwerks befindet sich das Rad somit in einer vorgegebenen Stellung. Das Gleiche gilt während des Landeanflugs im ausgefahrenen Zustand des Fahrwerks.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Fahrwerk einen elektrischen Rotationsaktuator zum Einstellen der Ausrichtung des Rades bzw. der Radachse in Bezug auf das Flugzeug. Insbesondere beim Einfahren des Fahrwerks kann das Rad somit in eine vorgegebene Stellung bewegt werden. Während des Landeanflugs kann im ausgefahrenen Zustand das Rad bzw. die Radachse in eine vorgegebene Richtung in Bezug auf das Flugzeug ausgerichtet werden. Zudem kann während des Taxiings, d.h. während einer langsamen Bewegung des Flugzeugs bzw. Luftfahrzeugs auf dem Boden, die Ausrichtung des Rads in Bezug auf das Flugzeug bzw. das Luftfahrzeug (aktiv) geändert werden und somit das Flugzeug bzw. das Luftfahrzeug gesteuert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Fahrwerk eine Signalgebervorrichtung zum Abgeben eines Störungssignals an eine Anzeigevorrichtung bei einer Störung der Funktionalität des Fahrwerks, insbesondere bei einer Störung der elektrischen Ausfahrbarkeit des Fahrwerks. Hierdurch kann beispielsweise im Cockpit bei Störung des Fahrwerks eine Störungsmeldung angezeigt bzw. ausgegeben werden. Zudem zeigt die Anzeigevorrichtung bei einem mechanischen Ausfahren des Fahrwerks an, ob das Fahrwerk komplett ausgefahren wurde bzw. in welchem Status (des Ausfahrens) sich das Fahrwerk gerade befindet.
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Ebenfalls offenbart und beansprucht wird ein Ultraleichtflugzeug oder Leichtflugzeug oder ein Luftfahrzeug, insbesondere ein unbemanntes Luftfahrzeug, mit einem Fahrwerk mit einer der oben genannten Merkmalskombinationen oder mit mehreren der oben genannten Merkmalskombinationen.
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Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen
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1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrwerks;
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2 eine teiltransparente perspektivische Ansicht eines Teils des Fahrwerks aus 1;
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3 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrwerks; und
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4 eine teiltransparente perspektivische Ansicht eines Teils des Fahrwerks aus 3.
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Bei der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugsziffern verwendet.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrwerks 1. Das Fahrwerk 1 ist ein Hauptfahrwerk eines Flugzeugs (nicht dargestellt).
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Das Fahrwerk 1 ist in das Flugzeug einziehbar. In 1 ist das Fahrwerk im ausgefahrenen Zustand gezeigt.
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Das Hauptfahrwerk 1 umfasst ein Teleskopfederbein 5 mit einem oberen Außenzylinder 20 und einem unteren Innenzylinder 30, der sich teilweise im oberen Außenzylinder 20 befindet. Prinzipiell vorstellbar ist auch, dass der untere Zylinder der Außenzylinder ist und der obere Zylinder der Innenzylinder ist.
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Der Innenzylinder 30 ist entlang der Längsrichtung des Außenzylinders 20 bzw. entlang der Längsrichtung des Innenzylinders 30 (in 2 im Wesentlichen von oben nach unten bzw. unten nach oben) beweglich bzw. verschiebbar angeordnet. Der untere Innenzylinder 30 umfasst eine Hauptradhalbgabel 13, an dem ein Hauptrad 10 über eine Radachse 15 derart befestigt ist, dass sich das Rad 10 um die Radachse 15 drehen kann.
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Anstelle des Rads bzw. zusätzlich zum Rad ist beispielsweise ein Skikufe und/oder ein Schwimmer, der auf Wasser schwimmt, vorstellbar. Dies gilt für das Bugrad 70 als auch das Hauptrad 10.
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Das Fahrwerk 1 ist elektrisch betätigbar.
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Der obere Außenzylinder 20 und der untere Innenzylinder 30 weisen einen rechteckigen Querschnitt bzw. eine rechteckige Querschnittsfläche auf. Der Querschnitt bzw. die Querschnittsfläche kann insbesondere quadratisch sein. Der Querschnitt bezieht sich auf einen Querschnitt, der senkrecht zu der Außenoberfläche des Außenzylinders 20 bzw. des Innenzylinders 30 verläuft. Die Querschnittsfläche verläuft in 1 bzw. in 2 parallel zu der Einzieh-/Ausfahrdrehachse 45. Wenn das Flugzeug auf dem Boden steht, verläuft die Querschnittsfläche parallel zur Erdoberfläche.
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Die Größe bzw. Form des Innenzylinders 30 ist an die Größe und Form des Außenzylinders 20 derart angepasst, dass kein bzw. nur ein geringer Abstand (Spielpassung) zwischen dem im Außenzylinder 20 befindlichen Teil des Innenzylinders 30 vorhanden ist.
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Durch die rechteckige bzw. quadratische Querschnittsform des Außenzylinders 20 und des Innenzylinders 30 wird eine Torsionssteifigkeit zwischen den beiden Zylindern 20, 30 erreicht. Ein Torsionslenker wie bei herkömmlichen Fahrwerken wird somit nicht benötigt. Auch eine Spurgabel bzw. ein Torsionslenker kann eingespart bzw. weggelassen werden.
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2 zeigt eine teiltransparente perspektivische Ansicht eines Teils des Fahrwerks 1 aus 1, wobei Außenoberflächen des Teleskopfederbeins 5 transparent bzw. durchsichtig dargestellt sind, so dass der innere Aufbau zu sehen ist. Der innere Aufbau des Außenzylinders 20 und des Innenzylinders 30 sind in 2 sichtbar. Das Fahrwerk 1 ist um eine Einzieh-/Ausfahrdrehachse 45 drehbar gelagert. Die Einzieh-/Ausfahrdrehachse 45 ist am (in 1 und 2) oberen Ende des Außenzylinders 20 angeordnet. Um diese Achse 45 können sich somit der Außenzylinder 20, der Innenzylinder 30 mitsamt der Hauptradhalbgabel 13 und dem Hauptrad 10 drehen.
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Durch den Außenzylinder 20 und durch den Innenzylinder 30 verläuft durchgehend ein Elastomerfederelement 35. Das Elastomerfederelement 35 erstreckt sich in 2 von der Einzieh-/Ausfahrdrehachse 45 bis zum unteren Ende des Innenzylinders 30, an dem die Hauptradhalbgabel 13 angelagert bzw. befestigt ist. Ein Ende des Elastomerfederelements 35 kontaktiert das obere Ende des oberen Außenzylinders 20 bzw. die Einzieh-/Ausfahrdrehachse 45. Das andere Ende (unteres Ende) des Elastomerfederelement 35 kontaktiert das untere Ende des unteren Innenzylinders 30. Das Elastomerfederelement 35 weist mehrere zylindrische Einzelelemente 37 mit Trennscheiben 36 auf, die in einer Reihe angeordnet sind. Die Einzelelemente 37 weisen jeweils den gleichen Abstand zueinander auf. Die Trennscheiben 36 sind scheibenkreisförmig ausgebildet. Die Einzelelemente 37 sind zylinderförmig ausgebildet. Die Trennscheiben 36 haben einen größeren Durchmesser als die Einzelelemente 37. Die Trennscheiben 36 sind Distanzelemente, die die Einzelelemente 37 voneinander trennen und diese führen.
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Das Elastomerfederelement 35 dient zur Dämpfung von Bewegung bzw. Verschiebbungen des Innenzylinders 30 relativ zu dem Außenzylinder 20. Beispielsweise beim Aufsetzen des Rades 10 auf der Landebahn erfährt der Innenzylinder 30 eine Kraft, durch die der Innenzylinder 30 in Richtung des Außenzylinders 20 bewegt wird. Der Innenzylinder 30 wird weiter in den Außenzylinder 20 hineingeschoben. Das Teleskopfederbein wird zusammengeschoben. Das untere Ende des Innenzylinders 30 befindet sich in Kontakt mit dem unteren Ende des Elastomerfederelements 35. Das untere Ende des Innenzylinders 30 drückt gegen das Elastomerfederelement 35, wenn das Teleskopfederbein weiter zusammengeschoben wird im Vergleich zu der in den 1 und 2 dargestellten Position.
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Die auf das Elastomerfederelement 35 wirkende Kraft drückt das Elastomerfederelement 35 zusammen. Diese Bewegung bzw. Kraft wird durch das Elastomerfederelement 35 gedämpft, so dass die Bewegung nur teilweise an den Außenzylinder 20 bzw. das obere Ende des Außenzylinders 20, das sich in Kontakt mit dem oberen Ende des Elastomerfederelements 35 befindet, weitergegeben wird. Bewegungen des unteren Innenzylinders 30 werden somit nur gedämpft an den oberen Außenzylinder 20 und folglich nur gedämpft an das Chassis des Flugzeugs weitergegeben.
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Das Elastomerfederelement 35 ist aus einem elastischen Werkstoff, beispielsweise einem Gummiwerkstoff, ausgebildet. Durch das Elastomerfederelement 35 ist die Bewegung zwischen Innenzylinder 30 und Außenzylinder 20 ausreichend gedämpft, so dass die Hauptradhalbgabel 13 nicht gegen das untere Ende des Außenzylinders 20 stößt, wenn das Flugzeug landet.
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Am unteren Ende des Außenzylinders 20 ist ein Abstreifring 22 angeordnet. Der Abstreifring 22 ist der Form und der Größe des Innenzylinders 30, des Außenzylinders 20 und des Elastomerfederelements 35 angepasst. Der Abstreifring 22 weist derartig Aussparungen auf, dass an der Unterseite des Außenzylinders 20 eine Öffnung verbleibt, durch die der Innenzylinder 30 sich hindurch erstreckt. Der Abstreifring 22 dient zur Abdichtung des Innenraums des Außenzylinders 20. Hierdurch wird verhindert, dass Fremdstoffe, wie zum Beispiel Schmutz und/oder Staub, in den Innenraum des Außenzylinders 20 bzw. zwischen den Teil des Innenzylinders 30, der sich innerhalb des Außenzylinders 20 befindet, und den Außenzylinder 20 gelangt. Hierdurch wird gewährleistet, dass Reibung und Verschleiß zwischen Innenzylinder 30 und Außenzylinder 20 gering bleiben.
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Das Teleskopfederbein bzw. der Außenzylinder 20 und/oder der Innenzylinder 30 sind aus einer hochfesten Aluminiumlegierung. Die Außenoberfläche des unteren Innenzylinders 30 wird im Mehrschichtverfahren hergestellt zur Erzielung der gewünschten bzw. eingestellten Gleitfähigkeit. Insbesondere umfasst das Mehrschichtverfahren das Aufbringen von Nickel mit PTFE-Einlagerung(en), d.h. Polytetrafluorethylen-Einlagerungen. Hierdurch wird ein geringer Verschleiß des unteren Innenzylinders 30 erreicht. Die innere Oberfläche des oberen Außenzylinders 30 umfasst eine harte, verschleißarme Nickelschicht.
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Das Fahrwerk 1 ist in das Flugzeug einziehbar und aus dem Flugzeug ausfahrbar ausgebildet. Das Fahrwerk 1 kann teilweise in das Flugzeug einziehbar oder vollständig in das Flugzeug einziehbar ausgebildet sein. Das Fahrwerk 1 umfasst eine Kniestrebe 50, mit einem Scharnier 52, welches sich ungefähr in der Mitte der Kniestrebe 50 befindet. Die Kniestrebe 50 ist mit einem ihrer Enden am unteren Ende des oberen Außenzylinders 20 mit diesem verbunden. Am anderen Ende der Kniestrebe 50 befindet sich ein mit der Kniestrebe verbundener Linearaktuator 40. Der Linearaktuator 40 bewegt ein Aktuatorteleskopelement 42 bzw. eine Strebe, das bzw. die mit der Einzieh-/Ausfahrdrehachse 45 derart fest verbunden ist, dass sich die Einzieh-/Ausfahrdrehachse 45 relativ zum Aktuatorteleskopelement 42 drehen kann. Der Abstand des Linearaktuators 40 zur Einzieh-/Ausfahrdrehachse 45 kann mittels dieser des Aktuatorteleskopelements 42 bzw. dieser Strebe verändert werden. In 1 ist der maximale Abstand des Linearaktuators 40 von der Einzieh-/Ausfahrdrehachse 45 dargestellt, bei dem die Kniestrebe 52 vollständig durchgedrückt ist.
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Die Kniestrebe 52 kann insbesondere federbelastet sein. Durch eine Torsionsfeder verriegelt die Kniestrebe 52 in der ausgeklappten bzw. ausgefahrenen Position ohne weitere Vorrichtungen.
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Zum Einziehen des Fahrwerks 1 bewegt sich der Linearaktuator 40 in Richtung der Einzieh-/Ausfahrdrehachse 45. Hierdurch wird die Kniestrebe 45 über das Scharnier 52 zusammengeklappt. Dies führt dazu, dass sich der obere Außenzylinder 20 und der innere Innenzylinder 30 gemeinsam um die Drehachse 45 drehen. Im vollständig eingezogenen Zustand befindet sich der obere Außenzylinder 20 in einer um ca. 90° um die Einzieh-/Ausfahrdrehachse 45 gedrehten Position im Vergleich zu der in 1 gezeigten Position. Die in 1 gezeigte Position stellt die Position bei der Landung bzw. bei dem Fahren des Flugzeugs auf der Erdoberfläche dar.
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Der elektrische Linearaktuator 40 ist schwimmend gelagert. Dies bedeutet, dass der elektrischen Linearaktuator 40 selbst nicht unmittelbar mit dem Flugzeug(rumpf) verbunden bzw. nicht an diesem direkt befestigt ist. Der elektrische Linearaktuator 40 ist durch das Aktuatorteleskopelement 40 und die Einzieh-/Ausfahrdrehachse 45 mit dem Flugzeug(rumpf) verbunden. Das Aktuatorteleskopelement 40 ist an einem Ende (in 1 links) mit der Einzieh-/Ausfahrdrehachse 45 verbunden und ist am anderen entgegengesetzten Ende (in 1 rechts) mit dem elektrischen Linearaktuator 40 verbunden. Der Linearaktuator 40 ist mit einem Ende der Kniestrebe 50 verbunden. Das andere Ende der Kniestrebe 50 ist mit dem unteren Ende des oberen Außenzylinders 20 verbunden. Die Kniestrebe 50, der obere Außenzylinder 20 und das Aktuatorteleskopelement 40 sowie der Linearaktuator 40 bilden ein Dreieck.
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Auch bei auftretenden Spannungen bzw. leichten Verbiegungen, beispielsweise durch Temperaturschwankungen, wird das Aktuatorteleskopelement 42 in den Linearaktuator 40 sicher eingezogen bzw. aus diesem sicher herausgefahren und somit das Fahrwerk 1 sicher eingezogen bzw. ausgefahren. Der elektrische Linearaktuator 40 weist elektronisch einstellbare Endschalter auf. Mittels dieser Endschalter ist die eingezogene Position und die ausgefahrene Position des Fahrwerks 1 technisch einfach und zuverlässig feststellbar.
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Das Fahrwerk 1 weist des Weiteren eine mechanische Verriegelung auf (nicht gezeigt), mittels der das Fahrwerk 1 im eingefahrenen Zustand arretiert werden kann. Die Arretierung ist elektrisch und im Notbetrieb mechanisch entriegelbar bzw. lösbar.
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Zudem weist das Fahrwerk 1 eine mechanische Notentriegelung auf zum schwerkraftbasierten Ausfahren des Fahrwerks 1. Darüber hinaus weist das Fahrwerk 1 eine Signalgebervorrichtung (nicht gezeigt) auf, die beim Auftreten einer Störung der Funktionalität des Fahrwerks 1, insbesondere bei einer Störung der Funktionalität der elektrischen Ausfahrbarkeit des Fahrwerks 1 mittels des Linearaktuators 40, ein Störsignal erzeugt. Dieses Störsignal kann beispielsweise an eine (LED-)Anzeige im Cockpit weitergeleitet werden, die bei Ausfall der (elektrischen) Betätigbarkeit des Fahrwerks 1 entsprechend aufleuchtet und ferner bei der Notentriegelung den ausgefahrenen Zustand des Fahrwerks anzeigt. Insbesondere ist diese (LED-)Anzeige der Signalgebervorrichtung und die Signalgebervorrichtung insgesamt notstromversorgt.
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Die Außenoberfläche des unteren Innenzylinders 30 wird im Mehrschichtverfahren hergestellt zur Erzielung der gewünschten bzw. eingestellten Gleitfähigkeit. Insbesondere umfasst das Mehrschichtverfahren das Aufbringen von Nickel mit PTFE-Einlagerung(en), d.h. Polytetrafluorethylen-Einlagerungen. Hierdurch wird ein geringer Verschleiß des unteren Innenzylinders 30 erreicht. Die innere Oberfläche des oberen Außenzylinders 30 umfasst eine harte, verschleißarme Nickelschicht. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrwerks 1. 4 zeigt eine teiltransparente perspektivische Ansicht eines Teils des Fahrwerks 1 aus 3, wobei Außenoberflächen des Teleskopfederbeins 5 bzw. des Fahrwerks 1 transparent bzw. durchsichtig dargestellt sind, so dass der innere Aufbau zu sehen ist.
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Das Fahrwerk 1 gemäß den 3 und 4 ist ähnlich zu dem Fahrwerk der 1 und 2 ausgebildet. Wie das Fahrwerk gemäß den 1 und 2 sind das Teleskopfederbein bzw. der Außenzylinder 20 und der Innenzylinder 30 aus einer hochfesten Aluminiumlegierung ausgebildet. Bei der in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsform sind PTFE-Gleitbuchsen in den Außenzylinder 30 gepresst. Die Außenoberfläche des unteren Innenzylinders 30 und die innere Oberfläche des oberen Außenzylinders 20 umfassen jeweils eine harte, verschleißarme Nickelschicht.
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3 zeigt ein Bugfahrwerk eines Flugzeugs. Das Teleskopfederbein 5 des Fahrwerks 5 weist einen oberen Außenzylinder 20 und einen unteren Innenzylinder 30 auf. Der Querschnitt bzw. die Querschnittsfläche des Außenzylinders 20 und des Innenzylinders 30 ist im Wesentlichen kreisförmig.
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Der Querschnitt bezieht sich auf einen Querschnitt, der senkrecht zu der Außenoberfläche des Außenzylinders 20 bzw. des Innenzylinders 30 verläuft. Die Querschnittsfläche verläuft in 1 bzw. in 2 parallel zu der Einzieh-/Ausfahrdrehachse 45. Wenn das Flugzeug auf dem Boden steht, verläuft die Querschnittsfläche leicht schräg zur Erdoberfläche.
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Der untere Innenzylinder 30 lässt sich um die Längsachse des Innenzylinders 30, die parallel zur Längsachse des Außenzylinders 20 verläuft, gegenüber dem Außenzylinder 20 drehen. Um Reibung und Verschleiß zu minimieren weist der Außenzylinder 20 im unteren Bereich Gleitbuchsen, z.B. aus PTFE, auf in denen der Innenzylinder 30 drehbar gelagert ist. Der obere Außenzylinder 20 ist verdrehsicher/rotationsfest an dem Flugzeug befestigt. Am unteren Ende des Innenzylinders 30 ist eine Bugradgabel 75 angeordnet, die ein Bugrad 70 drehbar lagert.
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Das Fahrwerk weist eine Kniestrebe 50 auf, die sich jedoch hinter (in 3 rechts) dem oberen Außenzylinder 20 befindet. Die Kniestrebe 50 verläuft im Gebrauch parallel zur Längsachse des Flugzeugs. Die beiden Enden der Kniestrebe 50 sind mit dem oberen Außenzylinder 20 bzw. mit dem elektrischen Linearaktuator 40 (Elektromotor) verbunden. Der Linearaktuator 40 ist in 3 über die Lagerung der Kniestrebe 50 mit dem Flugzeug (fest) verbunden. Der Linearaktuator 40 bewegt ein Aktuatorteleskopelement 42 aus dem Linearaktuator 40 hinaus bzw. herein. Das andere Ende des Aktuatorteleskopelements 42 ist mit einem Hebelelement 47 verbunden, das drehbar mit der Einzieh-/Ausfahrdrehachse 45 verbunden ist. Zum Einziehen des Fahrwerks 1 zieht der Linearaktuator 40 das Aktuatorteleskopelement 42 zu sich heran, wodurch sich das Hebelelement 47 um die Einzieh-/Ausfahrdrehachse 45 dreht. Hierdurch wird die Kniestrebe 50 zusammengeklappt und der obere Außenzylinder 20 und der untere Innenzylinder 30 werden nach hinten (in 3 nach rechts oben) in das Flugzeug eingefahren.
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Das Fahrwerk 1 weist zur Rückstellung des Bugrades 70 in Flugrichtung eine beidseitig wirkende Torsionsfeder 80 auf. Die Torsionsfeder 80 wirkt über eine Torsionsstange 85 im Teleskopfederbein 5 auf das Bugrad 70. Insbesondere bei unbemannten Fluggeräten, kann das Fahrwerk 1 stattdessen einen elektrischen Rotationsaktuator aufweisen, der das Bugrad 70 in Flugrichtung rückstellt. Mittels des elektrischen Rotationsaktuator kann das Bugrad 70 in einen beliebigen Winkel in Bezug auf die Flugrichtung des Flugzeugs ausgerichtet werden.
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Das Fahrwerk 1 weist, wie in 4 sichtbar ist, ebenfalls ein Elastomerfederelement 35 auf. Der Abstreifring 22 ist auf die kreisförmige Querschnittsform des unteren Innenzylinders 30 und des oberen Außenzylinders 20 angepasst und dichtet somit die untere Öffnung des oberen Außenzylinders 20 ab.
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Insbesondere ist das Fahrwerk 1 für Flugzeuge, insbesondere für Leichtflugzeuge und/oder Ultraleichtflugzeuge und/oder unbemannte Luftfahrzeug, sogenannte Drohnen (unmanned, uninhabited oder unpiloted aerial vehicle), geeignet. Vorzugsweise für Flugzeuge dieser Arten, die elektrisch angetrieben sind, ist das Fahrwerk 1 geeignet. Für Ultraleichtflugzeuge bis ca. 450 kg Startmasse ist das Fahrwerk 1 besonders gut geeignet.
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Das Fahrwerk 1 ist auch für eine Vielzahl von Luftfahrzeugen geeignet, die keine Flugzeuge im eigentlichen Sinne sind, d.h. auch beispielsweise für Tragschrauber, Flugschrauber, Hubschrauber.
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Durch die Einziehbarkeit des Fahrwerks 1 wird die Aerodynamik des Flugzeugs verbessert und der Luftwiderstand während des Fluges verringert.
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Es wird ein Leichtflugzeug und/oder Ultraleichtflugzeug und/oder unbemanntes Luftfahrzeug mit einem Hauptfahrwerk gemäß der ersten Ausführungsform, die in
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1 und 2 dargestellt ist und in der dazugehörigen Beschreibung beschrieben ist, und mit einem Bugfahrwerk gemäß der Ausführungsform, die in
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3 und in 4 dargestellt ist und in der dazugehörigen Beschreibung beschrieben ist, offenbart und beansprucht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrwerk
- 5
- Teleskopfederbein
- 10
- Hauptrad
- 13
- Hauptradhalbgabel
- 15
- Radachse
- 20
- Außenzylinder
- 22
- Abstreifring
- 30
- Innenzylinder
- 35
- Elastomerfederelement
- 36
- Trennscheiben
- 37
- Einzelelemente des Elastomerfederelements
- 40
- Linearaktuator
- 42
- Aktuatorteleskopelement
- 45
- Einzieh-/Ausfahrdrehachse
- 47
- Hebelelement
- 50
- Kniestrebe
- 52
- Scharnier der Kniestrebe
- 70
- Bugrad
- 75
- Bugradgabel
- 80
- Torsionsfeder
- 85
- Torsionsstange
