DE2650142C2

DE2650142C2 - Fahrwerk für ein Luftfahrzeug

Info

Publication number: DE2650142C2
Application number: DE2650142A
Authority: DE
Inventors: Jean Paris Masclet
Original assignee: Messier Bugatti SA; Messier Hispano Bugatti SA
Current assignee: Safran Landing Systems SAS
Priority date: 1975-11-21
Filing date: 1976-10-30
Publication date: 1983-05-11
Also published as: FR2332175B1; FR2332175A1; DE2650142A1; IT1075880B; CA1049475A; US4063698A; GB1554179A

Description

Die Erfindung betrifft ein nach hinten einfahrbares Fahrwerk für ein Luftfahrzeug, mit einem Fahrwerkbein, dem mit wenigstens einem Rad verbundene Stoßdämpfungsmittel zugeordnet sind und das um eine Schwenkachse schwenkbar an dem Luftfahrzeug gelagert ist, und mit einer Knickstrebe, die einen Arm und eine gelenkig mit diesem verbundene Verbindungsstange aufweist, wobei der Arm mit seinem freien Ende an einer festen Anschlußstelle des Luftfahrzeuges und die Verbindungsstange mit ihrem freien Ende an einer festen Anschlußstelle des Fahrwerkbeins angelenkt sind, und mit wenigstens einer mit einer Vorrichtung zur inneren Verriegelung versehenen Verstrebungs-Kolben-Zylinder-Einheit zusammenwirkt, welche einerseits an einer festen Anschlußstelle des Armes und andererseits an einer festen Anschlußstelle des Luftfahrzeugs angelenkt ist.

Ein Fahrwerk, das nach hinten einziehbar ist, und eine Knickstrebe aufweist, die aus zwei im ausgefahrenen Zustand fluchtenden Stangen besteht, und die mittels einer Kolben-Zylindereinrichtung nach oben abgeknickt werden kann, ist aus »Landing Gear Design« von H, G. Conway, Chapman -I- Hall Ltd, London. 1958, Seite 221, bekanntgeworden. Die US-PS 2176 461 beschreibt ein ähnliches Fahrwerk mit einem Stoß dämpfer und einem daran angebrachten Rad und mit einer aus zwei gelenkig miteinander verbundenen Stangen bestehenden Knickstrebe. Das eine, obere Ende der Knickstrebe ist am Flugzeug und das andere Ende der Knickstrebe am Stoßdämpfer angeordnet

is tine Kolben-Zylinder-Einheit ist an einem festen Anschlußpunkt angelenkt und sie knickt die Knickstrebe nach oben ab und zieht dabei den Knickpunkt der Knickstrebe nach oben, wodurch das Fahrwerk eingefahren ist.

Es ist ferner ein Fahrwerk bekanntgeworden (FR-PS 8 42 160), das ähnlich ausgebildet ist, wobei zusätzlich eine Kompressionsfeder vorgesehen ist, die im ausgefahrenen Zustand in ähnlicher Weise wie die Kolbenzylindereinheiten der Literaturstelle »Landing Gear Design« und der US-PS 21 76 461 im ausgefahrenen Zustand der Windkraft entgegenwirkt

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Fahrwerk der eingangs genannten Art zu schaffen, das so ausgebildet ist, daß die Kolben-Zylinder-Einheit zum Betätigen des

μ Fahrwerkes in derjenigen Phase des Ausfahrens unterstützt wird, in der man verhältnismäßig wenig Energie zur Verfugung hat d. h. also zum Ende des Ausfahrvorganges hin, wo die Gewichtskräfte keinen wesentlichen Beitrag mehr beim Ausfahren leisten, die

Windkräfte jedoch stark sein können, wobei gerade

durch die Windkräfte die Verriegelung des Fahrwerkes in ausgefahrenem Zustand sichergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geiöst,

daß beim Ausfahren des Fahrwerkes die Verbindungs stange und der Arm über die gestreckte- Lage hinaus in eine Endstellung verschwenkbar sind, in der die Verstrebungs-Kolben-Zylinder-Einheit zumindest annähernd mit der Verbindungsstange fluchtet, so daß die Verbindungsstange und der Arm zusammen mit der Verstrebungs-Kolben-Zylinder-Einheit unter dem Einfluß der aerodynamischen Kräfte eine stabile und dabei das Fahrwerk in seiner ausgefahrenen Stellung verriegelnde Lage einnehmen. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann dahin gehen, daß wenigstens eine Zugfeder einerseits an einer Anschlußstelle der Verbindungsstange und andererseits an einer Anschlußstelle des Fahrwerkbeins angelenkt ist, wobei die Anschlußstelle des Fahrwerkbeins, bezogen auf die Schwenkachse des Fahrwerkbeins an dem Luftfahrzeug, jenseits der Anschlußstelle der Verbindungsstange an dem Fahrwerkbein angeordnet ist.

Darüber hinaus ist das Fahrwerk in einer weiteren Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet daß die aus der Verbindungsstange und dem Arm gebildete Knickstrebe und die VeFstrebungs^Kolben-Zylinder-Einheit sich in einer rechtwinklig zu der Schwenkachse des Fahrwerkbeins am Rumpf des Luftfahrzeuges verlaufenden Ebene erstrecken.

Wie oben erwähnt, stehen alle über den Flugzeugrumpf hinausragenden Teile des Fahrwerkes unter dem Einfluß der Windkraft. Bei dem Fahrwerk nach der US-PS 21 76 461 wird das Fahrwerk allein durch die

Kolben-Zylinder-Einkeii und bei dem Fahrwerk nach der FR-PS 8 42160 allein durch eine Kompressionsfeder verriegelt. Dabei sind die beiden Teile der Knickstrebe in ausgefahrenem Zustand so einander zugeordnet, daß beide Teile im ausgefahrenen Zustand miteinander fluchten. Demgegenüber werden erfindungsgemäß die beiden Teile, also die Verbindungsstange und der Arm der Knickstrebe zunächst in eine solche Stelle miteinander verbracht, daß sie miteinander fluchten, wobei in dieser Stellung das Fahrwerk noch nicht vollständig ausgefahren ist Das Fahrwerk kann über die Stellung, in der die Verbindungsstange mit dem Arm Buchtet, noch weiter ausgefahren werden, und zwar in eine solche Stellung, in der die Verbindungsstange und der Arm miteinander einen Winkel bilden. Hierdurch wird bewirkt, daß bei einem Fehler in der Hydraulikeinrichtung, der zu einem Notausfahren führen muß, die Windkräfte selbst das Fahrwerk in ausgefahrenem Zustand halten, weil sie die Verbindungsstange und den Arm noch weiter nach unten hin abzuknicken trachten. Dadurch unterstützen die aerodynamischen Kräfte das Ausfahren des Fahrwerks und ab der Stellung, in der die Verbindungsstang-· und der Arm fluchten, halten sie das Fahrwerk in ausgefahrener Stellung und stellen die Verriegelung sicher. Dadurch können Kompensationselemente, die nur geringe Energie ausüben, an der Verbindungsstange und an dem Fahrwerkbein angelenkt werden, die gerade ausreichen, um die Knickstrebe weiter zu bewegen. Mit dem Kompensationselement wird ein Notausfahren und eine Notverriegelung in ausgefahrenem Zustand des Fahrwerkes ohne hydraulische Unterstützung bewirkt, so daß ein Unfall während der Landung durch eine schadhafte Hydraulikeinrichtung vermieden werden kann. Darüber hinaus ist durch die besondere Ausgestaltung des Fahrwerkes nur eine verhältnismäßig geringe Öffnung im Rumpf des Fahrzeuges erforderlich, um das Fahrwerk vollständig einfahren zu können.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, soll die Erfindung näher erläutert und beschrieben werden. Das Ausführungsbeispiel betrifft dabei ein Rumpffahrwerk, bei der jedes Fahrwerk nur ein einziges Rad aufweist und an dem Rumpf um eine schiefe Schwenkachse schwenkbar angelenkt ist. Diese Schwenkachse liegt in einer sich rechtwinklig zu der Schwenkachse des Luftfahrzeuges erstreckenden Ebene, die außerdem die Längsachse einer Verschiebungs-Stange enthält, wenn sich das Fahrwerk in der ausgefahrenen Stellung befindet Das Fahrwerk gemäß dem Ausführungsbeispiel ist nach hinten einfahrbar und die Knickstrebe wie auch die Verstrebungs-Kolben-Zylinder-Einheit erstrecken sich in einer zu der schiefen Schwenkachse rechtwinkligen Ebene. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des linken Fahrwerks einer Rumpffahrwerkanordnung, in ausgefahrenem Zustand; das rechte Fahrwerk ist symmetrisch zu diesem ausgebildet

F i g. 2 das Fahrwerk gemäß F i g. 1, von hinten, wobei die eingefahrene Stellung durch die strichpunktierten Linien angedeutet ist,

F i g. 3 eine Ansicht gemäß Pfeilrichtung III in Fi g. 2 auf die Ebene, die die Knickstrebe und die Verstrebungskolben-Zylinder-Einheit enthält, und

Fig.4 und 5 je eine Teilansicht gemäß Fig.3 während des Ausfchrens des Fahrwerkes, wobei F i g. 4 eine von der eingefahrenen Stellung ausgehende Zwischenstellung und Γ ig. 5 eine besondere Stellung zeigen, in der zwei Verstrebungselemente miteinander fluchten.

In den Fig, 1,2 und 3 ist ein Achsschenkel 1, der ein Rad aufnimmt, am unteren Ende einer Stange 3 angebracht, die in einem senkrechten Führungszylinder 4 eines Fahrwerkbeines 5 des Fahrwerkes über zwei Lager 6 und 7 verschiebbar ist Ein Lenkerpaar 8 ist einerseits an dem Achsschenkel 1 mittels einer Anschlußstelle 10 angelenkt

Das Fahrwerkbein 5 des Fahrwerks ist an dem Rumpf des Luftfahrzeuges an zwei festen Anschlußstellen 11 und 12 angelenkt Es trägt eine Anschlußstelle 13 zur Anlenkung einer Verbindungsstange 14, die mit ihrem anderen Ende mittels eines Gelenkes 16 mit einem Arm 15 verbunden ist

Der Arm 15 ist an dem Luftfahrzeug an einer festen Anschlußstelle 17 angelenkt, und trägt eine Anschlußstelle 18 für eine Verstrebungs-Kolben-Zylinder-Einheit 19, die mit einer Vorrichtung zur inneren Verriegelung versehen und an einer festen Anschlußstelle 20 am Luftfahrzeug angelenkt ist Elastische Kompensationselemente 21. die hier als Zugfedern ausgebildet sind, sind einerseits an der Verbindungsstange l*i- mittels einer Anschlußstelle 22 und andererseits an dem Führungszylinder 4 mittels einer Anschlußstelle 23 angelenkt

Bei ausgefahrenem Fahrwerk fluchtet die Verbindungsstange 14 zumindest annähernd mit der Verstrebungs-Kolben-Zylinder-Einheit 19 (siehe insbesondere F i g. 3), was bedeutet daß die Anschlußstellen 13,16,18 und 20 zumindest annähernd miteinander fluchten.

Der senkrechte Führungszylinder 4 und die darin verschiebbare Stange 3 definieren miteinander einen hydraulisch-pneumatischen Stoßdämpfer. Der Durchmesser des oberen Teils 30 der Stange 3 ist kleiner als der Durchmesser ihres unteren Teils 31, wie dies aus F i g. 1 erkennbar ist Eine Hydraulikflüssigkeit füllt den Ringraum zwischen dem Führungszylinder 4 und der Stange 3 aus. Außerdem ist in einer im Inneren der Stange 3 ausgebildeten Kammer ein Druckgas enthalten. Diese Kammer steht mit dem erwähnten Ringraum in Verbindung, so daß alle erwähnten Teile zusammen einen an sich bekannten Stoßdämpfer bilden, dessen Einzelheiten und Funktionsweise an dieser Stelle nicht mehr beschrieben zu werden brauchen.

Das zuvor beschriebene Fahrwerk funktioniert wie folgt:

Bei ausgefahrenem Fahrwerk verschiebt sich unter den vom Boden kommenden Stoßbeanspruchungen die Stange 3 und dringt in den Führungszylinder 4 ein, wobei ihr oberer Teil 30 aus dem oberen Teil des Führungszylinders 4 austritt wie dies strichpunktiert in den F i g. 1 und 2 angedeutet ist Wegen der Durchmesserdifferenz zwischen dem unteren Teil 31 und dem oberen Teil 30 der Stange 3 wird Hydraulikflüssigkeit aus dem Ringraum des Führungszylinders 4 in die innere Kammer der Stange 3 gedrückt und komprimiert das darin enthaltene Gas.

Zum Einfahren des Fahrwerks wird eine Hydraulikflüssigkeit in die Verstrebungs-Kolben-Zylinder-Einheit 19 eingeleitet wodurch sich diese längt Dadurch wird, ausgehend von der in F i g. 3 dargestellten Stellung, der Arm 15 um die Anschlußstelle 17 geschwenkt, wie dies nacheinander in den Fig.5 und 4 gezeichnet ist. Dadurch wird die Verbindungsstange 14 mitgenommen und das Fahrwerkbein 5 um die durch die Anschlußstellen U und 12 üefinier'e Schwenkachse in die eingefahrene Stellung geschwenkt. Beim Einfahren leisten die aerodynamischen Kräfte F

bis in die schnell erreichte Stellung gemäß Fig.5 Widerstand. Die aerodynamischen Kräfte F wirken von der Stellung gemäß F i g. 5 an während des größten Teils Einfahrens antreibend und unterstützen so die Verstrebungs-Kolben-Zylinder-Einheit 19.

Aus Fig.2 ist erkennbar, daß die Hüllfläche der Bewegungsbahnen der Elemente des Fahrwerks, die durch die Linien c und c' begrenzt ist, nur eine verhältnismäßig kleine öffnung in dem Rumpf erfordert, die das völlige Einziehen des Fahrwerks in den ι ο Rumpf gestattet.

Zum normalen Ausfahren des Fahrwerks wird die Hydraulikflüssigkeit in die Verstrebungs-Kolben-Zylinder-Einheit 19 eingeleitet, um diese zu verkürzen, bis die Einheit sich in eingeschobenen Zustand verriegelt und dann zumindest annähernd mit der Verbindungsstange 14 fluchtet (F ig. 3).

Wenn ein Notausfahren ohne hydraulische Unterstüt

zung nötig wird, rufen die Massenkräfte eine Schwenkung des Fahrwerkbeins 5 um die durch die Anschlußstellen 11 und 12 definierte Schwenkachse hervor; außerdem unterstützen die elastischen Kompensationselemente 21, die auf die Verbindungsstange 14 wirken, das Ausfahren des Fahrwerks, in dem sie den aerodynamischen Kräften F entgegenwirken, die die Verstrebungs-Kolben-Zylinder-Einheit 19 zu verlängern trachten. Kurz vor der ausgefahrenen Stellung fluchtet die Verbindungsstange 14 mit dem Arm 15, wobei die Anschlußstellen 13 und 17 sowie das Gelenk 16 gemäß F i g. 5 miteinander fluchten. Von dieser Stellung an bis zu der ausgefahrenen und in Fig. 3 gezeichneten Stellung versuchen die aerodynamischen Kräfte Fdie Verstrebungs-Kolben-Zylinder-Einheit 19 zusammen zu schieben und unterstützen auf diese Weise die Verriegelung der Einheit 19, was der Verriegelung des Fahrwerks in der ausgefahrenen Stellung entspricht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

U Nach hinten einfahrbares Fahrwerk for ein Luftfahrzeug, mit einem Fahrwerkbein, dem mit wenigstens einem Rad verbundene Stoßdämpfungsmittel zugeordnet sind und das um eine Schwenkachse schwenkbar an dem Luftfahrzeug gelagert ist, und mit einer Knickstrebe, die einen Arm und eine gelenkig mit diesem verbundene Verbindungsstange aufweist, wobei der Arm mit seinem freien Ende an einer festen Anschlußstelle des Luftfahrzeuges und die Verbindungsstange mit ihrem freien Ende an einer festen Anschlußstelle des Fahrwerkbeins angelenkt sind, und mit wenigstens einer mit einer Vorrichtung zur inneren Verriegelung versehenen Verstrebungs-Kolben-Zylinder-Einheit zusammenwirkt, welche einerseits an einer festen Anschlußstelle des Armes und andererseits an einer festen Anschlußstelle des Luftfahrzeugs angelenkt ist, dadurch ^»kennzeichnet, daß beim Ausfahren des Fahrwerks die Verbindungsstange (14) und der Arm (15) über die gestreckte Lage hinaus in eine Endstellung verschwenkbar sind, in der die Verstrebungs-Kolben-Zylinder-Einheit (19) zumindest annähernd mit der Verbindungsstange (14) fluchtet, so daß die Verbindungsstange (14) und der Arm (15) zusammen mit der Verstrebungs-Kolben-Zylinder-Einheit (19) unter dem Einfluß der aerodynamischen Kräfte (F) eine stabile und dabei das Fahrwerk in seiner ausgefahrenen Stellung verriegelnde Lage einnehmen.
2. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens e-ie Zugfeder (21) einerseits an einer Anschlußstelle (22) der Verbindungsstange (14) und anderere« "is an einer Anschlußstelle (23) des Fahrwerkbeins (5) angelenkt ist, wobei die Anschlußstelle (23) des Fahrwerkbeins (5), bezogen auf die Schwenkachse des Fahrwerkbeins (5) an dem Luftfahrzeug, jenseits der Anschlußstelle

(13) der Verbindungsstange (14) an dem Fahrwerkbein (5) angeordnet ist.
3. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus der Verbindungsstange

(14) und dem Arm (15) gebildete Knickstrebe und die Verstrebungs-Kolben-Zylinder-Einheit (19) sich in einer rechtwinklig zu der Schwenkachse des Fahrwerkbeins (5) am Rumpf des Luftfahrzeuges verlaufenden Ebene erstrecken.