DE69200952T2

DE69200952T2 - Einfahrbarer anti-crash Stossdämpfer.

Info

Publication number: DE69200952T2
Application number: DE69200952T
Authority: DE
Inventors: Michel Derrien
Original assignee: Messier Bugatti SA
Current assignee: Safran Landing Systems SAS
Priority date: 1991-09-17
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1995-08-03
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: FR2681308A1; US5271314A; FR2681308B1; DE69200952D1; EP0533530A1; EP0533530B1

Description

Die Erfindung betrifft einen einziehbaren Aufprallschutzdämpfer, insbesondere für einen Helikopter.
Man weiß, daß senkrecht abhebende Luftfahrzeuge, insbesondere Helikopter, Dämpfer aufweisen müssen, deren Aufgabe nicht nur die Dämpfung von Stößen bei einem normalen Landevorgang, sondern auch die Aufnahme von Energie im Falle einer Notlandung ist, wobei es Zweck der Energieaufnahme ist, eine Beschädigung des Fahrzeuges an sich möglichst zu verhindern und in jedem Falle die Passagiere vor zu großer körperlicher Belastung zu schützen. Häufig wird auch ein einziehbarer Dämpfer gefordert, damit das Fahrgestell während des Fluges in einen geeigneten Fahrgestellraum eingefahren werden kann.
Erfindungsgemäß wird ein einziehbarer Aufprallschutzdämpfer vorgeschlagen, umfassend ein Gehäuse; eine Gleitstange, die relativ zu dem Gehäuse verschiebbar gelagert ist und mit dem Gehäuse eine Dämpfungskammer, in der Druckgas und eine Dämpfungsflüssigkeit enthalten sind und in der sich eine mit Drosseleinrichtungen versehene transversale Zwischenwand erstreckt, und eine Hubkaminer begrenzt, die mit einem Organ zur Zufuhr von Hubflüssigkeit verbunden ist; eine Tauchstange, die eine Senkkammer begrenzt, welche mit einem Organ zur Zufuhr von Senkflüssigkeit verbunden ist und in welcher ein Senkkolben angeordnet ist, von welchem sich eine Fläche in Kontakt mit der Senkflüssigkeit befindet; und ein Aufprallschutzrohr, das relativ zur Gleitstange verschiebbar gelagert ist und Mittel zur Aufnahme von Energie hat.
Gemäß einer vorteilhaften Version der Erfindung haben die Mittel zur Aufnahme von Energie ein im Tnneren des Aufprallschutzrohres angeordnetes Verbundrohr, dessen eines Ende sich an der Gleitstange und dessen anderes Ende sich im Inneren des Aufprallschutzrohres abstützt. Vorzugsweise hat der Dämpfer einen bruchempfindlichen Bolzen, der das Aufprallschutzrohr mit der Gleitstange verbindet.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand von zwei besonderen, die Erfindung nicht einschränkenden Ausführungsformen im Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen. Darin zeigt:
Figur 1 eine axiale Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
Figur 2 eine axiale Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Bezugnehmend auf Figur 1 umfaßt der einziehbare Aufprallschutzdämpfer gemäß der Erfindung ein Gehäuse 1, in welchem eine Gleitstange 2 verschiebbar gelagert ist und mit dem Gehäuse eine ein Druckgas und eine Däinpfungsflüssigkeit enthaltende Dämpfungskammer 3 und eine Hubkammer 4 begrenzt, die mit einem Organ 5 zur Zufuhr von Hubflüssigkeit verbunden ist. Eine Tauchstange 6 ist im Inneren des Gehäuses befestigt und begrenzt eine Senkkammer 7, die mit einem Organ 8 zur Zufuhr von Senkflüssigkeit verbunden ist. Ein Senkkolben 9 ist in der Senkkammer 7 angeordnet und trennt die Senkflüssigkeit von der in der Dämpfungskammer 3 enthaltenen Dämpfungsflüssigkeit. An ihrem unteren Bereich trägt die Tauchstange 6 eine Zwischenwand 10, die sich inmitten der Dämpfungsflüssigkeit transversal zur Dämpfungskammer 3 erstreckt. Die transversale Zwischenwand 10 hat Drosselöffnungen 11, die für eine Drosselung der Dämpfungsflüssigkeit während der Bewegungen der Gleitstange 2 relativ zu dem Gehäuse l sorgen, und eine Durchtrittsöffnung 12, die die Dämpfungsflüssigkeit während der Abwärtsbewegungen des Senkkolbens 9 rasch abfließen läßt. Eine ringförmige Drosselklappe 13 ist den Drosselöffnungen 11 gegenüberstehend angeordnet und sorgt dafür, daß eine Drosselung im Entlastungszustand größer ist als die Drosselung im Kompressionszustand, und eine Drosselklappe 14 ist der Durchtrittsöffnung 12 gegenüberstehend angeordnet und sorgt dafür, daß bei einem Aufprall, der mit einem Ausfall der Hydraulik und folglich mit einem Ausfall der Versorgung der Senkkammer 7 verbunden ist, eine Drosselung im Kompressionszustand erfolgt, wie das nachstehend noch erläutert wird.
Ein Aufprallschutzrohr 15 ist an dem unteren Abschnitt der Gleitstange 2 relativ zu dieser verschiebbar gelagert und mit dieser durch einen bruchempfindlichen Bolzen 16 verbunden. Ein Rohr 17 aus Verbundmaterial ist in Längsrichtung in dem Aufprallschutzrohr 15 angeordnet. Das Verbundrohr 17 stützt sich mit seinem unteren Ende am Boden des Aufprallschutzrohres 15 und mit seinem oberen Ende an einem mit der Gleitstange 2 verbundenen Zentrierungselement 18 ab.
Ein ringförmiger Hubkolben 20 ist in der Hubkammer 4 angeordnet. Die untere Fläche des Hubkolbens 20 befindet sich in Kontakt mit der Hubflüssigkeit und seine obere Fläche mit der Dämpfungsflüssigkeit, die oberhalb des Hubkolbens 20 durch Öffnungen 21 hindurchtreten kann.
Die Betriebsweise des erfindungsgemäßen Dämpfers ist wie folgt: Im Normalbetrieb, das heißt bei ausgefahrenem Fahrwerk, befindet sich das Organ 5 zur Zufuhr von Hubflüssigkeit im Entleerungszustand, und das Organ 8 zur Zufuhr von Dämpfungsflüssigkeit wird geschlossen, nachdem die Senkkammer 7 bis zur Anlage des Kolbens 9 an dem unteren Ende der Tauchstange 6 mit Senkflüssigkeit gefüllt wurde, wie das in Figur 1 dargestellt ist. Der Kolben 9 ist somit in der Tieflage hydraulisch verriegelt.
Bei einem Landevorgang oder beim Abheben bewegt sich die Gleitstange 2 in dem Gehäuse 1 in Abhängigkeit von Kräften, die auf sie wirken und die durch die Kraft aufgehoben werden, die das Druckgas in der Dämpfungskammer 3 ausübt. Während dieser Bewegungen wird die Dämpfungsflüssigkeit durch die Öffnungen 11 und die Drosselklappe 13 gedrosselt.
Falls das Fahrwerk bei einem Aufprall ausgefahren ist, bricht der Bolzen 16, wenn die auf die Gleitstange wirkende Kompressionskraft einen über der Bruchgrenze liegenden Wert erreicht, und das Aufprallschutzrohr 15 bewegt sich folglich relativ zur Gleitstange 2 und bewirkt dabei die Druckverformung des Verbundrohres 17, das einen Teil der durch den Aufprall bedingten Energie aufnimmt.
Zum Einfahren des mit dem Dämpfer verbundenen Fahrwerks wird das Organ 8 zur Zufuhr von Senkflüssigkeit auf Abfluß gestellt, und es erfolgt die Zufuhr von Hubflüssigkeit durch das Zufuhrorgan 5. Unter Wirkung der Hubflüssigkeit wird der Kolben 20 nach oben gedrückt und bewirkt, daß sich die Gleitstange 2 in das Gehäuse zurückzieht. In der Dämpfungskammer 3 enthaltene Dämpfungsflüssigkeit wird durch die Drosselklappe 14 hindurch zurückgedrängt und läßt den Kolben 9 im Inneren der Tauchstange 6 erneut ansteigen.
Falls die Hydraulik ausfällt, werden das Organ 5 zur Zufuhr von Hubflüssigkeit und das Organ 8 zur Zufuhr von Senkflüssigkeit (durch eine an sich bekannte und nicht dargestellte Sicherheitsschaltung) auf Abfluß gestellt. Das Gewicht der Fahrwerkskonstruktion und der Druck des Gases in der Dämpfungskammer 3 versuchen, den der Dämpfer nun wieder nach unten in seine Benutzungslage zu bewegen. Bei dieser Bewegung fließt die zwischen dem Senkkolben 9 und der transversalen Zwischenwand 10 enthaltene Dämpfungsflüssigkeit rasch durch die Durchtrittsöffnung 12 hindurch ab, während die mit dem Druckgas in Kontakt stehende Dämpfungsflüssigkeit durch die Klappe 13 gedrosselt wird. Der größte Teil der unter dem Senkkolben 9 vorhandenen Dämpfungsflüssigkeit fließt somit in den unteren Teil der Dämpfungskammer 3 zurück, bis der Dämpfer vollständig ausgefahren ist. Im Moment der eigentlichen Landung, die gezielt oder bei einem Aufprall erfolgt, wird der Dämpfer zusammengedrückt, und die Dämpfungsflüssigkeit versucht durch die transversale Zwischenwand hindurch nach oben zu steigen. Der Aufstieg von Dämpfungsflüssigkeit unter dem Senkkolben 9 (der aufgrund der ausgefallenen Hydraulik nicht verriegelt ist) wird durch die Drosselklappe 14 dennoch so begrenzt, daß bei dieser Bewegung der Großteil der Dämpfungsflüssigkeit die Drosselöffnungen 11 durchquert und die Senkbewegung des Dämpfers somit im wesentlichen von dem Durchfluß durch die Öffnungen 11 und dem daraus resultierenden Druckanstieg des Gases bestimmt wird. Im Falle einer zu heftigen Landung ist die Menge des Durchflusses durch die Öffnungen 11 und die Drosselklappe 14 nicht ausreichend und der dabei erzeugte Widerstand gegen die Senkbewegung bewirkt, daß der Bolzen 16 bricht und das Rohr 17 zur Aufnahme der Energie zum Einsatz kommt.
Figur 2 zeigt eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Dämpfers, wobei mit Figur 1 funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugsziffern versehen sind. Wie sich ohne weiteres erkennen läßt, unterscheidet sich diese Ausführungsvariante von der dargestellten ersten Ausführungsform lediglich in der relativen Anordnung bestimmter Bauteile des Dämpfers. Insbesondere die Gleitstange 2 ist in diesem Fall außerhalb des Gehäuses 1 angeordnet, und die Dämpfungskammer 3 erstreckt sich nicht um die Tauchstange 6, wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, sondern in der Tauchstange. Demzufolge ist der Senkkolben 9 ein ringförmiger Kolben, der die Tauchstange 6 umschließt.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr kann der Fachmann Abwandlungen vornehmen und dabei insbesondere vorsehen, daß ein Senken und Heben ohne Drosselung erfolgt, wobei die Drosselöffnung 12 und die Drosselklappe 14 entfallen und eine groß bemessene Verbindungsöffnung in der transversalen Zwischenwand 10 zwischen der Dämpfungskammer 3 und dem Kolben 9 ausgebildet wird. Ebenso kann der Hubkolben 20 entfallen, vorausgesetzt, daß zusammen mit ihm auch die Kommunikationsöffnungen 21 entfallen und daß man zwischen der Gleitstange 2 und dem Gehäuse 1 eine Dichtung vorsieht. Dennoch hat die Verwendung eines Hubkolbens 20 den Vorteil, daß eine Kavitation in der Hubflüssigkeits-Versorgungsleitung verhindert wird, während sich die Gleitstange in der Phase des Normalbetriebs des Dämpfers in das Gehäuse 1 zurückzieht.
Man kann auch das Verbundrohr 17 durch ein anderes Mittel zur Energieaufnahme ersetzen, zum Beispiel durch Druckgas, dessen Druck über dem Normaldruck des in der Dämpfungskammer 3 komprimierten Gases gehalten wird.

Claims

1. Einziehbarer Aufprallschutzdämpfer mit einem Gehäuse (1); einer Gleitstange (2), die relativ zu dem Gehäuse verschiebbar gelagert ist und mit dem Gehäuse eine Dämpfungskammer (3), in der Druckgas und eine Dämpfungsflüssigkeit enthalten sind und in der sich eine mit Drosseleinrichtungen (11,13) versehene transversale Zwischenwand (10) erstreckt, und eine Hubkammer (4) begrenzt, die mit einem Organ (5) zur Zufuhr von Hubflüssigkeit verbunden ist; gekennzeichnet durch eine Tauchstange (6), die eine Senkkammer (7) begrenzt, welche mit einem Organ (8) zur Zufuhr von Senkflüssigkeit verbunden ist und in welcher ein Senkkolben (9) angeordnet ist, von welchem sich eine Fläche in Kontakt mit der Senkflüssigkeit befindet, und ein Aufprallschutzrohr (15), das relativ zur Gleitstange (2) verschiebbar angeordnet ist und Mittel (17) zur Aufnahme von Energie besitzt.

2. Einziehbarer Aufprallschutzdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Aufnahme von Energie ein im Inneren des Aufprallschutzrohres (15) angeordnetes Verbundrohr (17) umfassen, wovon sich ein Ende an der Gleitstange (2) und ein Ende im Inneren des Aufprallschutzrohres abstützt.

3. Einziehbarer Aufprallschutzdämpfer nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen bruchempfindlichen Bolzen (16), der das Aufprallschutzrohr mit der Gleitstange verbindet.

4. Einziehbarer Aufprallschutzdämpfer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Drosseleinrichtungen (14) zwischen der Dämpfungskammer (3) und dem Senkkolben (9).

5. Einziehbarer Aufprallschutzdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hubkolben (20) in der Hubkammer (4) angeordnet ist.