DE102004031017A1

DE102004031017A1 - Fahrwerk für ein Luftfahrzeug

Info

Publication number: DE102004031017A1
Application number: DE200410031017
Authority: DE
Inventors: Bernhard Kopietz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-06-26
Filing date: 2004-06-26
Publication date: 2006-03-30

Abstract

Es wird vorgeschlagen, das Fahrwerk eines Luftfahrzeugs mit Radeinheiten, die zumindest ein Rad (6) aufweisen, mit einer Einrichtung (10) zur Aufbringung einer Drehbewegung auf ein in einem Abstand zur Landefläche (20) befindliches Rad (6) zu versehen. Das Rad (6) kann vor dem Berühren der Landefläche (20) so beschleunigt werden, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Lauffläche im wesentlichen der Horizontalkomponente der Landegeschwindigkeit des Luftfahrzeugs entspricht, wodurch übermäßiger Reifenverschleiß unterbunden ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrwerk für ein Luftfahrzeug mit Radeinheiten, die zumindest ein Rad aufweisen.

Als Landflugzeuge ausgebildete Luftfahrzeuge haben im allgemeinen Fahrwerke, die zwei nahe dem Flugzeugschwerpunkt außerhalb der Längsachse des Flugzeugs angeordnete Radeinheiten und eine in der Längsachse am Bug oder am Heck des Flugzeugs angeordnete Radeinheit aufweisen.

Die Radeinheiten können bei Leichtflugzeugen jeweils nur ein Rad aufweisen, während bei größeren Flugzeugen mehrere an unterschiedlichen Achsen angeordnete Räder einer Radeinheit zugeordnet sein können.

Beim Landevorgang eines Landflugzeugs wird beim Aufsetzen des Flugzeugs auf der Landebahn das den Boden berührende, bislang nicht rotierende Rad innerhalb kürzester Zeit soweit beschleunigt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Reifenlauffläche der Landegeschwindigkeit des Flugzeugs, die bei 360 km/h liegen kann, entspricht. Derartige Landevorgänge sind mit großem Reifenverschleiß an den Räder der jeweiligen Radeinheiten verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrwerk für ein Luftfahrzeug auf einfache Weise so weiterzubilden, daß die Anzahl der mit einem Reifen bzw. Reifensatz durchführbaren Landevorgänge vergrößert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Einrichtung zur Aufbringung einer Drehbewegung auf ein im Abstand zur Landefläche befindliches Rad vorgesehen ist. Mit dieser Einrichtung wird das Rad bzw. jedes Rad einer aus mehreren Rädern bestehenden Radeinheit vor dem Berühren der Landebahn so beschleunigt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Reifenlauffläche im wesentlichen der Landegeschwindigkeit des Flugzeugs entspricht, d.h. daß bei Bodenkontakt des Flugzeugs kein oder nahezu kein Schlupf zwischen Rad und Boden vorliegt. Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird ein übermäßiger Abrieb insbesondere an nur einem Bereich des Umfangs des Reifens, durch den der Reifen unbrauchbar wird, vermieden. Da der Reifenverschleiß gleichmäßiger und wesentlich geringer ist, erhöht sich die Zahl der mit dem gleichen Reifensatz ausführbaren Landungen. Die Beanspruchung von Fahrwerk-Bauteilen ist geringer, da die Beschleunigung des Rades nicht mehr während kürzester Zeit beim Aufsetzen des Flugzeuges erfolgt.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einrichtung unabhängig von der Energieversorgungsanlage des Luftfahrzeugs ist. Bei einer derartigen Weiterbildung kann die kinetische Energie der anströmenden Luft zum Antrieb der Räder verwendet werden. Da keine Versorgungsleitungen für die Einrichtung benötigt werden, wird die Betriebssicherheit erhöht und ein unkomplizierter Aufbau ermöglicht.

In besonders vorteilhafter Weise kann die Einrichtung an dem zwischen Radnabe und Radfelge gelegenen Bereich des Rades ausgebildet sein; zweckmäßigerweise weist der zwischen Radnabe und Radfelge angeordnete Bereich stegförmige Rippen auf, wobei sich bei einer Ausführungsform, bei der die stegförmigen Rippen Abschnitte aufweisen, die in axialer Richtung über den Außenumriß des Rades hinausragen, besonders strömungsgünstige Verhältnisse ergeben. Die Zeitspanne, in der die Beschleunigung auf die der Landegeschwindigkeit im wesentlichen entsprechende Umfangsgeschwindigkeit erfolgt, ist relativ kurz, so daß auch bei erst kurz vor der Landung ausgefahrenem Fahrwerk das gewünschte Drehverhalten erreicht wird.

Dabei ist es zweckmäßig, daß die stegförmigen Rippen gekrümt sind und daß die Krümmung eine maximale Umfangsgeschwindigkeit an der Lauffläche des Rades zuläßt, die der maximalen Landegeschwindigkeit des Luftfahrzeugs entspricht, da so die Endumfangsgeschwindigkeit des Fades nicht wesentlich größer wird als die Landegeschwindigkeit des Flugzeuges.

Eine Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Strömungsleiteinrichtung vorgesehen ist, deren Relativlage und/oder deren Erstreckung in Hinsicht auf den Radumfang steuerbar ist, ermöglicht eine Anpassung der Endumfangsgeschwindigkeit des Rades an die jeweilige Landegeschwindigkeit des Luftfahrzeugs.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 eine erfindungsgemäß ausgebildete Radeinheit eines Fahrwerks eines Landflugzeugs,
2 eine vergrößerte Darstellung des Rades nach 1.
In 1 ist mit ausgezogenen Linien dargestellt die Lage einer der Radeinheiten eines Flugzeug-Fahrwerks während des Landeanflugs, während die Darstellung mit gestrichelten Linien die Lage bei eingefahrenem Fahrwerk kennzeichnet. Die Radeinheit umfaßt ein um eine Drehachse 1 schwenkbares Federbein 2, einen hydraulisch betätigbaren, das Ein- bzw. Ausfahren bewirkenden Betätigungszylinder 3, eine verriegelbare Strebe 4 und eine am Federbein 2 angelenkte Schwinge 5, an der das Rad 6 gelagert ist. Das Rad 6 ist teilweise umgeben von einer Strömungsleiteinrichtung 7, deren Relativlage zum Radumfang veränderbar ist. Das Rad 6 weist einen schlauchlosen oder mit Schlauch versehenen Reifen 8 auf, der in einer Radfelge 9 angeordnet ist. Die Radfelge 9 ist über mehrere Rippen 10 mit einer Radnabe 11 verbunden, die eine Bohrung mit einer Lagereinrichtung aufweist, mit der das Rad 6 auf einem Achsabschnitt der Radeinheit gelagert ist.
Die Rippen 10 sind schaufelförmig gekrümmt und weisen eine längs ihrer Abwicklung sich stetig ändernde Breite in axialer Richtung auf; ihre größte Breite erreichen die Rippen etwa in der Mitte ihrer abgewickelten Länge. Die Breite ist größer als die axiale Reifenbreite der Reifen 8, während die Rippenbreite an der Einmündung in die Radnabe 11 bzw. die Radfelge 9 der Breite dieser Radteile entspricht.
Die Krümmung der Rippen 10 ist so gewählt, daß die Einmündungsstellen an Radnabe 11 und Radfelge 9 auf einer radial von der Drehachse des Rades nach außen verlaufenden Geraden liegen, während der mittlere Rippenteil in der durch den Pfeil 21 gekennzeichneten Laufrichtung des Rades versetzt ist. Die Rippendicke ist längs ihrer Erstreckung im wesentlichen unverändert. In axialer Richtung weisen die Rippen 10 in diesem Ausführungsbeispiel keine Krümmung auf. Es kann jedoch auch eine räumlich gekrümmte Schaufelform vorgesehen werden, um beispielsweise eine Anströmung axial innenliegender Bereiche des Rades herbeizuführen.
Wird das Fahrgestell ausgefahren, so ist das Rad 6 mit den zwischen Radnabe 11 und Radfelge 9 angeordneten Rippen 10 der anströmenden Luft ausgesetzt. Bei der durch den Pfeil 19 gekennzeichnete Flugrichtung wird durch die gewählte Schaufelanordnung bzw. Schaufelkrümmung ein Drehen des Rades 6 in der durch den Pfeil 21 gekennzeichneten Drehrichtung erreicht. Die Schaufelform der Rippen 10 bzw. ihr axialer Überstand wird so gewählt, daß die maximal erreichbare Umfangsgeschwindigkeit der Reifenlauffläche vor der Berührung der Landebahn in etwa der maximal zulässigen Landegeschwindigkeit des Flugzeuges entspricht. Eine Steuerung der erreichbaren Umfangsgeschwindigkeit kann in einfacher Weise beispielsweise mittels einer das Rad 6 teilweise umschließenden und relativ zum Umfang verstellbaren Strömungsleiteinrichtung 7 (1) bewirkt werden.
Sind mehrere Räder einer Achse bzw. einer von mehreren Achsen einer Radeinheit zugeordnet, so kann es ausreichen, nur eines der Räder einer Achse mit der erfindungsgemäßen Einrichtung zu versehen und das bzw. die anderen Räder bezüglich des Drehverhaltens beim Beschleunigen mit diesem Rad zu kuppeln.

Claims

Fahrwerk für ein Luftfahrzeug mit Radeinheiten, die zumindest ein Rad aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Aufbringung einer Drehbewegung auf ein in einem Abstand zur Landefläche (20) befindliches Rad (6) vorgesehen ist.
Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung von einer Energieversorgungsanlage des Luftfahrzeugs unabhängig ist.
Fahrwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung an dem zwischen Radnabe (11) und Radfelge (9) gelegenen Bereich des Rades (6) ausgebildet ist.
Fahrwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Radnabe (11) und Radfelge (9) angeordnete Bereich stegförmiger Rippen (10) aufweist.
Fahrwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (10) Abschnitte aufweisen, die in axialer Richtung über den Außenumriß des Rades (6) hinausragen.
Fahrwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die stegförmigen Rippen (10) gekrümmt sind und daß die Krümmung eine maximale Umfangsgeschwindigkeit an der Lauffläche des Rades (6) zuläßt, die im wesentlichen der maximalen Landegeschwindigkeit des Luftfahrzeuges entspricht.
Fahrwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strömungsleiteinrichtung (7) vorgesehen ist, deren Relativlage und/oder deren Erstreckung in Hinsicht auf den Radumfang steuerbar ist.