DE102010021576A1

DE102010021576A1 - Vorrichtung für eine Stellklappe eines Tragflügels

Info

Publication number: DE102010021576A1
Application number: DE102010021576A
Authority: DE
Inventors: Werner Dyckrup; Wilfried Ellmers
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2011-12-01
Also published as: WO2011147571A2; CN103097241B; US20130327887A1; EP2576340A2; CN103097241A; WO2011147571A3; US9573676B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine an einem Hauptflügel eines Flugzeugtragflügels verstellbar gelagerte Stellklappe, insbesondere eine Landeklappe, mit zumindest einer Verstelleinrichtung zur Verstellung der Stellklappe, die einen am Hauptflügel angeordneten oder anordenbaren Aktuator und eine zwischen dem Aktuator und der Stellklappe verlaufende Verstell-Kinematik aufweist, wobei die Stellklappe über die Verstell-Kinematik mechanisch mit dem Aktuator gekoppelt ist. Bei der Vorrichtung ist zumindest eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung einer von der Stellklappe auf die Verstelleinrichtung bewirkten dynamischen Belastung, welche insbesondere durch einen im Bereich der Stellklappe auftretenden kritischen Störfall hervorgerufen wird, zwischen dem Hauptflügel und der Stellklappe angeordnet oder anordenbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine an einem Hauptflügel eines Tragflügels verstellbar gelagerte Stellklappe, insbesondere eine Landeklappe o der Steuerklappe eines Flugzeugs, mit zumindest einer Verstelleinrichtung zur Verstellung der Stellklappe, die einen am Hauptflügel angeordneten oder anordenbaren Aktuator und eine zwischen dem Aktuator und der Stellklappe verlaufende Verstell-Kinematik aufweist, wobei die Stellklappe über die Verstell-Kinematik mechanisch mit dem Aktuator gekoppelt ist. Die Erfindung betrifft auch Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Derartige Vorrichtungen sind bekannt. In modernen Flugzeugen werden normalerweise zwei derartige Vorrichtungen zur Verstellung einer Stellklappe eingesetzt. Dabei sind die Verstelleinrichtungen der beiden Vorrichtungen in Spannweiten-Richtung voneinander beabstandet angeordnet und deren Aktuatoren sind über einen zentralen Torsionswellenstrang mit einem zentralen Antrieb gekoppelt. Der Torsionswellenstrang überträgt die mechanische Antriebsleistung des Antriebs auf die Aktuatoren, welche wiederum die Stellklappe über die Verstell-Kinematik betätigen.
Im Flugbetrieb wirken aerodynamische Kräfte auf die Stellklappen eines Tragflügels, die insbesondere von der Stellung der jeweiligen Stellklappe relativ zum Hauptflügel und von der Fluggeschwindigkeit abhängig sind. Durch die auf eine Stellklappe wirkenden aerodynamischen Kräfte wird ein sogenanntes Klappenmoment hervorgerufen, welches auf die Verstelleinrichtungen wirkt und die ein entsprechendes Klappengegenmoment aufbringen müssen, um die Stellklappe in der gewünschten Stellung zu halten. Bei Auftreten eines Störfalls, insbesondere eines kritischen Störfalls, der eine Gefahr für einen sicheren Flugbetrieb darstellt, wie etwa im Falle eines in der Verstell-Kinematik einer der Verstelleinrichtungen auftretenden Bruchs, kann es vorkommen, dass eine der Verstelleinrichtungen das erforderliche Gegenklappenmoment nicht mehr aufbringen kann, so dass das gesamte Gegenklappenmoment von der anderen, intakten Verstelleinrichtung aufgebracht werden muss. Dies führt zu einem insbesondere schlagartigen Anstieg des auf die intakte Verstelleinrichtung wirkenden Klappenmoments, so dass das Klappenmoment nicht nur statisch auf die intakte Verstelleinrichtung umverteilt wird, sondern kurzzeitig zusätzlich zu der statisch auftretenden Belastung auch noch eine dynamische Belastung auf die intakte Verstelleinrichtung wirkt. Die intakte Verstelleinrichtung muss so ausgelegt sein, dass diese die wirkenden dynamischen und statischen Belastungen verkraften kann. Da insbesondere die kurzzeitig auftretende dynamische Belastung relativ hoch sein kann, ist es erforderlich, die Verstelleinrichtungen sehr stabil auszulegen, was sich negativ auf das Gewicht der Verstelleinrichtung auswirkt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, mit der eine Gewichtsersparnis für die Verstelleinrichtungen erreicht werden kann.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst, und insbesondere dadurch, dass bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zumindest eine Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung einer von der Stellklappe auf die Verstelleinrichtung bewirkten dynamischen Belastung, welche insbesondere durch einem im Bereich der Stellklappe auftretenden kritischen Störfall hervorgerufen wird, zwischen dem Hauptflügel und der Stellklappe angeordnet oder anordenbar ist.
Durch die Dämpfungseinrichtung lässt sich die dynamische Belastung reduzieren, die insbesondere im Falle eines Störfalls auf die Verstelleinrichtung wirkt. Daher kann die Verstelleinrichtung schwächer ausgebildet und demzufolge eine Gewichtsreduzierung für die Verstelleinrichtung erreicht werden, die das zusätzliche Gewicht für die Dämpfungseinrichtung überwiegt. Daher kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung realisiert werden, die gegenüber herkömmlichen derartigen Vorrichtungen ein geringeres Gewicht aufweist, aber trotzdem alle Anforderungen für einen sicheren Flugbetrieb erfüllt.
Bevorzugt ist die Dämpfungseinrichtung derart ausgebildet und bezüglich der Verstelleinrichtung angeordnet, dass diese eine von der Stellklappe ausgeübte dynamische Belastung reduziert, die durch einen Bruch in der Verstell-Kinematik der Verstelleinrichtung hervorgerufen wird. Somit muss von einer weiteren Verstelleinrichtung, die ebenfalls mit der Stellklappe gekoppelt ist, nur noch eine geringe dynamische Belastung oder im günstigsten Fall gar keine dynamische Belastung aufgenommen werden, wodurch die Gefahr eines in dieser Verstelleinrichtung auftretenden Bruchs reduziert werden kann.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Dämpfungseinrichtung als ein zur Verstell-Kinematik separates, außerhalb der Verstell-Kinematik angeordnetes Bauteil ausgeführt. Dadurch kann die Dämpfungseinrichtung in einfacher und kostengünstiger Weise unabhängig von der Verstelleinrichtung gewartet und gegebenenfalls auch ausgetauscht werden. Auch eine Sichtkontrolle der Dämpfungseinrichtung wird durch diese Ausgestaltung begünstigt. Darüber hinaus kann die Dämpfungseinrichtung unabhängig von der Verstelleinrichtung an einer geeigneten Stelle zwischen der Stellklappe und dem Hauptflügel angeordnet werden, um eine optimale Dämpfung der dynamischen Belastung zu erreichen.
Insbesondere ist die Dämpfungseinrichtung als stangenförmig ausgebildetes Bauteil ausgeführt, wodurch sich die Dämpfungseinrichtung besonders kostengünstig herstellen lässt.
Vorzugsweise ist die Dämpfungseinrichtung sowohl am Hauptflügel als auch an der Stellklappe angelenkt, was eine Verstellung der Stellklappe durch die Verstelleinrichtung begünstigt. Dabei erstreckt sich die Dämpfungseinrichtung bevorzugt quer zur Spannweiten-Richtung zwischen dem Hauptflügel und der Stellklappe, um einen geringen Luftwiderstand aufzuweisen und daher im Flugbetrieb selbst nur geringen aerodynamischen Kräften ausgesetzt zu sein. Darüber hinaus begünstigt diese Anordnung die Dämpfungswirkung der Dämpfungseinrichtung, da das Klappenmoment und damit auch die bei der Umverteilung des Klappenmoments auftretende dynamische Belastung insbesondere quer zur Spannweiten-Richtung wirken.
Die Dämpfungseinrichtung ist vorzugsweise in Spannweiten-Richtung gesehen auf Höhe der Verstelleinrichtung angeordnet. Damit lässt sich die von der Stellklappe ausgeübte dynamische Verteilung im Falle eines in der Verstelleinrichtung auftretenden Bruchs besonders effektiv dämpfen.
Die Dämpfungseinrichtung kann auch derart ausgebildet und zwischen der Stellklappe und dem Hauptflügel angeordnet sein, dass diese die auf die Verstelleinrichtung wirkende, von der Stellklappe ausgeübte dynamische Belastung reduziert, die durch einen Bruch einer weiteren Verstelleinrichtung, die zu der ersten Verstelleinrichtung in Spannweiten-Richtung beabstandet angeordnet und ebenfalls zur Verstellung der Stellklappe vorgesehen ist, hervorgerufen wird. In diesem Falle dient die Dämpfungseinrichtung also vor allem zur Dämpfung einer auf die erste Verstelleinrichtung wirkenden dynamischen Belastung, welche aufgrund eines Bruchs oder eines anderen kritischen Störfalls im Bereich der weiteren Verstelleinrichtung auftritt.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Dämpfungseinrichtung in die Verstelleinrichtung, insbesondere in die Verstell-Kinematik, integriert ist. Damit kann das Gewicht der Dämpfungseinrichtung gering gehalten und insgesamt eine besonders große Gewichtsreduktion gegenüber einer herkömmlichen Vorrichtung erreicht werden. Außerdem wird kein oder nur ein geringer zusätzlicher Platz für die Dämpfungseinrichtung im Bereich zwischen der Stellklappe und dem Hauptflügel benötigt.
Bevorzugt weist die Verstell-Kinematik eine Antriebstange aufweist, deren einen Ende an dem Aktuator und deren anderes Ende an der Stellklappe angelenkt ist. Dabei ist die Dämpfungseinrichtung in die Antriebsstange integriert. Insbesondere bildet die Dämpfungseinrichtung einen zwischen den vorzugsweise starren Enden der Antriebstange liegenden Abschnitt der Antriebsstange. Auf diese Weise kann die Dämpfungseinrichtung besonders einfach in die Verstell-Kinematik integriert werden.
Die Dämpfungseinrichtung kann derart ausgebildet und angeordnet sein, dass diese keine oder nur eine geringe Dämpfung auf eine im normalen Flugbetrieb vorgesehene Verstellung der Stellklappe durch die Verstelleinrichtung bewirkt. Die Dämpfungseinrichtung kann somit als mitgeführter oder mitlaufender Dämpfer angesehen werden, der sich während des normalen Flugbetriebs passiv verhält und insbesondere keine Leistungsanpassung des Antriebs für die Verstelleinrichtung oder dergleichen erforderlich macht.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Dämpfungseinrichtung eine Bruchfestigkeit auf, die die Bruchfestigkeit der Verstell-Kinematik übersteigt, insbesondere um das Zweifache, bevorzugt um das Fünffache, besonders bevorzugt um mindestens eine Größenordnung. Damit kann mit sehr großer Wahrscheinlichkeit ein Bruch der Dämpfungseinrichtung ausgeschlossen werden. Zwar führt eine derartige Auslegung der Dämpfungseinrichtung zu einem höheren Gewicht für die Dämpfungseinrichtung. Die Gewichtszunahme kann jedoch immer noch deutlich unter dem Zusatzgewicht gehalten werden, das hinzukommen würde, wenn die Verstelleinrichtung selbst mit einer vergleichbar hohen Bruchfestigkeit realisiert werden würde. Daher kann immer noch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem relativ geringen Gewicht realisiert werden, welche gleichzeitig den erforderlichen Sicherheitsanforderungen genügt.
Die Dämpfungseinrichtung kann als mechanischer Schwingungsdämpfer ausgebildet sein. Dadurch können die Kosten gering gehalten werden. Durch den mechanischen Stoßdämpfer werden die bei Auftreten eines Störfalls aufgrund der Umverteilung des Klappenmoments auftretenden dynamischen Belastungen auf die Verstelleinrichtungen, die insbesondere in Form von Schwingungen der Stellklappe auftreten, schnell abgefedert und können somit schnell abklingen.
Die Dämpfungseinrichtung kann auch als hydraulischer Schwingungsdämpfer ausgebildet sein, wodurch sich wiederum ein besonders kostengünstiger und auch leichtgewichtiger Dämpfer realisieren lässt. Ein derartiger hydraulischer Schwingungsdämpfer kann im Wesentlichen wie ein von Kraftfahrzeugen her bekannter hydraulischer Stoßdämpfer aufgebaut sein und einen mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Zylinder aufweisen, in dem ein Kolben mit einer Kolbenstange hin- und her bewegbar angeordnet ist, wobei ein am Zylinder befindliches Ende des Schwingungsdämpfers am Hauptflügel und dessen anderes, an der Kolbenstange befindliches Ende an der Stellklappe angelengt ist.
Insbesondere kann der hydraulische Dämpfer eine Zug- und Druckstufe mit einer Dämpfungscharakteristik aufweisen, die eine schnelle Dämpfung der mit einer dynamischen Belastung einhergehenden relativ schnellen Schwingungen der Stellklappe bewirkt, aber so gut wie keinen Einfluss auf eine im normalen Flugbetrieb vorgesehene Verstellung der Stellklappe hat. Dadurch kann besonders günstig und in einfacher Weise ein mitlaufender, passiver Dämpfer realisiert werden, der im normalen Flugbetrieb keine Dämpfung der Verstellbewegungen der Landeklappe bewirkt, aber abrupt auftretende, von der Stellklappe auf die Verstelleinrichtungen ausgebübte dynamische Belastung dämpfen kann.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Dämpfungscharakteristik der Dämpfungseinrichtung einstellbar und die Dämpfungseinrichtung ist in einem so genannten Normalbetriebsmodus betreibbar, in welchem die Dämpfungseinrichtung eine für den Störfall vorgesehene Dämpfungscharakteristik aufweist, um eine Dämpfung der von der Stellklappe bewirkten dynamischen Belastung zu erreichen. Außerdem kann die Dämpfungseinrichtung in einem Feststellbetriebsmodus betreibbar sein, in dem diese festgestellt ist, also nicht einfedert, sondern ein starres Gebilde bildet. Damit kann nach Eintreten eines Störfall die von der Stellklappe auf die Verstelleinrichtung ausgeübte statische Belastung zumindest teilweise auf die Dämpfungseinrichtung übertragen und so die Versteileinrichtung wieder entlastet werden, wodurch sich das Risiko für das Auftreten eines weiteren Störfalls reduzieren lässt.
Zum Feststellen der Dämpfungseinrichtung kann beispielsweise eine betätigbare, mechanische Verriegelungseinrichtung an der Dämpfungseinrichtung angeordnet sein, durch die die Dämpfungseinrichtung festgestellt werden kann.
Die Dämpfungseinrichtung kann auch in einem Freilaufbetriebsmodus betreibbar sein, wobei im Freilaufbetriebsmodus keine oder nur eine geringe Dämpfung erreicht wird. Die Dämpfungseinrichtung bildet einen sogenannten mitlaufenden Dämpfer, der im Freilaufbetriebsmodus keinen Einfluss auf eine im normalen Flugbetrieb vorgesehene Verstellung der Stellklappe hat.
Bevorzugt ist eine Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der Dämpfungseinrichtung vorgesehen ist, mittels der die Dämpfungseinrichtung wahlweise in jeweils einem Betriebsmodus betreibbar ist. Die Ansteuerung kann insbesondere mit einer Steuerung des Flugzeugs und/oder einer Steuerung der Stellklappen gekoppelt oder einen Teil von zumindest einer dieser Steuerungen sein, so dass die Dämpfungseinrichtung insbesondere automatisch von der Flugzeug- und/oder der Stellklappensteuerung gesteuert werden kann.
Die Ansteuereinrichtung und die vorstehend erwähnte, steuerbare Dämpfungseinrichtung sind daher vergleichbar den von Kraftfahrzeugen her bekannten adaptiven Dämpfungssystemen ausgebildet, bei denen situationsbedingt die Dämpfer zwischen verschiedenen, der Situation angepassten Kennlinien geschaltet werden können. Insbesondere kann durch eine aktive, steuerbare Dämpfungseinrichtung nicht nur eine Dämpfung einer abrupt auftretenden Bewegung der Stellklappe erreicht werden, sondern auch durch Feststellen der Dämpfungseinrichtung – entweder durch Ändern der Dämpfungscharakteristik oder durch Verwendung einer Verriegelungseinrichtung – eine Lastumverteilung von den Verstelleinrichtungen auf die Dämpfungseinrichtung erreicht werden, wodurch die Gefahr eines in den Verstelleinrichtungen auftretenden Störfalls verringert werden kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine mit der Ansteuereinrichtung gekoppelte Störfallerkennungseinrichtung vorgesehen, welche zumindest einen Sensor umfasst, insbesondere einen Positions- und/oder Lastsensor, der an der Stellklappe oder in der Umgebung der Stellklappe angeordnet ist, insbesondere am Hauptflügel oder einer der Verstelleinrichtungen für die Stellklappe. Dabei ist die Störfallerkennungseinrichtung dazu ausgebildet, anhand der von dem zumindest einen Sensor erhaltenen Sensorsignale einen Störfall an der Stellklappe, insbesondere instantan, zu erkennen.
Die Erfindung betrifft auch ein Stellsystem eines Flugzeugs mit einer Stellklappe und zwei erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche zur Verstellung einer Stellklappe jeweils eine Verstelleinrichtung aufweisen.
Die Erfindung betrifft auch ein Hochauftriebssystem mit einem im vorstehenden Absatz angegebenen Stellsystem, einer Ansteuereinrichtung zum Ansteuern der zumindest einen Dämpfungseinrichtung des Stellsystems, einer Flugzeug- und/oder einer Stellklappensteuerung, die mit der Ansteuereinrichtung gekoppelt ist, und einer mit der Flugzeug- und/oder einer Stellklappensteuerung gekoppelten Störfallerkennungseinrichtung zur Detektion eines im Zusammenhang mit den Stellklappen stehenden Störfalls.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei dem die Dämpfungseinrichtung im Normalbetriebsmodus betrieben und die Stellklappe überwacht wird und bei dem nach einem erkannten Störfalls die Dämpfungseinrichtung im Feststellbetriebsmodus betrieben wird, um nach dem Eintritt eines kritischen Störfalls die von der Stellklappe auf die Verstelleinrichtung ausgeübte statische Belastung zumindest teilweise auf die Dämpfungseinrichtung zu übertragen Allerdings wird die Dämpfungseinrichtung für die Zeitdauer, während der die Stellklappe verstellt wird, im Normalbetriebsmodus oder im Freilaufbetriebsmodus betrieben.
Alternativ erfolgt nach einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Überwachung der Stellklappe während die Dämpfungseinrichtung im Freilaufbetriebsmodus betrieben wird. Bei Erkennung eines Störfalls wird der Betriebsmodus der Dämpfungseinrichtung, insbesondere instantan, jedoch in den Normalbetriebsmodus geändert, um eine eventuelle auftretende dynamische Belastung auf die Verstelleinrichtung zu reduzieren.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,
1 ein Hochauftriebssystem mit Stellklappen und damit gekoppelten erfindungsgemäßen Vorrichtungen,
2 eine vergrößerte Darstellung des Teils des Hochauftriebssystems von 1, welcher für die innere Stellklappe des in der Flugzeug-Längsachse gesehen rechten Tragflügels vorgesehen ist,
3 eine seitliche Ansicht des Hochauftriebssystems von 2, bei dem eine erfindungsgemäße Vorrichtung zwischen der Stellklappe und dem Hauptflügel angeordnet ist,
4 eine seitliche Ansicht des Hochauftriebssystems von 2, bei dem eine andere Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwischen der Stellklappe und dem Hauptflügel angeordnet ist,
5 eine seitliche Ansicht des Hochauftriebssystems von 2, bei dem eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwischen der Stellklappe und dem Hauptflügel angeordnet ist,
6 einen Schnittansicht einer Dämpfungseinrichtung, und
7 eine Schnittansicht einer anderen Variante einer Dämpfungseinrichtung.
Das in 1 gezeigte Hochauftriebssystems 1 weist jeweils zwei Stellklappen und z. B. zwei Hochauftriebsklappen in Form von Landeklappen 3 an jedem Tragflügel auf, die an dem in 1 nicht dargestellten Hauptflügel 5 des jeweiligen Tragflügels mittels jeweils einer Lagerstation 7 (vgl. 3 bis 5) verstellbar gelagert sind. Dabei kann die an sich bekannte Lagerstation 7 beispielsweise als eine „Dropped-Hinge-Kinematik” oder eine „Fowler-Kinematik” ausgebildet sein.
Jede Landeklappe 3 ist mit zwei erfindungsgemäßen Vorrichtungen 9 gekoppelt, welche eine Verstelleinrichtung 11 zur Verstellung der jeweiligen Landeklappe 3 aufweist. Jede Verstelleinrichtung 11 umfasst einen Aktuator 13 und eine Verstell-Kinematik 15, die den am Hauptflügel 5 befestigten Aktuator 13 mit der Stellklappe 3 mechanisch koppelt, so dass eine Bewegung des Aktuators 13 über die Verstell-Kinematik 15 auf die Landeklappe 3 übertragen werden kann. Jede Vorrichtung 9 weist außerdem eine Dämpfungseinrichtung 16 auf, die nach der in den 1 bis 3 dargestellten Variante parallel zur Verstell-Kinematik 15 zwischen der jeweiligen Landeklappe 3 und dem Hauptflügel 5 angeordnet ist, also wie die Verstell-Kinematik 15 am Aktuator 13 und an der Landeklappe 3 angelenkt ist.
Jeder Aktuator 13 des linken Flügels ist mit einer linksseitigen Antriebs-Drehwelle 17 mechanisch gekoppelt und jeder Aktuator 13 des rechten Flügels ist mit einer rechtsseitigen Antriebs-Drehwelle 19 mechanisch gekoppelt. Die Antriebs-Drehwellen 17, 19 sind wiederum mit einem, zum Beispiel im Flugzeugrumpf gelegenen, zentralen Antrieb 21 mechanisch gekoppelt, wodurch die beiden Antriebs-Drehwellen 17, 19 synchron betrieben werden können.
Das Hochauftriebssystem 1 wird betätigt und kontrolliert über eine Schnittstelle, die insbesondere ein Betätigungsorgan 23, wie etwa einen Betätigungshebel bzw. einen Steuerknüppel oder dergleichen zur Erzeugung von Sollkommandos für die Steuerung des Flugzeugs oder die Einstellung eines Hochauftriebssystems mit den Hochauftriebsklappen, umfasst. Das Betätigungsorgan 23 ist mit einer Steuerungs- und Überwachungseinrichtung 25 funktional gekoppelt, die auf der Basies der sollkommandos Stellkommandos über eine Leitung 27 zur Ansteuerung des Antriebs 21 übermittelt. Die Steuer- und Überwachungseinrichtung 25 ist gemäß 1 als eine sogenannte „zentrale” Steuer- und Überwachungseinrichtung ausgebildet und weist – wie nachstehend näher beschrieben wird – Steuerungs- und Überwachungsfunktionen für sämtliche Landeklappen auf. Insbesondere steuert die Steuer- und Überwachungseinrichtung 25 anhand geeigneter Sollkommandos bei Bedarf den Antrieb 21 so, dass dieser die Antriebs-Drehwellen 17, 19 in Drehung versetzt, wodurch die Aktuatoren 13 bewegt und die damit gekoppelten Landeklappen 3 in gewünschter Weise verstellt werden.
Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass bei dem beschriebenen Beispiel der Antrieb 21 einen Hydraulikmotor 29 und einen Elektrikantrieb 31 aufweist, die mittels eines als Summiergetriebe wirkendes Differentials 33 mit den Antriebs-Drehwellen 17, 19 gekoppelt sind. Außerdem sind zwei Bremsen 35, 37 vorgesehen, die funktional mit der Steuer- und Überwachungseinrichtung 25 verbunden sind und über die die Steuer- und Überwachungseinrichtung 25 die Antriebs-Drehwellen 17, 19 bei Bedarf blockieren kann. Außerdem ist in jede Antriebs-Drehwelle 17, 19 ein Last- oder Drehmomentbegrenzer 39 integriert, um eine Überlastung der Drehwellen 17, 19 zu vermeiden. An jeder Antriebs-Drehwelle 17, 19 ist auch eine Flügelendbereichsbremse 41 angeordnet, die funktional mit der Steuer- und Überwachungseinrichtung 25 verbunden ist und über die die Antriebs-Drehwellen 17, 19 bei Bedarf blockiert werden können. An den Enden der Antriebs-Drehwellen 17, 19 befindet sich außerdem Asymmetrie-Sensoren 43, die ebenfalls funktional mit der Steuer- und Überwachungseinrichtung 25 verbunden sind und Messdaten übertragen, anhand derer die Steuer- und Überwachungseinrichtung 25 die Drehbewegungen der Drehwellen 17, 19 überwachen kann.
Wie erwähnt, zeigt die in der 2 dargestellte Ausführungsform des Hochauftriebssytems 1 den Ausschnitt desselben, welches mit der inneren Landeklappe 3 des rechten Flügels gekoppelt ist. Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich auf diesen Teil des Hochauftriebssystems, gelten aber hinsichtlich der anderen Stellklappen auch entsprechend. Wie aus 2 ersichtlich ist, ist jeder Aktuator 13 durch ein Übersetzungsgetriebe 45 und einer zwischen dem Übersetzungsgetriebe 45 und dem Aktuator 13 angeordneten Stange 47 mit der Antriebs-Drehwelle 19 verbunden, so dass der Aktuator 13 eine Drehbewegung der Drehwelle 19 in eine Verstellbewegung für die Stellklappe 3 umsetzen kann. Dabei ist der Aktuator 13 über eine Antriebsstange 49 der Verstell-Kinematik 15 mit der Stellklappe 3 mechanisch verbunden, wobei die Antriebsstange 49 sowohl am Aktuator 13 als auch an der Stellklappe 3 angelenkt ist. Außerdem ist ein Positionssensor 51 an jedem Aktuator 13 angeordnet. Die Sensoren 51 sind funktional mit der Steuer- und Überwachungseinrichtung 25 gekoppelt. Anhand der von den Sensoren 51 empfangenen Positionssignale kann die Einrichtung 25 die aktuelle Position der Stellklappe 3 überwachen.
Der Aktuaator ist über einen Aktuatorhebel 53 mit der jeweiligen Stellklappe gekoppelt. Nach der 3 ist der Aktuator 13 als Drehaktuator ausgebildet, der einen Aktuatorhebel 53 aufweist, an dessen Ende ein Ende 55 der Dämpfungseinrichtung 16 angelenkt ist. Das andere Ende 57 der Dämpfungseinrichtung 16 ist, wie dargestellt, an der Landeklappe 3 angelenkt. Wie in 3 angedeutet ist, verläuft die Antriebsstange 49 parallel zur Dämpfungseinrichtung 16 und ist daher in entsprechender Weise auch mit einem Ende am Aktuatorhebel 53 und mit dem anderen Ende an der Landeklappe 3 angelenkt. Zur Verstellung der Landeklappe 3 wird der Aktuator 13 so angetrieben, dass dieser sich mit Bezug auf 3 in Uhrzeigerrichtung oder Uhrzeigergegenrichtung dreht, wodurch die Landeklappe 3 aufgrund der Kopplung über die Antriebsstange 49 gegenüber dem Hauptflügel 5 geschwenkt und somit aus- oder eingefahren wird.
Im Flugbetrieb wirken aerodynamische Kräfte auf die Landeklappe 3, wodurch die Landeklappe 3 ein Klappenmoment auf die Verstelleinrichtungen 11 der beiden die mit der Landeklappe 3 gekoppelten Vorrichtungen 9 ausübt. Die beiden Verstelleinrichtungen 11 müssen das Klappenmoment aufnehmen, um die Landeklappe 3 in der gewünschten Position zu halten. Dabei kann ein kritischer Störfall im Bereich der Verstelleinrichtungen 11 auftreten. Ein derartiger Störfall wäre beispielsweise ein Bruch der Antriebsstange 49 einer der beiden mit der Landeklappe 3 gekoppelten Verstelleinrichtungen 11. Dann muss mehr oder weniger abrupt das gesamte Klappenmoment von der intakten Verstelleinrichtung 11 aufgenommen werden, da eine Umverteilung des gesamten Klappenmoments auf die noch intakte Verstelleinrichtung 11 erfolgt. Dabei erfolgt nicht nur eine statische Umverteilung des Klappenmoments, sondern es treten auch noch dynamische Effekte auf. Daher wirkt auf die noch intakte Verstelleinrichtung zumindest kurzzeitig ein Klappenmoment, das sich aus einer statischen Komponenten und einer dynamischen Komponente zusammensetzt. Diese dynamische Komponente bewirkt zumindest kurzzeitig eine dynamische-Belastung auf die noch intakte Verstelleinrichtung 11, die deutlich größer sein kann als die statische Belastung, welche von der statischen Komponente herrührt.
Erfindungsgemäß sind die Dämpfungseinrichtungen 16 zur Dämpfung der dynamischen Belastung vorgesehen, um derartige dynamische Belastungen auf die Verstelleinrichtungen 11 abzuschwächen. Dabei dämpft bei der mit Bezug auf 3 dargestellten Variante vor allem die zur gebrochen Antriebsstange 49 parallel am selben Aktuator 13 angeordnete Dämpfungseinrichtung 16 eine aus dem Bruch resultierende dynamische Belastung, die die Landeklappe auf die andere, intakt gebliebene Antriebsstange 49 ausübt.
Wie man ferner aus 3 erkennt, laufen die Dämpfungseinrichtungen 16 bei Verstellung der Landeklappen 3 mit und hemmen damit nicht den Verstellvorgang der Landeklappen 3. Da die Dämpfungseinrichtungen 16, wie beschrieben, jeweils parallel zu den Antriebsstangen 49 angeordnet sind, sich aber vorzugsweise außerhalb der Antriebsstangen 49 befinden, lassen sich die Dämpfungseinrichtungen 16 einfach warten und unabhängig von der Verstelleinrichtung 11 auswechseln. Da jede Dämpfungseinrichtung 16 jedoch in Spannweiten-Richtung gesehen in etwa auf gleicher Höhe angeordnet ist wie eine Verstelleinrichtung 11, bewirkt jede Dämpfungseinrichtung 16 eine besondere gute Dämpfung im Falle des Ausfalls der parallelen Antriebsstange 49.
Die verstehend gemachten Ausführungen gelten entsprechend auch für die Variante gemäß 4. Allerdings ist die Dämpfungseinrichtung 16 gemäß 4 nicht zwischen dem Aktuatorhebel 53 und der Stellklappe 3 angeordnet. Vielmehr ist das eine Ende 55 der Dämpfungseinrichtung 16 an einer Befestigungsstrebe 59 für die Lagerstation 7 angelenkt und das andere Ende 57 der Dämpfungseinrichtung 16 ist an einer Gelenkstrebe 61 der Lagerstation 7 angelenkt, wobei, wie aus 4 ersichtlich ist, die Gelenkstrebe 61 an der Befestigungsstrebe 59 angelenkt ist.
Wie vorstehend mit Bezug auf die 3 ausführlich beschrieben wurde, dienen die mit der Stellklappe 3 gekoppelten Dämpfungseinrichtungen 16 zur Dämpfung einer insbesondere im Falle eines Störfalls auftretenden dynamischen Belastung, die von der Stellklappe 3 auf zumindest eine der mit der Stellklappe 3 gekoppelten Verstelleinrichtungen 11 bewirkt wird. Vorteilhaft an der mit Bezug auf die 4 beschriebenen Variante ist, dass im Falle eines Bruchs einer Antriebsstange 49 auch die Dämpfungseinrichtung 16, die in Spannweiten-Richtung betrachtet auf Höhe der nicht gebrochenen, intakten Antriebsstange angeordnet ist, zur Dämpfung der dynamischen Belastung auf die intakte Antriebsstange 49 beiträgt, da diese an anderen Stellen am Hauptflügel 5 und an der Landeklappe 3 angelenkt ist.
Die verstehend gemachten Ausführungen gelten entsprechend auch für die Variante gemäß der 5. Allerdings ist bei dieser besonders kostengünstigen und platzsparenden Variante die Dämpfungseinrichtung 16 in die Antriebsstange 49 der Verstelleinrichtung 11 integriert, um eine Dämpfung einer auf die Antriebsstange 49 wirkenden dynamischen Belastung zu erreichen.
Die beschriebenen Dämpfungseinrichtungen 16 können insbesondere einen mechanischen oder hydraulischen Schwingungsdämpfer aufweisen. Insbesondere können als Dämpfungseinrichtungen 16 hydraulische Stoßdämpfer zum Einsatz kommen, die eine effektive Dämpfung von schnell ablaufenden, abrupt entstehenden Schwingungen der Stellklappen oder Hochauftriebsklappen 3 bewirken, aber nahezu keinen Einfluss auf die viel langsamer ablaufenden, in der Start- und Landephase vorgesehenen Verstellvorgänge der Landeklappen 3 haben.
Die in 6 gezeigte Variante einer Dämpfungseinrichtung 16 ist in Form eines hydraulischen Stoßdämpfers ausgebildet, welcher einen mit Hydraulikflüssigkeit gefüllten Zylinder 63 aufweist, in dem ein Kolben 65 mit einer daran befestigten Kolbenstange 67 angeordnet ist. Bei einer axialen Bewegung des Kolbens 65 und der Kolbenstange 67 gegenüber dem Zylinder 63 strömt die Hydraulikflüssigkeit durch enge Kanäle und/oder Ventile (nicht gezeigt) im Kolben 65, woraus – vereinfacht dargestellt – eine Dämpfung der Bewegung resultiert. Wie dargestellt, ist an den beiden Enden 55, 57 der Dämpfungseinrichtung 16 jeweils ein Ring 69 befestigt, um die Dämpfungseinrichtung 16 stellklappenseitig und hauptflügelseitig anzulenken.
Die Dämpfungseinrichtung 116 gemäß 7 ist prinzipiell wie die in 6 dargestellte Dämpfungseinrichtung 16 aufgebaut. Allerdings verläuft bei dem hydraulischen Stoßdämpfer nach 7 zwischen einer ersten oder unteren Hydraulikkammer 71 und einer durch den Kolben 65 von der unteren Kammer 71 getrennten zweiten oder oberen Hydraulikkammer 72 eine Hydraulikleitung 75, in der eine Drossel 77 für die Hydraulikflüssigkeit und ein ansteuerbares Ventil 79 angeordnet sind. Das Ventil 79 ist über eine elektrische Leitung 81 mit einer Ansteuereinrichtung 83 funktional verbunden. Durch die Ansteuereinrichtung 83 kann das Ventil 79 derart gesteuert werden, dass die Dämpfungseinrichtung 116 in einem Normalbetriebsmodus die für den Störfall vorgesehene Dämpfungscharakteristik aufweist. Außerdem kann die Dämpfungseinrichtung 116 so ausgelegt sein, dass bei vollständig geöffnetem Ventil 79 (offener Ventilzustand) der Kolben 65 im Wesentlichen ohne Dämpfung in axialer Richtung im Zylinder 63 verschoben werden kann, so dass die Dämpfungseinrichtung 116 in einem sogenannten Freilaufmodus betreibbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass mittels der Ansteuereinrichtung 83 das Ventil 79 geschlossen wird. Bei geschlossenem Ventil ist aufgrund der geringen Kompressibilität der Hydraulikflüssigkeit gar keine Verschiebung des Kolbens 65 mehr möglich, so dass die Dämpfungsanordnung 116 nach Schließen des Ventils 79 festgestellt ist. Insofern ist die Dämpfungseinrichtung 116 auch in einem Feststellbetriebsmodus betreibbar.
Die Ansteuereinrichtung 83 kann wiederum funktional mit der Steuer- und Überwachungseinrichtung 25 verbunden oder als Teil dieser Einrichtung ausgebildet sein. Wie vorstehend erwähnt, ist die Steuer- und Überwachungseinrichtung 25 mit Sensoren zur Ermittlung eines Betriebszustands der Verstelleinrichtung der Stellklappe und z. B. einem Lastsensor zur Ermittlung von in der Verstelleinrichtung auftretenden Lasten oder den Positionssensoren 51 funktional verbunden und weist eine Fehlererkennungsfunktion auf, die derart ausgeführt ist, dass mit dieser anhand der von den Sensoren bzw. den Positionssensoren 51 übermittelten Signale oder Daten ein Störfall an der Verstellvorrichtung und/oder an der Landeklappe 3 erkannt und der Verstellvorrichtung und/oder der Landeklappe 3 zugeordnet werden kann. Weiterhin kann die Steuer- und Überwachungseinrichtung 25 eine Rekonfigurationsfunktion aufweisen, mit der je nach identifiziertem Fehlerzustand

– das Ventil 79 geschlossen, um die Dämpfungseinrichtung 116 in dem Freilaufmodus zu betreiben, oder
– die Dämpfungsanordnung 116 nach Schließen des Ventils 79 festgestellt werden kann, um die Dämpfungseinrichtung 116 in dem Feststellbetriebsmodus zu betreiben.

Die Rekonfigurationsfunktion kann derart ausgeführt sein, dass der Freilaufmodus aktiviert wird, wenn die Fehlererkennungsfunktion mittels des Sensors zur Ermittlung eines Betriebszustands der Verstelleinrichtung der Stellklappe einen Störfall an der Verstelleinrichtung oder der Stellklappe annimmt und dieser jeweils einen Fehlerzustand zuordnet. Die Fehlererkennungsfunktion kann insbesondere derart ausgeführt sein, dass diese der jeweiligen Verstelleinrichtung einen Fehlerzustand zuordnet, wenn diese feststellt, dass Signale des Lastsensors zur Ermittlung von in der Verstelleinrichtung auftretenden Lasten einen vorbestimmten normalen Betriebswert unterschreiten oder einen vorgegebenen maximalen Betriebswert überschreiten und/oder Signale eines Positionssensors von einem Sollwert abweichen. Aufgrund der Zuordnung des Fehlerzustands erzeugt die Rekonfigurationsfunktion ein Kommandosignal an die Ansteuerungsvorrichtung 83 zur Aktivierung des Freilaufmodus. Diese wiederum erzeugt dann ein entsprechendes Kommandosignal an das Ventil 79, um dieses in seinen offenen Zustand zu bringen.
Weiterhin kann die Rekonfigurationsfunktion zur Erzeugung eines Kommandos zur Ansteuerung des Ventils 79 aufweisen, mit dem dieses zur Herstellung des Feststellbetriebsmodus in den geschlossenen Zustand gebracht werden kann. Dabei kann die Rekonfigurationsfunktion derart ausgeführt sein, dass diese ein derartiges Kommando in zeitlicher Abhängigkeit des Kommandos zum Schalten des Ventils in den offenen Ventilzustand erzeugt. In diesem Fall kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Kommando zum Schalten des Ventils 79 in den offenen Ventilzustand einen vorbestimmten zeitlichen Abstand nach Schalten des Ventils 79 in seinen offenen Zustand erzeugt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Rekonfigurationsfunktion derart ausgeführt sein, dass diese das Kommando zum Schalten des Ventils 79 in den offenen Ventilzustand aufgrund des Signalwerts des zumindest einen Sensors zur Ermittlung eines Betriebszustands erzeugt. Dies kann insbesondere für den Fall vorgesehen sein, bei dem der von dem jeweiligen Sensor zur Ermittlung eines Systemzustands einen Signalwert erzeugt, der einen Grenzwert überschreitet oder unterschreitet, der sich von den Grenzwert für die Einstellung des Freilaufmodus unterscheidet und insbesondere größer als dieser ist.
Die Ansteuerungsfunktion 83 kann in der Steuer- und Überwachungseinrichtung 25 integriert sein oder entfallen, insbesondere wenn diese Teil einer in der Steuer- und Überwachungseinrichtung 25 integrierte Rekonfigurationsfunktion ist. Auch kann die Ansteuerungsfunktion 83 als eigenständige und z. B. dezentrale, an der jeweiligen Verstellvorrichtung angeordnete Einheit ausgebildet sein.
Die Steuer- und Überwachungseinrichtung 25 kann als „zentrale” und vorzugsweise zentral im Flugzeugrumpf angeordnete Steuerungs- und Überwachungseinrichtung ausgeführt sein, wobei die Signale des zumindest einen Sensors zur Ermittlung eines Betriebszustands der Verstelleinrichtung zu der zentralen Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung zur Auswertung übermittelt werden, in der eine Vergleichsfunktion zum Vergleich der von dem Sensor erfassten Sensorsignalen mit Soll-Werten sowie auch die Auswertung mit einer Zuordnung eines Fehlerzustands an die jeweilige Verstellvorrichtung bei dem Vorliegen einer entsprechen Abweichung der miteinander verglichenen Werte implementiert ist. Weiterhin kann in der zentralen Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung die Fehlererkennungsfunktion und die Rekonfigurationsfunktion implementiert sein. Alternativ kann die Fehlererkennungsfunktion und die Rekonfigurationsfunktion in de-zentralen oder lokalen Steuerungs- und Überwachungsvorrichtungen integriert sein, die vorzugsweise im Hauptflügel und in der Spannweitenrichtung derselben jeweils denjenigen Verstellvorrichtungen derselben Stellklappe zugeordnet und vorzugsweise lokal in deren räumlicher Nähe angeordnet sind, die die lokale Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung jeweils ansteuert. Dabei kann vorgesehen sein, dass jede lokale Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung eine erfindungsgemäße Fehlererkennungsfunktion und Rekonfigurationsfunktion in Bezug auf die jeweils zugeordnete Verstellvorrichtung oder Verstellvorrichtungen einer oder mehrerer Stellklappen eines Flügels aufweist. Der zumindest eine Sensor zur Ermittlung eines Betriebszustands kann funktional insbesondere an die lokale Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung angekoppelt sein. Bei einer solchen Realisierung empfängt die zentrale Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung die von den Rekonfigurationsfunktionen erzeugten Kommandos an die Verstelleinrichtungen.
In der zentralen Steuerungs- und Überwachungsvorrichtung kann generell eine Überwachungsfunktion integriert sein, die die von den Rekonfigurationsfunktionen erzeugten Kommandos empfängt und den Zustand der Verstellvorrichtungen für weitere Sicherheitsfunktionen des Flugzeugs-Gesamtsystems, z. B. eine Pilotenanzeige oder das Flugsteuerungssystem registriert.
Dämpfungseinrichtungen 116 gemäß der 7 können anstelle der mit Bezug auf die 1 bis 6 beschriebenen Dämpfungseinrichtungen 16 eingesetzt werden. Dabei werden die Dämpfungseinrichtungen während des normalen Flugbetriebs mittels der Ansteuereinrichtung 83 im vorstehend erwähnten Normalbetriebsmodus betrieben, so dass die Dämpfungseinrichtungen 116 eine für den Störfall vorgesehene Dämpfungscharakteristik aufweisen. Nachdem die Steuer- und Überwachungseinrichtung 25 einen Störfall an einer Landeklappe 3 festgestellt und somit einer Verstellvorrichtung einen Fehlerzustand zugeordnet hat, können die Dämpfungseinrichtungen 116, die an die Landeklappe 3 angelenkt sind, in den Feststellbetriebsmodus geschalten werden. Dadurch übernehmen die Dämpfungseinrichtungen 116 zumindest einen Teil des von der Landeklappe 3 ausgeübten Klappenmoments, so dass die Verstelleinrichtungen 11 entlastet werden.
Alternativ oder zusätzlich können die Dämpfungseinrichtungen 116 während des normalen Flugbetriebs auch im Freilaufbetriebsmodus betrieben werden, so dass eine Verstellung der Landeklappen 3 ohne Widerstand der Dämpfungseinrichtungen 116 möglich ist. Dabei werden die Landeklappe 3 mittels der Sensoren 51 permanent überwacht. Nach einer Ausführungsform der Erfindung schaltet die Steuer- und Überwachungseinrichtung 25 aufgrund der Feststellung eines Störfalls und entsprechender Zuordnung eines Fehlerfalls an eine einer Stellklappe 3 zugeordneten Verstellvorrichtungmittels der Ansteuereinrichtung 23 die Dämpfungseinrichtungen 116, die mit der Stellklappe 3 verbunden sind, an der der Störfall detektiert wurde, innerhalb einer z. B. im Millisekunden-Bereich liegenden Zeitspanne in den Normalbetriebsmodus, um eine eventuell auftretende dynamische Belastung auf die Verstelleinrichtungen 11 zu dämpfen. Nach der Detektion des Störfalls können die Dämpfungseinrichtungen 116 wiederum in den Feststellbetriebsmodus geschaltet werden, wie vorstehend bereits beschrieben wurde.
Durch den Einsatz der mit Bezug auf 7 beschriebenen, aktiv steuerbaren Dämpfungseinrichtungen 116 kann also nicht nur eine Reduzierung von abrupt auftretenden dynamischen Belastungen auf die Verstelleinrichtungen 11 erreicht werden, sondern es kann nach einem detektierten Störfall auch eine Umverteilung des von einer Stellklappe 3 auf die Verstelleinrichtungen 11 bewirkten Klappenmoments auf die mit der Stellklappe 3 gekoppelten Dämpfungseinrichtungen 116 erreicht werden.
Bezugszeichenliste

1: Hochauftriebssystem
3: Landeklappe
5: Hauptflügel
7: Lagerstation
9: Vorrichtung
11: Verstelleinrichtung
13: Aktuator
15: Verstell-Kinematik
16: Dämpfungseinrichtung
17: Antriebsdrehwelle
19: Antriebsdrehwelle
21: zentraler Antrieb
23: Betätigungsorgan
25: Steuer- und Überwachungseinrichtung
27: Leitung
29: Hydraulikmotor
31: Elektrikantrieb
33: Differential
35: Bremse
37: Bremse
39: Drehmomentbegrenzer
41: Flügelendbereichsbremse
43: Asymmetrie-Sensor
45: Übersetzungsgetriebe
49: Antriebsstange
51: Positionssensor
53: Aktuatorhebel
55: Dämpfungseinrichtungsende
57: Dämpfungseinrichtungsende
59: Befestigungsstrebe
61: Gelenkstrebe
63: Zylinder
65: Kolben
67: Kolbenstange
69: Ring
71: untere Hydraulikkammer
73: obere Hydraulikkammer
75: Hydraulikleitung
77: Drossel
79: Ventil
81: elektrische Leitung
83: Ansteuereinrichtung
116: Dämpfungseinrichtung

Claims

Vorrichtung für eine an einem Hauptflügel (5) eines Flugzeugtragflügels verstellbar gelagerte Stellklappe (3), insbesondere eine Landeklappe, mit zumindest einer Verstelleinrichtung (11) zur Verstellung der Stellklappe (3), die einen am Hauptflügel (5) angeordneten oder anordenbaren Aktuator (13) und eine zwischen dem Aktuator (13) und der Stellklappe (3) verlaufende Verstell-Kinematik (15) aufweist, wobei die Stellklappe (3) über die Verstell-Kinematik (15) mechanisch mit dem Aktuator (13) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Dämpfungseinrichtung (16, 116) zur Dämpfung einer von der Stellklappe (3) auf die Verstelleinrichtung (11) bewirkten dynamischen Belastung, welche insbesondere durch einen im Bereich der Stellklappe (3) auftretenden kritischen Störfall hervorgerufen wird, zwischen dem Hauptflügel (5) und der Stellklappe (3) angeordnet oder anordenbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (16, 116) derart ausgebildet und bezüglich der Verstelleinrichtung (11) angeordnet ist, dass diese die Bewegung der Stellklappe (3) bei einem Bruch in der Verstell-Kinematik (15) dämpft.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (16, 116) als ein zur Verstell-Kinematik (15) separates, außerhalb der Verstell-Kinematik (15) angeordnetes, insbesondere stangenförmig ausgebildetes Bauteil ausgeführt ist, welches vorzugsweise sowohl am Hauptflügel (5) als auch an der Stellklappe (3) angelenkt ist und sich quer zur Spannweiten-Richtung zwischen dem Hauptflügel (5) und der Stellklappe (3) erstreckt.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (16, 116) in Spannweiten-Richtung gesehen auf Höhe der Verstelleinrichtung (11) angeordnet ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (16, 116) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass diese die auf die Verstelleinrichtung (11) wirkende, von der Stellklappe (3) ausgeübte dynamische Belastung reduziert, die durch einen Bruch einer weiteren Verstelleinrichtung (11), die zu der ersten Versteileinrichtung (11) in Spannweiten-Richtung beabstandet angeordnet und zur Verstellung der Stellklappe (3) vorgesehen ist, hervorgerufen wird.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (16) in die Verstelleinrichtung (11), insbesondere in die Verstell-Kinematik (15), integriert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstell-Kinematik (15) eine Antriebstange (49) aufweist, deren einen Ende an dem Aktuator und deren anderes Ende an der Stellklappe angelenkt ist, und dass die Dämpfungseinrichtung (16) in die Antriebsstange (49) integriert ist, insbesondere einen zwischen den vorzugsweise starren Enden der Antriebstange (49) liegenden Abschnitt der Antriebsstange (49) bildet.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (16, 116) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass diese bei einer im normalen Flugbetrieb vorgesehenen Verstellung der Stellklappe (3) durch die zumindest eine Verstelleinrichtung (11) keine oder nur eine geringe Dämpfung bewirkt.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (16, 116) eine Bruchfestigkeit aufweist, die die Bruchfestigkeit der Antriebsstange (49) übersteigt.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung als mechanischer oder als hydraulischer Schwingungsdämpfer (16, 116) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungscharakteristik der Dämpfungseinrichtung (116) einstellbar ist, dass die Dämpfungseinrichtung (116) in einem Normalbetriebsmodus betreibbar ist, in dem die Dämpfungseinrichtung (116) eine für den Störfall vorgesehene Dämpfungscharakteristik zur Dämpfung der dynamischen Belastung aufweist, und dass die Dämpfungseinrichtung (116) in einem Feststellbetriebsmodus, in dem die Dämpfungseinrichtung (116) festgestellt ist, und/oder in einem Freilaufbetriebsmodus betreibbar ist, in dem die Dämpfungseinrichtung (116) eine geringe oder gar keine Dämpfung bewirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ansteuereinrichtung (83) zum Ansteuern der Dämpfungseinrichtung (116) vorgesehen ist, mittels der die Dämpfungseinrichtung (116) wahlweise in jeweils einem Betriebsmodus betreibbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Ansteuereinrichtung (83) gekoppelte Störfallerkennungseinrichtung (25) vorgesehen ist, welche zumindest einen Sensor (51) umfasst, insbesondere einen Positions- und/oder Lastsensor, der an der Stellklappe (3) oder in der Umgebung der Stellklappe (3) angeordnet ist, insbesondere am Hauptflügel oder einer der Verstelleinrichtungen (11) für die Stellklappe (3), und dass die Störfallerkennungseinrichtung (25) dazu ausgebildet ist, anhand der vom Sensor (3) erhaltenen Sensorsignale einen Störfall an der Verstelleinrichtung (11), insbesondere instantan, zu erkennen.
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (116) im Normalbetriebsmodus betrieben und die Stellklappe (3) überwacht wird, und dass nach einem erkannten Störfalls die Dämpfungseinrichtung (116) im Feststellbetriebsmodus betrieben wird, wobei für die Zeitdauer, während der eine Verstellung der Stellklappe (3) erfolgt, die Dämpfungseinrichtung (116) im Normalbetriebsmodus oder im Freilaufbetriebsmodus betrieben wird.
Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (116) vor dem Auftreten eines Störfalls im Freilaufbetriebsmodus betrieben und die Stellklappe (3) überwacht wird, und dass der Betriebsmodus der Dämpfungseinrichtung (116) bei Erkennung eines Störfalls, insbesondere instantan, in den Normalbetriebsmodus geändert wird.