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Einziehbares Kufenlandungsfahrwerk für Luftfahrzeuge Die Erfindung
bezieht sich auf ein einziehbares Kufenlandungsfahrwerk für Luftfahrzeuge mit zwei
symmetrischen Kufen, die durch hydraulische Druckböcke ein- und ausgefahren werden
können, wobei die Halterungen der Kufen sich um zur Längsachse des Flugzeuges parallel
verlaufende Achsen drehen und mit Torsionsstoßdämpfern gegen die Landungsstöße ausgerüstet
sind.
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Einziehbare Kufenlandungsfahrwerke für Luftfahrzeuge sind in verschiedenen
Ausführungsformen bekannt. Insbesondere sind solche mit zwei symmetrischen Kufen
bekannt, die durch hydraulische Druckböcke ein- und ausgefahren werden können, wobei
die Halterungen der Kufen sich um zur Längsachse des Flugzeuges parallelverlaufende
Achsen drehen und mit Torsionsdämpfungsmitteln gegen die Landungsstöße ausgerüstet
sind, wobei die Drehbewegung einer jeden Kufe um ihre Achse durch ein Langloch begrenzt
wird. Bei dieser bekannten Ausführungsform sind die Halterungen der Kufen über Gummischeiben
oder Gummiböcke mit den parallel zur Längsachse des Flugzeuges verlaufenden Achsen
verbunden und die Elastizität des Gummis bewirkt somit eine Dämpfung der Stoß- und
Torsionsbeanspruchungen.
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Nachteilig bei den bekannten Ausführungsformen ist vor allem, daß
die Kufen mit ihren Halterungen gegenüber der Lagerachse nur eine geringe Beweglichkeit
aufweisen und somit nur eine geringe Stoß- und Torsionsdämpfung erreicht wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kufenlandungsfahrwerk
für Luftfahrzeuge derart auszubilden, daß eine wesentlich bessere Stoß- und Torsionsdämpfung
sowie gleichzeitig eine größere axiale Beweglichkeit der Kufen erreicht wird.
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Die Erfindung besteht darin, daß jeder Druckbock ein Langloch aufweist,
in welches ein Bolzen, der an der Halterung der entsprechenden Kufe sitzt, derart
eingreift, daß beim Landen mit ausgefahrener Kufe infolge der Verschiebung dieses
Bolzens in dem Langloch bei querlaufenden Bodenunebenheiten mit sich daraus ergebender
leichter Verdrehung des Ganzen nach außen um die mit dem Halter starr verbundene
Drehachse gegen die Spannung des Torsionsstoßdämpfers eine Verschiebung der Kufe
zusammen mit ihrer Halterung nach außen oben erzielbar ist, daß dieser Torsionsstoßdämpfer
ein fest am Flugzeugkörper sitzendes Gehäuse mit darin um die Drehachse gelagerten
Gummischeiben aufweist, die jeweils mit zwei Metallflansche verbunden sind, deren
einer starr mit der Achse verbunden ist, während der andere lose um die Achse im
Gehäuse läuft, und daß in ihm eine Einrichtung zur Verriegelung dieser Losflansche
im Gehäuse bei vollständig ausgefahrener Kufe und Halterung vorgesehen ist, welche
aus vom Rand dieser Losflansche abstehenden Ansätzen, sowie einem unter Federspannung
stehenden, am Gehäuse befestigten Organ zum Blockieren dieser Ansätze vor inneren
Vorsprüngen im Gehäuse und einer an den auf der Achse festen Flansche sitzenden
und durch die freie Drehbewegung der Flansche und der Gummischeiben im Gehäuse beim
Ausfahren der Kufe mit ihrer Halterung das Verriegelungsorgan gegen den Federdruck
aus der Verriegelungsstellung führende um die Achse schraubenförmigen Rampe besteht,
nach deren Überlaufen und dabei Passieren der Losflansche das Verriegelungsorgan
durch die Feder in die Verriegelungsstellung geschoben wird. Erfindungsgemäß sind
also die Halterungen der Landungskufen infolge der vorgesehenen Langlöcher gegenüber
den sie ausfahrenden Druckböcken beweglich, weisen also insoweit einen zusätzlichen
Bewegungsfreiheitsgrad auf. Sie sind bei Bewegung in diesem Freiheitsgrad gegen
Torsionsstoßdämpfer abgefedert, die nur in vollständig ausgefahrenem Zustand der
Kufen gegenüber den Schwenkachsen der Kufenhalterungen verriegelt sind. Zur Entriegelung
des Torsionsstoßdämpfers sieht die Erfindung ein beiderseits am Druckbock anliegendes,
normalerweise über eine Rückholfeder an einen festen Anschlag am Flugzeugrumpf gepreßtes
Hebelpaar vor, an welches ein auf das Verriegelungsorgan einwirkendes Gestänge angreift,
wobei beiderseits des Druckbockes ein Zapfenpaar angeordnet ist, welches zu Beginn
des Einfahrens
der Kufe an das Hebelende des Hebelpaares anschlägt
und es so lange durch Übergleiten mitnimmt, bis über das Gestänge des Hebelpaares
das Verriegelungsorgan gelöst ist.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu
sehen, daß durch den zusätzlich erreichten Bewegungsfreiheitsgrad ein besseres Anpassen
an in Landerichtung verlaufende Höhenunterschiede zwischen den einzelnen Kufen und
ein Abgleiten und damit verbundenes Ausweichen gegenüber plötzlich auftretenden
Hindernissen verwirklicht und damit eine wesentlich geringere Stoß- und Torsionsbeanspruchung
aus Landestößen erreicht ist.
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Im folgenden wird die Erfindung, insbesondere auch bezüglich der Gestaltung
der Torsionsdämpfer, an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden
Zeichnung näher erläutert, es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes
Kufenlandungsfahrwerk, F i g. 2 einen Schnitt in Richtung A-B durch den Gegenstand
nach der F i g. 1 im eingefahrenen Zustand mit dem unteren Teil des Rumpfes, der
die beiden Kufenlandungsfahrwerke in eingezogener Stellung zeigt, Fig. 3 und 4 den
Gegenstand nach F i g. 2 in ausgeschwenkter Stellung vor der Landung bzw. beim Aufsetzen
auf den Boden, F i g. 5 eine Ansicht des Betätigungsdruckbockes und der diesem zugeordneten
Hebel bei eingezogenem Kufenlandungsfahrwerk, F i g. 6 den Gegenstand nach F i g.
5 bei ausgefahrener Stellung des Kufenlandungsfahrwerkes, F i g. 7 und 8 Querschnitt
der beiden dem Druckbock zugeordneten Hebel im vergrößerten Maßstab, F i g. 9 einen
Schnitt durch den Torsionsdämpfer in vergrößertem Maßstab, F i g. 10 einen Schnitt
der F i g. 9 längs der Linie C-D in eingezogener Stellung des Kufenlandungsfahrwerkes,
F i g. 11 eine der F i g. 10 entsprechende Ansicht in der Landestellung, F i g.
12 die Ansicht eines Teiles des Torsionsdämpfers mit der Steuerung seiner Verriegelungsvorrichtung
im vergrößerten Maßstab und F i g. 13 die Ansicht des Winkelhebels zur Steuerung
der Verriegelungsvorrichtung des Dämpfers mit einem Schnitt seines Betätigungshebels.
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Wie F i g. 1 zeigt, besteht das Kufenlandefahrwerk im wesentlichen
aus den Kufen 5, den Tragböcken 4 mit dem Gabelkopf 7 und der Längsachse 35. F i
g. 2 läßt zusätzlich den Druckbock 66 erkennen. Der Tragbock 4 ist an einer zu der
Symmetrieebene des Luftfahrzeugs parallelen Achse schwenkbar. Er ist mit dem Rumpf
über einen auf Torsion arbeitenden Dämpfer mit Gummischeiben verbunden. Dieser in
; F i g. 1, 9 und 12 dargestellte Dämpfer enthält die mit Längsriefen 36 versehene
mittlere Längsachse 35. Die Lageraugen 8 und 9 tragen auf jeder Seite hohle Schalen
38 mit äußeren Randleisten, mit welchen sie sich auf den Kappenhälften 40 und 41
abstützen, welche beim Zusammenbau an dem Rumpf des Flugzeuges befestigt werden.
Diese Kappenhälften 40, 41
sind durch Schrauben 42 an dem Gehäuse 43 des Dämpfers
befestigt. Die Innenränder der Schalen 38 tragen Rasten 39, welche in die Längsriefen
36 der t Längsachse 35 eintreten. Außerdem sind diese Schalen an den Lageraugen
8 und 9 durch Bolzen 37 befestigt. Zwischen dem Gehäuse 43 und der Achse 35 sind
hintereinander Gummischeiben 44 angebracht, welche mit leicht konischen Metallflanschen
45 und ebenen Metallflanschen 46 starr verbunden sind und so zu den eigentlichen
Gummitorsionsfedern gehören. Die Flansche 45 stehen innerhalb der Gummischeiben
vor und weisen Rasten 47 auf, welche in die Längsriefen 36 der Längsachse 35 eingreifen.
Die Flansche 46 tragen mit Ausnahme der ersten und der letzten Scheibe einen Ring
48 aus einem Reibungswerkstoff, welcher mit Hilfe von Nieten 49 befestigt ist. Diese
Ringe reiben auf den ebenen Flanschen 46 der benachbarten Scheiben.
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Die ebenen Flansche 46 sind ferner mit drei Ansätzen 50, 51 und 52
versehen, welche in der weiter unten erläuterten We#se mit von dem Gehäuse 43 getragenen
Vorsprüngen 53, 54 und 55 zusammenwirken. Einer d°r gerüsteten Metallflansche 45
a trägt außerdem an seinem Umfang eine schraubenförmige Rampe 56, deren Aufgabe
weiter unten erläutert ist. In dem Gehäuse 43 befindet sich ein Verriegelungsorgan
57 mit Rasten 58, welche in der Gegend der Ansätze 52 der ebenen Flansche 46 liegende
Zähne 59 voneinander trennen. Dieses Verriegelungsorgan trägt einen der Rampe 56
zugeordneten Zahn 60.
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Der gesamte an dem oberen Tragbock 4 angebrachte Dämpfer ist an dem
Rumpf 61 durch mit diesem fest verbundene Teile befestigt, welche vor und hinter
den Lageraugen 8 und 9 des oberen Balkens eine Kappe bilden, welche die Schalen
38 hält und zwischen den Lageraugen 8 und 9 und dem Dämpfer eine Lagerhälfte 64
bildet, an welcher die Lagerhälften 40 und 41 befestigt werden. Auf diese Weise
ist der gesamte obere Tragbock so an dem Rumpf befestigt, daß er um die Achse des
Dämpfers schwenkbar ist.
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An dem Gabelkopf 7 des Tragbocks wird der Kopf 65 des Druckbocks 66
(F i g. 2 bis 4) befestigt. Der Kopf 65 ist mit einem Langloch 67 versehen, in welchem
sich der an dem Gabelkopf 7 befestigte Bolzen 68 verstellen kann. Die Stange 69
des Druckbocks ist ferner bei 70 an einem in der Ausnehmung unter dem Fußboden befestigten
Halter 71 schwenkbar. Der Druckbock 66 trägt ferner beiderseits einer zu der Symmetrieebene
des Flugzeugs senkrechten Ebene zwei Zapfen 72, deren Aufgabe weiter unten erläutert
ist.
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An dem Halter 71 sind noch zwei Hebelpaare 74 und 75 befestigt. Das
Hebelpaar 74 trägt an seinen Armen eine zu der Achse des Luftfahrzeugs hin gerichtete
Nut 76, in welche eine von einem auf der Unterseite der Kufe 5 vorspringenden Lagerbock
78 getragene Achse 77 eintreten kann. Auf der Vorderseite des Hebels 74 ist ferner
ein Mikrokontakt 79 mit einer Kontaktlamelle 80 angebracht (F i g. 5). Ferner sind
die Innenseiten der beiden Arme des Hebels 74 (F i g. 7) mit einer Rampe 81 versehen,
welche mit den von dem Druckbockkörper getragenen Ansätzen 72 zusammenwirkt. Dieser
Hebel wird außerdem durch zwei Torsionsfedern 83 zu einem von dem Halter 71 getragenen
Anschlag 82 zurückgezogen.
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Der Doppelhebel 75 trägt an seinem vorderen Arm einen Schlitz 84 und
wird durch zwei Rückholfedern 86 (F i g. 8 und 6) gegen einen von dem Halter 71
getragenen Anschlag 85 zurückgezogen. In dem Schlitz 84 ist das eine Ende 87 eines
Winkelhebels 88 verstellbar, welcher bei 89 an einem nicht dargestellten, mit dem
Halter 71 starr verbundenen Metallteil
schwenkbar gelagert ist.
Das andere Ende des Winkelhebels 88 (F i g.13) läuft in einen Gabelkopf 90 aus,
welcher durch eine Achse 91 mit dem Ende einer Stange 92 schwenkbar verbunden
ist, welche durch ein Schraubengewinde 93 an der gerasteten Verriegelungsvorrichtung
57 (F i g. 12) befestigt ist. Die Stange 92 durchdringt eine Bohrung 94 in dem Teil
62, in welcher sie von einer Druckfeder 95 umgeben wird, welche sich an dem Teil
62 und an einer Schulter 96 der Stange 92 abstützt.
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Die obige Vorrichtung arbeitet für eines der Gestelle des Fahrwerks
folgendermaßen: Es sei angenommen, daß sich das Gestell in der in F i g. 2 dargestellten
eingezogenen Stellung befindet, wobei sich die Teile der Betätigungsvorrichtung
in der in F i g. 5 dargestellten Stellung befinden. Die Achse 77 liegt dann in der
Nut 76 des Hebelpaares 74, so daß das Gestell in der eingezogenen Stellung zurückgehalten
wird. Gleichzeitig befinden sich die Ansätze 72 in Berührung mit den Rampen 81 des
Hebelpaares 74, welche ihrerseits an dem Anschlag 82 anliegen, während sich der
Hebel 75 mit dem Anschlag 85 und das Ende 87 des Winkelhebels
88 mit der Außenseite des Schlitzes 84 in Berührung befinden, wobei sich
der Bolzen 68 gegen die Außenseite des Langlochs 67 legt.
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Wenn der Pilot in der üblichen Weise vorgeht, um den Druckbock auszufahren,
verstellen sich die Ansätze 72 geradlinig und stoßen die Rampen 81 zurück, solange
sich der Bolzen 68 nicht verstellen kann, da sie dem noch verriegelten Gestell angehört.
Die Ansätze bewirken so die Drehung des Hebelpaares 74 in der Richtung des Pfeiles
f, bis die Achse 77 aus der Nut 76 freikommt. In diesem Augenblick hat sich das
Langloch 67 so weit verstellt, daß der Bolzen 68 gegen seine Innenseite zur Anlage
kommt, und die Ansätze kommen von den Rampen 81 frei. Der Druckbock kann dann das
Gestell um die Längsachse 35 des Dämpfers verschwenken, welche die Gelenkachse zwischen
dem Gestell und dem Rumpf ist. Wenn hierauf die Achse 77 von der unteren Rampe 97
des Hebelpaares 74 freikommt, wird dieses Hebelpaar durch die Torsionsfedern 83
gegen den Anschlag 82 zurückgezogen. Das Gestell geht dann unter der Wirkung seines
Eigengewichts und der Druckkraft des Druckbocks abwärts und nimmt die in F i g.
3 dargestellte Stellung ein. Die Ansätze 72 beschreiben dann eine Kurve 102.
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Während dieser Zeit bewirkt die Drehung der durch die Schwenkung des
Tragbockes 4 mitgenommenen Längsachse 35 die Verstellung der gerasteten Verriegelungsvorrichtung
57 nach vorn (F i g. 12) durch Einwirkung der schraubenförmigen Rampe 56 auf den
Zahn 60, wobei die Druckfeder 95 zusammengedrückt wird, während sich der Winkelhebel
88 frei in dem Schlitz 84 des Hebelpaares 75 verstellt. Die Gummischeiben
44 drehen sich dann unter Mitnahme der Ansätze 50, 51 und 52 in der Richtung
des Pfeiles F (F i g. 10).
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Diese Drehung erfolgt, bis sich die Ansätze 52 hinter die Zähne 59
der gerasteten Verriegelungsvorrichtung 57 legen und gegen die Anschläge 55 anschlagen,
während die Ansätze 51 und 52 gegen die Anschläge 53 und 54 anschlagen.
In diesem Augenblick kommt der Zahn 60 von der schraubenförmigen Rampe 56
frei, und die Betätigungsstange wird durch die Druckfeder 95 in die in F i g. 11
dargestellte Stellung zurückgeführt. Die Längsachse 35 kann sich dann in dem Dämpfer
durch Verdrehung der Gummischeiben drehen, deren Außenrand infolge der Anwesenheit
der Ansätze 52 zwischen den Rasten der Verriegelungsvorrichtung 57 und den Anschlägen
53 festgehalten wird. Zwischen diesen drei letzteren Teilen besteht ein geringes
Spiel. Die Betätigungsglieder nehmen dann die in F i g. 6 dargestellten Stellungen
ein.
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Wenn das Flugzeug auf den Boden aufsetzt, kann das Gestell zwischen
der in F i g. 3 und 6 dargestellten Stellung und der in F i g. 4 dargestellten äußersten
Stellung schwenken, wobei diese Schwenkbewegungen durch die Verstellung der Bolzen
68 in dem Langloch 67 nach rechts ermöglicht und durch die Reibung und die Verformung
der Dämpferteile gedämpft werden. Die Gummischeiben 44 arbeiten auf Verdrehung
zwischen den konischen Flänschen 45, welche mit der Längsachse 35 durch ihre in
die Längsriefen 36 derselben eintretenden Rasten 47 starr verbunden sind, und den
ebenen Flanschen 46, welche durch die Zähne 59 der Verriegelungsvorrichtung 57 festgehalten
werden.
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Beim Aufprall legen sich die Ansätze 50, 51 und 52
gegen
die Anschläge 53, 54 und 55 (F i g. 11), während das Zurückprallen durch die Anlage
der Ansätze 52 gegen die Zähne 59 der Verriegelungsvorrichtung 57 gehalten wird.
Die Verstellung der Kufe nach außen erfolgt unter der Einwirkung der auf sie wirkenden
Belastung, welche die Drehung des Tragbocks 4 bewirkt, welche durch die Verformung
der Gummischeiben 44 gedämpft wird. Diese Verstellung wird durch die nicht dargestellten
Anschläge der Lageraugen 8 und 9 begrenzt, welche sich gegen die Metallteile 62
legen. In dieser Grenzstellung wirkt der Bolzen 68 nicht auf den Druckbock
66. Die in der Querrichtung gebogene Form der Kufengleitfläche 6 ermöglicht
eine derartige gedämpfte Verstellung auf dem Boden.
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Falls nach dem Abflug das Fahrwerk eingezogen werden soll, nachdem
das Gestell unter der Torsionswirkung der Gummischeiben des Dämpfers die in F i
g. 3 dargestellte Stellung eingenommen hat, wird der Druckbock eingefahren. Die
Ansätze 72 verstellen sich geradlinig, solange der sich gegen die Innenseite des
Langlochs 67 (F i g. 6) legende Bolzen 68 nicht die Außenseite desselben
erreicht hat. Diese Ansätze nehmen das Hebelpaar 75 in der Richtung des Pfeils f1
mit. Dieses betätigt mittels des Schlitzes 84 den Winkelhebel 88, welcher
an der gerasteten Verriegelungsvorrichtung 57 entgegen der Wirkung der Druckfeder
95 zieht. In dem Augenblick, in welchem die Zähne 59 dieser Stange die Ansätze
52 (F i g. 11) freigeben, führen die Gummischeiben den gesamten Dämpfer in
die in F i g. 10 dargestellte Stellung zurück. Wenn das Hebelpaar 75 von den Ansätzen
72 freikommt, wird es gegen den Anschlag 85 gleichzeitig durch die Wirkung der Rückholfedern
86 und der Druckfeder 95 zurückgezogen, welche ihrerseits die gerastete Verriegelungsvorrichtung
57 in ihre Anfangsstellung zurückführen.
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Bei der weiteren Einziehung des Druckbocks kommt die Achse 77 in Berührung
mit der Rampe 97 des Hebelpaares 74. Dieses wird in der Richtung des Pfeiles f verstellt,
bis die Achse 77 wieder in die Nut 76 eintritt. In diesem Augenblick führen die
Torsionsfedern 83 das Hebelpaar 74 in der dem Pfeil f entgegengesetzten Richtung
zurück, und das Gestell ist von neuem in der in F i g. 2 dargestellten Stellung