DE1290824B - Flugzeugschranke - Google Patents

Flugzeugschranke

Info

Publication number
DE1290824B
DE1290824B DEH42227A DEH0042227A DE1290824B DE 1290824 B DE1290824 B DE 1290824B DE H42227 A DEH42227 A DE H42227A DE H0042227 A DEH0042227 A DE H0042227A DE 1290824 B DE1290824 B DE 1290824B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
aircraft
ring
liquid
chamber
working chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEH42227A
Other languages
English (en)
Inventor
Hoffstrom Bo Nilsson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Douglas Aircraft Co Inc
Original Assignee
Douglas Aircraft Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Douglas Aircraft Co Inc filed Critical Douglas Aircraft Co Inc
Priority to DEH42227A priority Critical patent/DE1290824B/de
Publication of DE1290824B publication Critical patent/DE1290824B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64FGROUND OR AIRCRAFT-CARRIER-DECK INSTALLATIONS SPECIALLY ADAPTED FOR USE IN CONNECTION WITH AIRCRAFT; DESIGNING, MANUFACTURING, ASSEMBLING, CLEANING, MAINTAINING OR REPAIRING AIRCRAFT, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; HANDLING, TRANSPORTING, TESTING OR INSPECTING AIRCRAFT COMPONENTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B64F1/00Ground or aircraft-carrier-deck installations
    • B64F1/02Ground or aircraft-carrier-deck installations for arresting aircraft, e.g. nets or cables
    • B64F1/029Ground or aircraft-carrier-deck installations for arresting aircraft, e.g. nets or cables using a cable or tether

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Flugzeugschranke mit einem quer zur Landebahn verlegten Fangseil, dessen Enden auf Trommeln aufgewickelt sind, die mit Bremsvorrichtungen zum Absorbieren der beim Auffangen von Flugzeugen auftretenden hohen kinetischen Energiemengen zusammenwirken.
  • Es sind bereits Flugzeugschranken bekannt, bei denen die am Fangseil auftretenden Kräfte entweder einen Kolben in einem Zylinder gegen pneumatischen oder hydraulischen Druck verschieben oder eine Bremsung des ablaufenden Seils durch eine hydraulisch betätigte Reibungsbremse erreichen.
  • Weiterhin ist bereits eine Einrichtung bekannt, wobei die vom Fangseil aufgenommene Energie zum Antrieb einer Drehkolbenpumpe verwendet wird und der Ausgang der Pumpe mit: einer Drosseleinrichtung verbunden ist.
  • Um eine wirksame Verzögerung moderner Großflugzeuge zu gewährleisten, muß eine Flugzeugschranke in der Lage sein, für wenige Sekunden eine durchschnittliche Leistung von etwa 200 000 PS bei einer Maximalleistung bis zu 400 000 PS aufzunehmen und abzuleiten, um beispielsweise ein Flugzeug von 226 800 kg Gewicht, das mit einer Geschwindigkeit von 333 km/h landet, auf etwa 300 m zum Stillstand zu bringen. Außer der Aufnahme und Ableitung disser hohen kinetischen Energiemengen muß eine Flugzeugschranke so ausgebildet sein, daß beim Auffangvorgang keine Beschädigungen am Luftfahrzeug entstehen.
  • Bei diesen hohen aufzunehmenden und abzuleitenden kinetischen Energiemengen sind Anlagen, die mit Pumpen arbeiten, unwirtschaftlich.
  • Beim Einsatz soll die durch die Flugzeugschranke ausgeübte Verzögerungskraft innerhalb eines vorbestimmten Vielfachem des Flugzeuggewichtes bleiben, außerdem soll die Strecke zwischen dem Auffangpunkt an der Flugzeugschranke und dem Punkt, an dem das Fleugzeug zum Stillstand kommt, die für die verschiedenen Flugzeugtypen vorgesehene Entfernungen nicht überschreiten.
  • Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Flugzeugschranke, die diesen Anforderungen gerecht wird. Die Flugzeugschranke ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch strömungskinetische Bremsvorrichtungen, die ein drehbares Schaufelrad aufweisen, das mit der zugehörigen Bandtrommel gekoppelt ist und das zusammen mit einem ortsfesten Schaufelrad in einer mit Flüssigkeit gefüllten Arbeitskammer angeordnet ist, wobei die Flüssigkeit auf einem vorgegebenen Weg in Umlauf gesetzt und dabei erhitzt wird, sowie durch einen Drosselring, der zur Querschnittsverminderung des Umlaufweges dient, ferner durch einen Auslaß, der an einem Hochdruckabschnitt der Kammer zum Ablaß der erhitzten Flüssigkeit angebracht ist, und durch einen Zulauf, der an einem Niederdruckabschnitt der Kammer zum Einspeisen der Flüssigkeit vorgesehen ist.
  • Geeignete Flüssigkeiten sind Wasser und Flüssigkeiten von der Art, wie sie als permanente Gefrierschutzmittel in Kraftfahrzeugen verwendet werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Flugzeugschranke ist in der Zeichnung dargestellt; es zeigt F i g.1 eine Draufsicht in schematischer Darstellung; F i g. 2 eine Draufsicht auf eines der Energieaufnahmeaggregate in vergrößertem Maßstab, F i g. 3 eine Vorderansicht des in F i g. 2 dargestellten Energieaufnahmeaggregats mit einem Beton Fundament, F i g. 4 ein Schnittbild einer Ausführungsform de Fangeinrichtung in vergrößertem Maßstab, F i g. 5 eine Vorderansicht des Energieaufnahme aggregats in vergrößertem Maßstab; F i g. 6 den Schnitt 6-6 von F i g. 5, F i g. 7 einen Teilschnitt des durch die Klammer' in F i g. 5 eingeschlossenen Teils des Energieauf niahmeaggregats, F i g. 8 den Schnitt 8-8 von F i g. 7, F i g. 9 einen Schnitt einer Einzelheit von F i g. 7 F i g. 10 einen Teillängsschnitt der Regelvorrich tung, F i g.11 den Schnitt 11-11 von F i g.10 und F i g. 12 einen Schnitt einer Einzelheit vor F i g.11.
  • Die Gesamtanlage der Flugzeugschranke (F i g. l; besteht aus den auf den gegenüberliegenden Seiter der Start- und Landebahn 24 angeordneten Energie aufnahmeaggregaten 20 und 22 sowie den mit der Energieaufnahmeaggregaten verbundenen Bänder sätzen 28 und 30 und der die beiden Bändersätze verbindenden Fangeinrichtung 26.
  • Jedes Energieaufnahmeaggregat 20 ist starr aui einem Betonfundament 32 gelagert (F i g. 3), das irr Boden in einem geeigneten Abstand seitlich der Start- und Landebahn fest eingebettet ist. Der Energieaufnehmer 22 ist in gleicher Weise gelagert Die Fangeinrichtung 26 befindet sich in einer Vertiefung 34 (F i g. 4), die sich quer über Start- und Landebahn 24 erstreckt, und sie besteht aus einer Anzahl gefalteter Bänder 36, die von einer elastischen Schutzhülle 38 umgeben sind. Jeder der Bändersätze 28 und 30, mit denen die Fangeinrichtung 26 verbunden ist, besteht auch aus mehreren Nylonbändern. Das Energieaufnahmeaggregat 22 (F i g. 5@ umfaßt einen Bandtrommelteil 40 sowie den Energieverzehrer 42 (F i g. 7 und 8), eine Regelvorrichtung 44 (F i g. 10 und 11), einen Rückstellmotor 46 und eine Kupplung 48.
  • Der Bandtrommeltei140 wird durch eine Reihe von sieben gleichartigen Aluminiumgußrahmen 50 gebildet, die aneinander und an Endplatten 52 und 54 durch mehrere Bolzen 56 befestigt sind. Jeder dieser Rahmen 50 (F i g. 5 und 6) weist einen im wesentlichen kreisförmigen stegartigen Rahmenteil 58 mit vier radialen stegartigen Speichern 60 auf, die einen Nabenteil62 tragen. Ringförmige, mit Polytetrafluoräthylen verkleidete Platten 63 sind zwischen den Seiten der Speichen 60 und den Lagerringen 62 angeordnet, um einen Raum für die Aufnahme der gewickelten Bänder zu bilden. In den Lagerringen 62 sind Buchsen 64 drehbar gelagert, die mit Innenkeilverzahnung 65 versehen und an einem Ende mit einem Ansatz 66 versehen sind, der mit Außenkeilverzahnung ausgestattet ist, die mit der Innenverzahnung der benachbarten Buchse eine formschlüssige Verbindung herstellt. Die Buchsen 64 haben eine zylindrische Außenfläche, auf der das Band zwischen den Führungsplatten 63 aufgewickelt wird.
  • Jeder der Rahmen 50 ist mit einer Lagerstütze 70 versehen, die mit einer gleichartigen Lagerstütze im benachbarten Rahmen fluchtet, wobei alle Stützen zur Lagerung einer Achse 72 dienen, auf der in jedem Rahmen eine Führungsrolle 74 unter Zwischenschaltung eines Lagers drehbar angeordnet ist. Die Führungsrollen 74 sind unmittelbar unterhalb der Buchsen 64 angeordnet. Jeder der Rahmen 50 trägt ferner eine Umlenkrolle 76, die durch eine Lageranordnung an der Stirnseite der Rahmen drehbar um eine im wesentlichen senkrechte Achse gelagert ist. Die Achse der Umlenkrolle 76 ist so angeordnet, daß die Umfangsfläche der Rollen die senkrecht durch die Mitte der Führungsrolle 74 gehende Ebene berührt. Die Bänder 28 (F i g. 6) werden zwischen zwei benachbarten Umlenkrollen 76 geführt und um einen Winkel von 90° umgelenkt.
  • Der Rückstellmotor 46, beispielsweise ein Elektromotor, ist auf einem Ansatz der Endplatte 52 gelagert und über eine bekannte elektromagnetische Kupplung, die in einem Gehäuse 80 eingeschlossen ist, mit einer Antriebswelle 82 verbunden. Die Welle 82 läuft in einem Lager 84, das an einer Platte 86 befestigt ist, die mit dem Keilwellenansatz 66 einer der Buchsen 64 verbunden ist. Die Platte 86 trägt eine Anzahl Planetenräder 88, die an der Außenfläche eines starr mit der Antriebswelle 82 verbundenen Sonnenrades 90 umlaufen und mit der Innenverzahnung eines Außenrades 91 im Eingriff stehen, das mit der Platte 86 durch eine Schlupfkupplung 92 verbunden ist. Die Außenfläche des Außenrades 91 ist mit Sperrzähnen versehen, in die eine von der Endplatte 52 getragene Sperrklinke 94 eingreifen kann.
  • Wenn die Bänder auf die Trommeln aufgewickelt oder zurückgespult werden sollen, werden der Motor 46 und die Kupplung 80 gleichzeitig eingeschaltet, so daß die Welle 82 (F i g. 6) im Uhrzeigersinn angetrieben wird. Die Reibungsverbindung an der Schlupfkupplung 92 ist ausreichend hoch, um sicherzustellen, daß die Welle, die Planetenräder 88, das Außenrad 91 und die Platte 86 als eine Einheit umlaufen, um die Bänder auf die Trommeln mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit aufzuwickeln. Wenn das Band voll eingeholt und über die Start-und Landebahn gespannt' ist, nimmt beim weiteren Betrieb des Motors die Zugkraft am Band rasch zu, und bei einem bestimmten Wert beginnt die Reibungskupplung 92 zu schlupfen, so daß das Außenrad 91 das Bestreben hat, sich im Gegenuhrzeigersinn zu drehen. Diese Bewegung wird jedoch durch die Sperrklinke 94 verhindert, so daß der Antrieb dann über die Planetenräder mit einem verhältnismäßig hohen Untersetzungsverhältnis von beispielsweise 12:1. arbeitet und das Motordrehmoment auf diese Weise vervielfacht wird, wodurch das Band die gewünschte Vorspannung über die Start- und Landebahn erhält. Wenn die gewünschte Endspannung im Band erreicht ist, entsteht eine Überlastung des Motors, wobei der verstärkte Motorstrom dann ein nicht gezeigtes Relais auslöst, das den Motor 46 und die Kupplung 80 abschaltet. Die Bandwickel werden am Abwickeln durch eine bekannte Überholkupplung mit Sperrung 96 gehindert, die der Aufrechterhaltung der durch den Motor erzeugten Zugkraft im Band dient. Die Kupplung 96 wird durch die wesentliche Zunahme der Zugkraft entkuppelt, wenn das Flugzeug am Band angreift, so daß sich die Bandwickel dann unabhängig vom Motor 46, der Kupplung 80 und der Kupplung 96 lediglich unter der Regelung des Energieaufnehmers 42 drehen können.
  • Das Energieaufnehmergehäuse 100 (F i g. 7) ist durch eine Anzahl Bolzen 102 an einem Ring 104 befestigt, der mit Hilfe von Bolzen 106 am Enddeckel 54 angebracht ist, wobei zwischen dem Ring 104 und dem Hauptgehäuse 100 Lagerringe 108, 110 und 112 eingespannt sind. Das Gehäuse für den Energieaufnehmer wird durch einen Teil 114 vervollständigt, der am Ende des Hauptgehäuses 100 durch mehrere Schrauben 116 befestigt ist, sowie durch einen Gehäuseteil 118, der am Teil 114 durch mehrere Schrauben 120 befestigt ist, und durch einen Deckel 122, der am Gehäuseteil 118 durch mehrere Schrauben 124 befestigt ist.
  • Die Rotorwelle 126 des Energieaufnehmers ist kraftschlüssig mit einer der Naben 66 des Bandtrommelteiles durch eine keilverzahnte Hülse 128 verbunden und ist in einem Hauptlager 130 drehbar gelagert, das von einem Zwischenring 112 getragen wird. Die Welle 126 ist ferner durch ein zusätzliches Lager 132 gelagert, das von einem Lagerring 134 getragen wird, der durch eine Vielzahl von Rippen 136 mit einem äußeren Ring 138 verbunden ist. Der Ring 138 sitzt auf einem Flansch 140, der mit dem Hauptgehäuse 100 aus einem Stück besteht. Auf die Antriebswelle 126 ist ein Ring 142 aufgekeilt, der zwischen dem inneren Laufring des Lagers 130 und einem Ring 144 eingespannt ist, wo-. bei der Ring 144 auf der Antriebswelle durch Schrauben 146 befestigt ist. Der Ring 142 trägt eine Anzahl Rotorschaufeln 148, deren äußere Enden mit einer ringförmigen Endscheibe 150 fest verbunden sind, die sich mit enger Passung in einer Ausnehmung einer gegenüberliegenden ringförmigen Endscheibe 152 befindet. Zwischen der Endscheibe 152 und einem ihr entgegengesetzten Ring 156, der am Flansch 140 durch Schrauben 158 und Paßstifte 159 befestigt ist, befinden sich eine Reihe von Leitschaufeln 154; Die Rotorschaufeln 148 und die Leitschaufeln 154 sind in einer Arbeitskammer 160 angeordnet, die rotationssymmetrisch ist und einen ringförmigen Querschnitt hat, der von der gekrümmten Fläche 162 des Hauptgehäuses 100, dem Ring 142, dem Ring 156, den geneigten Flächen an den Ringen 144 und 140 und dem axial vorspringenden Ringflansch 164 am Ring 134 gebildet wird.
  • Eine Verdampfungskammer 170, die mit der Außenluft durch ein Auslaßrohr 172 am Gehäuseteil 118 in Verbindung steht, ist durch eine zylindrische Fläche 174 sowie ein Rohr 176 und eine Kreisplatte 178 begrenzt. Die Kerisplatte 178 ist durch eine Reihe von sich in radialer Richtung erstreckenden geraden Schaufeln 180 mit einem sich nach innen verjüngenden Ring 182, der auf einem Flansch des Gehäuses 160 durch mehrere Schrauben 184 befestigt ist, verbunden. Die linke Fläche des Ringes 1.82 hat ein geringes Spiel mit den Spitzen von den sich in radialer Richtung erstreckenden Pumpenschaufeln 186, die aus einem Stück mit einem Pumpenrad 188 bestehen bzw. mit diesem fest verbunden sind, wobei das Pumpenrad auf die Hauptwelle 126 aufgekeilt ist und durch einen Klemmring 190, welcher am Ende der Welle 126 durch eine Mutter 192 befestigt ist, in ihrer Lage gehalten wird. Die Innenfläche des Pumpenrades 188 hat ein geringes Spiel mit den Leitschaufeln 194, die mit einer Scheibe 196 aus einem Stück bestehen bzw. mit dieser fest verbunden sind, wobei die Scheibe 196 an dem Flansch 1.40 des Hauptgehäuses 100 durch mehrere Schrauben 198 befestigt ist. Das Wasser wird durch einen Anschlußstutzen 200 in der Deckelplatte 122 über ein Rohr 202 zugeführt, das in einem Verteiler 204 gelagert ist, der mehrere radiale Bohrungen 206 hat und der auch die Innenseite des Rohres 176 trägt. Im Betrieb drehen sich die Rotorschaufeln 148 des Energieaufnehmers (F i g. 7 und 8) im Gegenuhrzeigersinn (F i g. 8) mit einer Geschwindigkeit vb. Die Rotorschaufeln 148 nehmen einen Teil des Wassers auf, das die Kammer 160 zum Teil füllt, und beschleunigen das Wasser auf die Tangentialgeschwindigkeit v2. Ein Teil des Wassers folgt der durch den Pfeil 210 angegebenen -Bahn und strömt auf die Leitschaufeln 154, wobei die Strömungsrichtung umgekehrt und das Wasser wieder auf die Rotorschaufeln 148 geleitet wird. Die Umlaufrichtung des Wassers wiid zweimal bei jedem Durchlauf umgekehrt, d. h. einmal durch die Leitschaufeln und einmal durch den Rotor.
  • -, Jedesmal, wenn das Wasser durch die Rotorschaufeln 148 hindurchtritt, wird seine Tangentialgeschwindigkeit um einen Betrag erhöht, der zur Umlaufgeschwindigkeit dieser Schaufeln proportional ist. Die Geschwindigkeit und der Durchsatz des Strömungsmittels nehmen rasch zu, bis der Geschwindigkeitszuwachs im Rotor durch die Reibungsverluste im. Kreislauf genau ausgeglichen wird, so daß ein sehr hohes Drehmoment bei gegebenen Abmessungen erzeugt wird.
  • Bei dem Energieaufnehmer wird der radiale Druckgradient, der durch die Wirbelströmung in der Kammer 160 bedingt ist, ausgenutzt, um die Gefahr der Kavitation zu verhindern. Die Rotorschaufeln 148 und die Leitschaufeln 152 sind außerhalb des für Kavitation kritischen Halbmessers der Wirbelströmung angeordnet und arbeiten dort ohne die Gefahr der Kavitation.
  • Ein Teil des bei der Durchwirbelung hocherhitzten Wassers kann durch die ringförmige Öffnung 212, und zwar durch eine Anzahl von sich axial erstrekkenden Kanälen 214 im Hauptgehäuse 100, sowie durch eine Anzahl von radialen Bohrungen 216 austreten und durch die ringförmige Öffnung 220 in die Kammer 170 (F i g. 7) eintreten. Nach Austritt aus der ringförmigen Öffnung 220 wird ein konischer Wasserring 224 bis zu der Dicke gebildet, die durch die Bezugslinie 226 angegeben ist. Durch die beträchtliche Druckverringerung innerhalb der Kammer 170 verdampft eine bestimmte Wassermenge, wodurch die Temperatur der übrigen den Ring 226 bildenden Wassermasse auf einen Wert unterhalb des Siedepunktes herabgesetzt wird. Der entstehende Dampf tritt in eine zylindrische Kammer ein, die durch einen Flansch 227 am Teil 114 gebildet wird. Durch den Drall und die Umlenkung des Wasserdampfes wird ein Teil der Kondensattropfen gegen den Flansch 227 geschleudert und treten durch eine ringförmige öffnung 229 hindurch und in eine Rückgewinnungskammer 231 ein, von der aus sie durch eine Leitung 233 sowie das Rohr 176 und die Öffnungen 235 zum Hauptsystem zurückgefangen. Der übrige Dampf kann aus dem Energieaufnehmer durch den Auslaß 172 austreten. Das übrige Wasser strömt längs der Leitschaufeln 180 radial nach innen, bis es das innere Ende der Trennwand 182 erreicht, wo es durch die umlaufenden Pumpenschaufeln 186 aufgenommen und radial nach außen gefördert wird, um dann radial nach innen über die feststehenden Leitschaufeln 194 geführt zu werden und von diesen über die Rippen 136 wieder zurück in die Kammer 160 zu gelangen.
  • Das Ergänzungswasser wird unter Druck über das Rohr 202 und die Kanäle 206 den Pumpenschaufeln 186 zugeführt. Im Wasser enthaltene Luft wird aus dem inneren Kernteil der Kammer 160 durch den Ringkanal 228 abgeleitet, von dem aus sie zu den radialen Kanälen 230 in die hohle Hauptwelle 126 und zur Verdampfungskammer 170 gelangt, von wo aus sie durch sich axial erstreckende Entlüftungsöffnungen 234 im Teil 204 austritt.
  • Die Leistung der Flugzeugverzögerungseinrichtung kann leicht und einfach innerhalb eines weiten Leistungsbereiches geregelt werden. Diese Regelung wird durch einen Drosselring 240 erreicht, der zwischen den zylindrischen Flächen des Ringes 112 und des Gehäuses 100 axial gleitbar angeordnet ist. Wenn die Vorrichtung mit ihrer vollen Nennleistung betrieben wird, nimmt der Drosselring 240 seine zurückgezogene Stellung ein, die in F i g. 7 mit voll ausgezogenen Linien gezeichnet ist. In dieser Stellung besteht die Aufgabe des Drosselringes darin, die Umlaufgeschwindigkeit zwischen den Leitschaufeln und den Rotorschaufeln in der Richtung des Pfeils 210 zu verringern.
  • Die axiale Stellung des Drosselringes 240 wird durch mehrere Spindeln 242 geregelt, die mit Ritzeln 244 fest verbunden sind. Die Ritzel 244 werden synchron in der einen oder in der anderen Richtung über zwei Planetenradgetriebe 246 und 248 durch die Hauptwelle 126 angetrieben. Die Planetenradgetriebe können im Leerlauf sein oder die Ritzel244 in der einen oder anderen Richtung antreiben, je nach der Schaltung hydraulisch betätigter Kolben, die wahlweise Teile der Planetenradgetriebe sperren.
  • Das Planetenradgetriebe 246 weist ein Sonnenrad 250 auf, das durch die Hauptwelle 126 angetrieben wird, und enthält mehrere Planetenräder 252, die drehbar auf einem Träger 254 gelagert sind, sowie ein Außenrad 256. Die Planetenräder sind drehfest mit Antriebszahnrädern 258 verbunden, die mit den Ritzeln 244 kämmen.
  • Das Planetenradgetriebe 248 weist ein auf der Welle 126 angeordnetes Sonnenrad 260 sowie Planetenräder 262 auf, die auf einem Träger 264 drehbar gelagert sind, und besitzt ein Außenrad 266, das mit dem Planetenradträger 254 aus einem Stück besteht bzw. mit diesem fest verbunden ist.
  • Das Außenrad 256 und der Planetenradträger 264 sind frei drehbar gelagert und werden wahlweise durch Kolben 270 bzw. 268 gegen Drehung festgehalten, um eine Drehung der Ritzel in der gewählten Richtung hervorzurufen. Die Kolben 268 und 270 werden wahlweise durch eine voll selbsttätige Regelvorrichtung 44 geschaltet (F i g. 10, 11 und 12).
  • Die Regelvorrichtung hat im wesentlichen die Aufgabe, eine konstante Verzögerung zu erzielen und aufrechtzuerhaltene, die das Flugzeug am Ende einer bestimmten Ausrollstrecke zum Stillstand bringt. Zu diesem Zweck weist die Regelvorrichtung ein Element auf, das auf die Aufsetzgeschwindigkeit des Flugzeuges anspricht, und ein zweites Element, das auf dessen Verzögerung empfindlich ist. Die Regelfunktion ist daher vom Gewicht des Flugzeuges unabhängig und gleicht selbsttätig die Flugzeuglandegeschwindigkeit aus.
  • Die Regelvorrichtung weist einen Hauptgehäuseteil 300 (F i g. 10) auf, der konzentrisch zur Achse der Führungsrollen 74 im Bandtrommelteil befestigt ist. Ein zusätzlicher Gehäuseteil 302 ist am Gehäuseteil 300 befestigt. Innerhalb der Innenbohrung 304 des Gehäuseteils 302 sind Lager 306, 308 und 310 angebracht, die durch Abstandsstücke 312, 314, 316 und 318 getrennt sind, wobei die Abstandsstücke 314 und 316 an den entgegengesetzten Seiten eines Ringes 320 anliegen und das Abstandsstück 318 gegen einen radialen Flansch eines Ringes 322 anliegt. Durch das Lager 310 und ein Lager 324, das vom Ring 322 getragen wird, ist das äußere Element 326 der hydraulischen Hemmvorrichtung 328 gelagert. An dem Teil 326 ist, durch Schrauben 330, ein Armkreuz 332 starr befestigt, das über Schrauben 334 und Lager 336 die Planetenräder 338 trägt. Das äußere Element 326 trägt ferner eine Anzahl Rotorschaufeln 340, die starr mit einem Profilabstandsstück 342 verbunden sind. Ein dazu passend geformtes ringförmiges Abstandsstück 344 trägt mit einem Ring 348 starr verbundene Leitschaufeln 346. Der Ring 348 wird von einer Hohlwelle 350 getragen, die an ihrem einen Ende durch ein Lager 352 drehbar gelagert ist, das vom Armkreuz 332 getragen wird, und an ihrem entgegengesetzten Ende durch ein Lager 354, das vom Gehäuseteil 302 getragen wird. Zwischen den Lagern 354 und der Welle 350 befindet sich eine zweite Hohlwelle 356, die über ein Lager 358 einen Meßring 360 trägt.
  • Der Ring 362, der auf den Außenflächen der Planetenräder 338 läuft, ist zwischen zwei Ringteilen 364 und 366 eingespannt, die durch Schrauben 368 zusammengehalten werden und in den Lagern 306 und 308 drehbar gelagert sind. Ein Ansatz des Ringteils 366 ist starr an dem äußeren Ende einer Torsionsfeder 370 befestigt, deren inneres Ende starr an den Wellenteilen 350 und 356 befestigt ist. Eine Bremsanordnung aus einem Ring 372, der mit der Welle 356 drehbar ist, und einem Hydraulikkolben 374, der sich in einer Kammer 376 befindet, die im Gehäuseteil 302 ausgebildet und durch eine Kappe 377 abgeschlossen ist, ist zur Regelung der Drehbewegung der Wellenanordnung 350, 356 und damit zur Bestimmung der relativen Winkelstellung der Mitte der Feder 370 vorgesehen. Ein Ansatz 378 des Kolbens 374 wird durch eine Feder normalerweise durch Reibschluß am Umfang des Teils 372 gehalten.
  • Eine Seite des Ringteils 364 (F i g. 11) ist als Kurvenscheibe 380 ausgebildet, auf der mehrere Kurventaster 383 aufliegen, die um Achsen 388 am Ring 320 schwenkbar sind. Jeder Kurventaster 382 betätigt über sich radial erstreckende Stößel 390, Ventile 398, die den Durchtritt des hydraulischen Druckmittels zu einer Eintrittsöffnung 399 (F i g. 10) und zur Kammer 376 der Bremsvorrichtung regeln.
  • Der Ringteil 364 (F i g. 12) ist mit einem radialen Ansatz 402 versehen, der sich in eine Ringnut des Teils 302 erstreckt. Die Bewegung des Ringteils 364 ist durch Stifte 403 und 404, die in der Ringnut angeordnet sind, begrenzt. Der Ringteil 364 wird durch einen federbelasteten Anschlag 405 in einer Mittelstellung gehalten, wobei sich eine Feder 406 gegen einen festen Anschlag 407 abstützt. Der Anschlag 405 ist in seiner Endstellung durch den Stift 403 begrenzt.
  • Durch die Kurvenscheibe 380 werden die Ventile 398 paarweise abwechselnd betätigt und leiten somit abwechselnd durch nicht gezeigte Leitungen Druckflüssigkeit zu den Kolben 268 und 270 (F i g. 9), die zur Steuerung der Drehrichtung der Spindeln 242 und damit zur Einstellung des Drosselringes 240 dienen. Die wirksame Leistung der hydraulischen Hemmvorrichtung 328 wird durch eine Handeinstellung geregelt (F i g. 10), die eine Welle 412 aufweist, deren inneres Ende ein Drosselorgan 414 trägt und deren entgegengesetztes Ende in die Hohlwelle 350 eingeschraubt ist. Ein Regelknopf 418 ist fest am äußeren Ende der Welle 412 befestigt und mit einem Bund 420 versehen, der eine Markierung trägt, die mit einer entsprechenden Markierung auf einem Ansatz des Teils 422 zusammenwirkt, der von der Welle 356 getragen wird, so daß die Einstellung des Teils 420 leicht bestimmt werden kann. Durch Drehen des Regelknopfes 420 wird die Welle 412 nach links aus ihrer in F i g.10 gezeigten voll zurückgezogenen Stellung bewegt, um das Regelelement 414 in eine Drosselstellung zu bringen und den durch die Anordnung 318 ausgeübten Widerstand herabzusetzen. Eine Drehung des Regelknopfes 420 in der entgegengesetzten Richtung hat das entgegengesetzte Ergebnis.
  • Die Regelvorrichtung nach F i g. 10 und 11 wird nur auf den Energieaufnehmer 20 angewandt, der als Haupteinheit betrachtet werden kann. Die Regelung des anderen Energieaufnehmers 22 geschieht dadurch, daß die Kammern 160 der beiden Einheiten unmittelbar hydraulisch verbunden werden.
  • Um die Anlage in Betriebsbereitschaft zu bringen, wird die Fangeinrichtung zwischen den beiden Energieaufnehmern gespannt, und es werden die Einheiten mit Wasser versorgt und der Regelknopf 420 so eingestellt; daß das gewünschte Ausrollen ermöglicht wird. Die Drosselringe 240 in der Haupt- und in der Nebeneinheit 20 bzw. 22 nehmen je eine Schließstellung ein, so daß das Abtriebsdrehmoment dieser beiden Einheiten und dementsprechend der Widerstand, den sie auf das Band ausüben, ein Mindestmaß hat. Wenn das Flugzeug an der Fangeinrichtung 26 angreift, werden die Bänder 28 und 30 rasch beschleunigt, und die Energieaufnehmer und die Regelvorrichtung beginnen sich mit einer beschleunigten Geschwindigkeit zu drehen. Sobald die Regelvorrichtung 44 zu beschleunigen beginnt, hat der Teil 360 von einer verhältnismäßig großen Masse das Bestreben, der Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle, die die Planetenräder 338 trägt, nachzueilen. Da die Drehbeschleunigung hoch ist, ist die Massenkraft ebenfalls verhältnismäßig hoch. Wird durch die Drehrichtung die Achse der Planetenräder 338 im Gegenuhrzeigersinn (F i g. 11) verlagert, so bewirkt die relative Nacheilung der Masse 360 eine Bewegung des Kurvenelementes 364 in der gleichen Richtung, so daß der Ansatz 402 am Kurvenelement 364 die Feder 406 zusammendrückt und das Kurvenelement relativ zum Gehäuse 302 gegen den festen Anschlag 403 zur Anlage verschiebt. Hierdurch werden bestimmte Ventile 398 geöffnet, um den Drosselring 240 in die Schließstellung zu bewegen, wenn dieser nicht bereits diese Stellung einnimmt, um die Bremse 374 zu lösen, die den Teil 372 normalerweise festhält. Da sich das Kurvenelement 364 und der Ring 362 nicht mehr frei bewegen können, wird die urraufende Masse 360 rasch auf eine Geschwindigkeit beschleunigt, die wesentlich höher ist als die Geschwindigkeit der Führungsrolle 74, welche die Regelvorrichtung antreibt.
  • Bei weiterer Beschleunigung nimmt das durch die hydraulische Hemmvorrichtung 328 auf die Mitte der Vorspannfeder 370 übertragene Drehmoment mit dem Quadrat der Geschwindigkeit des Bandes zu, wobei die am äußeren Ende gegen Drehung gesicherte Feder 370 zunehmend gespannt wird. Die Spannung der Feder ist stets eine Funktion des Quadrats der Bandgeschwindigkeit.
  • Sobald die Bandgeschwindigkeit nach dem Auffangen des Flugzeuges entsprechend der Rollgeschwindigkeit ihren Höchstwert erreicht hat, zieht sich der Ringteil 364 vom festen Anschlag zurück, und der Mechanismus tritt in seinen Regelbereich ein. Hierdurch wird die Bremse 374 angezogen und die Stellung des inneren Endes der Feder 370 festgestellt. Die auf den Ringteil 364 übertragene Federkraft verlagert ihre Kurvenscheibe 380 und betätigt bestimmte Ventile 398, wobei der Drosselring 240 (F i g. 7) nach links bewegt und damit eine Verzögerungskraft auf das Bandausgeübt wird. Dies hat zur Folge, daß die Masse 360 das Bestreben hat, ihrem Antrieb vorauszueilen, woran sie nur durch die von der Feder 370 ausgeübte Kraft gehindert wird. Wenn die Verzögerung einen Wert erreicht, bei der die Massenkraft der umlaufenden Masse 360 gleich der entgegengesetzten durch die Feder 370 ausgeübten Kraft ist, verlagert die über die Planetenräder 338 wirkende umlaufende Masse 360 den Ringteil 364, um die Bewegung des Drosselringes 240 anzuhalten. Eine weitere Bewegung der Kurvenscheibe 380 in der gleichen Richtung hat zur Folge, daß der Drosselring. 240 in der entgegengesetzten Richtung zur Herabsetzung der Verzögerung bewegt wird, so daß die wirksame Kraft der umlaufenden Masse herabgesetzt wird und der Ringteil 364 in- seine Neutralstellung zurückkehren kann. Daher hat während der Verzögerungsperiode die Regelvorrichtung das Bestreben, das Gleichgewicht zwischen der Massenkraft der umlaufenden Masse und der Drehkraft der Feder aufrechtzuerhalten. Dieses Gleichgewicht ist vom Flugzeuggewicht unabhängig und hängt nur von der Verzögerung des Flugzeuges ab. Es wird daher eine bestimmte Verzögerung aufrechterhalten, solange die entsprechende Kraft sich innerhalb des Regelbereiches befindet.
  • Der Betrag der Verzögerung wird seinerseits durch die Vorspannung bestimmt, die der Feder 370 durch die hydraulische Hemmvorrichtung 328 erteilt wird. Da die Eigenschaften der Hemmvorrichtung derart sind, daß ihr Drehmoment proportional dem Quadrat der Flugzeuggeschwindigkeit ist, ist auch die Verzögerung während der Verzögerungsperiode proportional dem Quadrat der Aufsetzgeschwindigkeit. Dies ist ein Erfordernis für eine konstante Verzögerungsstrecke, die daher durch die Regelvorrichtung unabhängig von der Geschwindigkeit, mit der das Flugzeug aufsetzt, und unabhängig vom Gewicht des Flugzeuges aufrechterhalten wird.
  • Da das Abtriebsmoment der hydraulischen Hemmvorrichtung 328 durch den Knopf 418 eingestellt werden kann, tritt das Gleichgewicht zwischen der Massenkraft der umlaufenden Masse und der Federvorspannung bei verschieden wählbarer Verzögerung eines Flugzeuges für eine gegebene Aufsetzgesehwindigkeit ein, wodurch die Ausrollstrecke entsprechend der Einstellung des Knopfes 418 verändert werden kann. Da die Antriebsgeschwindigkeit der Regelvorrichtung 44 durch die Geschwindigkeit der Führungsrollen 74 bestimmt wird, ist das System von jeder Wirkung völlig unabhängig, die durch Veränderungen des Radius der Bandlagen auf den Bandtrommeln hervorgerufen wird.
  • Der anfängliche Stoß, der sich aus dem Eingriff zwischen Flugzeug und der Fangeinrichtung ergibt, wird wesentlich herabgesetzt, da der Energieaufnehmer anfänglich im wesentlichen frei läuft und da die Massenträgheit aufgewickelter Bänder in dieser Form um etwa 70 % geringer ist als im ausgelegten Zustand. Die Massenträgheit der Bänder wird weiter durch den Umstand verringert, daß sie aus Nylon statt aus Stahl hergestellt sind, was bei einer gegebenen Festigkeit eine wesentliche Gewichtsverringerung bedeutet. Ferner wird beim Abwickeln das Band fortschreitend gestreckt, so daß ein Teil der kinetischen Energie des Flugzeuges unmittelbar durch das Band aufgenommen wird, wobei die Energierüekgewinnung des Bandes zum Anhalten des Flugzeuges am Ende der Rollstrecke beiträgt, wenn die Geschwindigkeit des Flugzeuges auf beispielsweise 8 km/h oder 16 km/h abgefallen ist, bei der die Leistung des Energieaufnehmers rasch abnimmt.
  • Während der Verzögerung des Flugzeuges wird praktisch die gesamte kinetische Energie des Flug zeuges in Wärmeenergie umgewandelt, die durch die Verdampfung des Wassers absorbiert wird, das aus der Anlage in Form von Dampf durch die Austrittsöffnung 172 austritt.

Claims (5)

  1. Patentansprüche: 1. Flugzeugschranke mit einem quer zur Landebahn verlegten Fangseil, dessen Enden auf Bandtrommeln aufgewickelt sind, die mit Bremsvorrichtung zum Absorbieren der beim Abfangen von Flugzeugen auftretenden hohen kinetischen Energiemengen zusammenwirken, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h strömungskinetische Bremsvorrichtungen, die ein drehbares Schaufelrad (142, 148) aufweisen, das mit der zugehörigen Bandtrommel gekoppelt ist und das zusammen mit einem ortsfesten Schaufelrad (156, 154) in einer mit Flüssigkeit gefüllten Arbeitskammer (160) angeordnet ist, wobei die Flüssigkeit auf einem vorgegebenen Weg in Umlauf gesetzt und dabei erhitzt wird, sowie durch einen Drosselring (240), der zur Querschnittsverminderung des Umlaufweges dient, ferner durch einen Auslag, der an einem Hochdruckabschnitt der Kammer zum Ablag der erhitzen Flüssigkeit angebracht ist, und durch einen Zulauf, der an einem Niederdruckabschnitt der Kammer zum Einspeisen der Flüssigkeit vorgesehen ist.
  2. 2. Flugzeugschranke nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Verdampfungskammer (170), die mit der Außenluft durch einen Auslaß_ (172) in Verbindung steht, durch den verdampfte Flüssigkeit austreten kann, ferner durch Kanäle, die einen Teil der erwärmten Flüssigkeit vom Umfang der Arbeitskammer zur Verdampfungskammer ableiten, und durch Kanäle, die der Rückführung der Restflüssigkeit in die Arbeitskammer dienen.
  3. 3. Flugzeugschranke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln des feststehenden (154) und des drehbaren Schaufelrades (148) in der rotationssymmetrischen und mit ringförrnigem Querschnitt ausgebildeten Arbeitskammer (160) angeordnet sind, wobei der Drosselring (240) zur Regelung der Strömung verstellbar in der Arbeitskammer zwischen den beweglichen und feststehenden Schaufeln angeordnet ist.
  4. 4.. Flugzeugschranke nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Endscheiben (150, 152), die die einander zugewandten Enden der feststehenden und der drehbaren Schaufeln trennen, wobei durch die Drehung des Schaufelrades die Flüssigkeit in einer Bahn bewegt wird, deren Hauptkomponente sich in der Umfangsrichtung der Arbeitskammer erstreckt, während ihre Radialkomponente bewirkt, daß sich die Flüssigkeit um die Endscheiben herum bewegt in den Bereich der feststehenden Schaufeln zur Rückführung zu den drehbaren Schaufeln.
  5. 5. Flugzeugschranke nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Regelvorrichtung (44) zur Steuerung der Stellung des Drosselringes (240), die eine durch die Beschleunigung der Bandtrommel beim Auffangen des Flugzeuges angetriebene träge Masse (360) aufweist sowie eine Feder (370) enthält, die durch eine Hemmvorrichtung (328) proportional dem Quadrat der Geschwindigkeit der Bandtrommel gespannt wird, wobei durch die Kräfte zwischen der trägen Masse (360) und der Feder (370) eine die Stellung des Drosselringes (240) steuernde Kurvenscheibe (380) aus ihrer Neutralstellung ausgelenkt wird.
DEH42227A 1961-04-06 1961-04-06 Flugzeugschranke Pending DE1290824B (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH42227A DE1290824B (de) 1961-04-06 1961-04-06 Flugzeugschranke

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH42227A DE1290824B (de) 1961-04-06 1961-04-06 Flugzeugschranke

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1290824B true DE1290824B (de) 1969-03-13

Family

ID=7154788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEH42227A Pending DE1290824B (de) 1961-04-06 1961-04-06 Flugzeugschranke

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1290824B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2489309C2 (ru) * 2011-09-20 2013-08-10 Георгий Константинович Пиранишвили Электромагнитный аэрофинишер

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1206890A (fr) * 1957-05-23 1960-02-12 Acme Prec Products Appareil destiné à ralentir un avion sur une piste d'atterrissage
US2957657A (en) * 1955-01-04 1960-10-25 Fricder Aircraft net barrier

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2957657A (en) * 1955-01-04 1960-10-25 Fricder Aircraft net barrier
FR1206890A (fr) * 1957-05-23 1960-02-12 Acme Prec Products Appareil destiné à ralentir un avion sur une piste d'atterrissage

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2489309C2 (ru) * 2011-09-20 2013-08-10 Георгий Константинович Пиранишвили Электромагнитный аэрофинишер

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2753610C2 (de) In einen mit unter- und überkritischer Drehzahl laufenden Rotor einbaubare selbsttätige Auswuchtvorrichtung
DE1292503B (de) Aufwickelvorrichtung zum Spannen des Gurtzeugs von Flugzeug- und Fahrzeuginsassen
DE3102023A1 (de) Kraftabgabevorrichtung zum gesteuerten bewegen von einer last
DE2421400C2 (de) Rotationskraftelement
DE1102514B (de) Klemmrollengesperre fuer Schaltwerksgetriebe
DE2039950C3 (de) Kraftübertragungseinrichtung
DE3136230C2 (de)
DE1290824B (de) Flugzeugschranke
DE2218874A1 (de) Vorrichtung zur verstellung der geblaeseschaufeln eines turbinenstrahltriebwerkes
DE2121307C3 (de) Federspeicher-Bremseinrichtung für schienen- bzw. seilgeführte Fördermittel, insbesondere für Bergbahnen
DE1750198A1 (de) Einrichtung zur Steuerung und Regelung des von einem hydrodynamischen Element ubertragbaren Drehmoments
DE2229289A1 (de) Antriebssystem fuer regelstaebe
DE2208088C3 (de) Automatische Übersetzungsstellvorrichtung für ein stufenloses Keilriemengetriebe
DE860822C (de) Elektromotor mit quer zur Motorachse verlaufendem Luftspalt zwischen Staender und Laeufer
DE2652536C3 (de) Axialumkehrturbine
CH390064A (de) Vorrichtung zum Verzögern der Geschwindigkeit von gelandeten Flugzeugen
DE2146073C2 (de) Selbstsperrendes Planetenräderausgleichsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE2127530A1 (de) Übertragungsvorrichtung
DE607642C (de) Selbsttaetiges Wechselgetriebe
DE3714096C2 (de)
DE911579C (de) Presse mit Kupplungs- und Bremsmechanismus
DE704103C (de) Geschwindigkeitswechselgetriebe
DE971641C (de) Stirnraederwechselgetriebe, insbesondere fuer Motorraeder
DE550208C (de) Selbsttaetige Kupplung
DE1110532B (de) Fliehkraftkupplung, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge, mit ausschaltbarer Sperreinrichtung