DE1295387B

DE1295387B - Einziehbares Flugzeugfahrwerk

Info

Publication number: DE1295387B
Application number: DEH58257A
Authority: DE
Inventors: Poncia Edward Charles; May Charles William
Original assignee: Hawker Siddeley Dynamics Ltd
Current assignee: Hawker Siddeley Dynamics Ltd
Priority date: 1965-01-19
Filing date: 1966-01-15
Publication date: 1969-05-14
Also published as: FR1463715A; BE675286A; SE349275B; ES321869A1; JPS5414040B1; SE317266B; NL6600625A; US3372892A; NL145507B; GB1141141A

Description

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Die Erfindung betrifft ein einziehbares Flugzeug- wenn die Beine des Fahrwerks ausgefahren sind, ist fahrwerk mit einem Ausleger, der sich seitlich von es natürlich möglich, Auslegeranordnungen zu verdem Rumpf des Flugzeugs aus erstreckt und um eine wenden, das sind Anordnungen, bei denen zusätzlich im wesentlichen senkrechte Achse an seinem inneren zu dem abwärts gerichteten Bein des Fahrwerks eine Ende nach innen schwenkbar ist, mit einem sich von 5 seitliche Strebe angeordnet ist, an deren äußerem dem äußeren Ende des Auslegers nach unten er- Ende sich das Bein befindet. Auf diese Weise läßt streckenden Bein, das mit dem Ende über ein Knie- sich ein ausreichend weiter Radstand erzielen. Solche gelenk verbunden ist, dessen Drehachse bei ausge- Anordnungen sind seit vielen Jahren bei Leichtflugschwungenem Zustand der Einrichtung im wesent- zeugen bekannt.

liehen parallel zur Längsachse des Flugzeugs ver- io Durch die USA.-Patentschrift 2 963 246 ist ein verläuft, mit einem an dem unteren Ende des Beines Fahrwerk dieser Art für ein Leichtflugzeug bekannt, angeordneten Landerad und mit einer mit dem Bein Von dem Rumpf aus erstreckt sich seitlich eine lange in Verbindung stehenden, zu einem flugzeugfesten dünne Strebe, die für sich nicht stark genug ausgebil-Punkt geführten Gelenkstange fester Länge, die bei det ist, um vertikale Kräfte an ihrem Ende aufnehmen Einschwingen des Auslegers in eine Lage im wesent- 15 zu können, und die außerdem in vertikaler Richtung liehen parallel zur Längsachse des Flugzeugs das Bein schwenkbar am Rumpf aufgehängt und nur durch ein nach außen und nach oben um das Kniegelenk unterhalb der Strebe angeordnetes Zuggestänge in der schwenkt, bis das Kniegelenk im wesentlichen ge- seitlichen Auslegerlage gehalten ist. Zusätzlich ist an streckt ist. dem äußeren Ende des Auslegers ein nach unten

Bei der Konstruktion von Fahrwerken für Flug- ao gerichtetes Bein angelenkt, an dem sich das Rad bezeuge ergibt sich die Schwierigkeit, genügend Raum findet und das ebenfalls durch ein sich zum Rumpf in dem Flugzeug zur Unterbringung des eingefahre- hin erstreckendes Gestänge im ausgeschwenkten Zunen Fahrwerks vorzusehen. Bei kleineren Flugzeugen stand des Auslegers gehalten ist. Der so gebildete stellt diese Forderung kein Problem dar, da die Fahr- Ausleger wird im ausgefahrenen Zustand durch einen werke nur verhältnismäßig schwach und außerdem 25 hydraulischen Betätigungszylinder gehalten, der bei nur verhältnismäßig kurz zu sein brauchen, um dem Betätigung den Ausleger um eine zur Vertikalen Flugzeug beim Landen eine ausreichende seitliche geneigte Achse seitlich nach oben in den Rumpf Stabilität zu geben. Die Ausleger für die Räder brau- schwenkt.

chen auch deshalb nicht sehr lang zu sein, weil bei Eine solche leichte Konstruktion ist natürlich für

kleineren Flugzeugen die Motoren im wesentlichen 30 ein Großflugzeug mit beträchtlichem Gewicht unin der Mitte angeordnet sind, so daß schon dadurch brauchbar, und zwar nicht allein deshalb, weil die eine sehr gute Stabilität bei geringem seitlichem Ab- Streckweite für ein Großflugzeug nicht ausreicht, sonstand gewährleistet ist. dem vielmehr darüber hinaus vor allem deshalb,

Bei großen und schweren Flugzeugen jedoch müs- weil die Steifigkeit und Tragfähigkeit nicht ausreisen die Radsätze des Hauptfahrwerks sehr weit aus- 35 chend ist. Die bei diesem bekannten Fahrwerk vereinandergezogen werden, um dem Flugzeug eine aus- wendete Abstützung durch eine komplizierte Verbinreichende seitliche Stabilität zu geben und die Gefahr dung zwischen dem Rumpf und dem Fahrwerksbein zu vermeiden, daß sich das Flugzeug auf der einen hat außerdem den Nachteil, daß viele Gelenkverbin- oder anderen Seite überneigt. Eine derartige weit aus- düngen oder Gelenkstifte vorhanden sein müssen. Bei einandergezogene Anordnung der Fahrwerkradsätze 40 längerem Gebrauch stellt sich ein Gelenkspiel ein, zwingt naturgemäß zu einer Lösung, bei der das Fahr- das zu unangenehmem Rattern oder schlechter Fühwerk mit den einzelnen Radsätzen in die Tragflächen rung durch das Fahrwerk führt. Die an sich geeingezogen wird. Bei Flugzeugen mittlerer Größe wünschte feste Abstützung des Fahrwerks ist daher mögen nicht die aus vielen Rädern bestehenden Rad- nicht gegeben.

sätze für das Fahrwerk wie bei Großflugzeugen er- 45 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die forderlich sein, es kann unter Umständen nur ein Rad Nachteile der bekannten Fahrwerkskonstruktionen zu genügen, jedoch muß auch dieses eine Rad sehr weit vermeiden und ein Fahrwerk zu schaffen, das einen von dem anderen Rad des Flugzeugs entfernt sein, großen Radstand, hohe Steifigkeit und Tragfähigkeit um dem Flugzeug auf dem Boden eine ausreichende hat und trotzdem in seiner Konstruktion einfach aufseitliche Stabilität zu geben. 5° gebaut ist. Vor allem soll es wenig störanfällige Ge-

Mit zunehmender Größe wird es immer schwieri- lenkverbindungen aufweisen.

ger, solche Fahrwerke in Tragflächen von großen Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird

Lastflugzeugen unterzubringen, da der in den Trag- dadurch gelöst, daß der Ausleger die Form eines mit flächen zur Verfügung stehende Raum nur gering und der Rahmenfläche parallel zur Flugzeuglängsachse verdarüber hinaus bereits von Tanks od. dgl. ausgefüllt 55 laufenden Rahmenträgers hat und daß die Schwenkist. Von ganz besonderem Nachteil ist jedoch, daß verbindung des Auslegers mit dem Rumpf innenbords für das verhältnismäßig große Fahrwerk Holme, an einem bezüglich des Flugzeugs hinten liegenden Spanten oder andere Haupttragelemente der Trag- Teil des Auslegers liegt, während ein weiter vorn fläche weggeschnitten oder unterbrochen werden müs- liegender Teil des Auslegers an einem Tragteil des sen, um Platz für das Fahrwerk zu schaffen. Aus 60 Rumpfes an einem Punkt vor und außenbords der diesem Grund wäre es daher äußerst wünschenswert, Schwenkverbindung angreift, wenn die Einrichtung ein solches Fahrwerk in den Rumpf einzuziehen, ausgeschwenkt ist, und daß die Gelenkstange fester jedoch ist es dann wieder schwierig, einen ausreichend Länge mit ihrem einen Ende mittels einer Gelenkweiten Radstand und damit eine ausreichende verbindung an das Bein entfernt von dem Kniegelenk seitliche Stabilität sicherzustellen und gleichzeitig das 65 und mit ihrem anderen Ende mittels einer weiteren Fahrwerk steif und tragfähig genug auszubilden. Gelenkverbindung an dem Rumpf entfernt von der

Um Fahrwerke in den Rumpf einzuziehen und Schwenkverbindung angelenkt ist. trotzdem einen großen Radstand sicherzustellen, Die Erfindung beschreitet also gegenüber dem be-

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schriebenen bekannten Fahrwerk einen anderen eine kleinere hintere Klappe 24 verschlossen. Wäh-Lösungsweg, um bei einem Großflugzeug einen gro- rend des Einfahrens und Ausfahrens des Fahrwerks ßen seitlichen Radstand und trotzdem eine aus- sind beide Klappen offen. Ist jedoch das Fahrwerk reichende Festigkeit, Tragfähigkeit und Steifigkeit zu voll ausgefahren, so braucht nur noch die hintere

erzielen, da ein Rahmenträger in der oben angeführ- 5 Klappe 24 offen zu sein.

ten Anordnung trotz großer Länge ausreichende Zum Einfahren des Fahrwerks streckt sich der

Steifigkeit und Tragfähigkeit hat. Arbeitszylinder 21, wodurch der Ausleger 15 nach

Trotz der großen Länge oder Ausladung läßt sich vorn und nach innen geschwenkt wird. Während dies der Ausleger gemäß der Erfindung ganz einfach geschieht, wird das Bein 13 durch" die Gelenkstange durch Anschwenken an oder in den Rumpf ein- io 19 nach außen und oben um das Kniegelenk 18 verziehen. Damit sich der verhältnismäßig lange Rah- schwenkt, wobei es den Führungsarm 12 und das menträger im eingezogenen Zustand günstig der lang- Rad 11 mitnimmt. Damit sich die Fahrwerkteile in gestreckten Form des Rumpfes innen oder außen dieser Weise bewegen können, weisen die Verbinanpaßt, wobei die Rahmenfläche parallel zur Längs- düngen zwischen der Gelenkstange 19, dem Drehachse des Flugzeugs verläuft, ist die Schwenkachse 15 gelenk 14 und dem Rumpf 17 Gelenkverbindungen des Trägers im wesentlichen senkrecht angeordnet. 25 und 26 auf. Der Arbeitszylinder 21 ist in gleicher

Zu diesen Vorzügen kommt die einfache Kon- Weise mit der Kniegelenkverbindung und dem Rumpf struktion, bei der die von Natur aus störanfälligen durch Gelenkverbindungen 27 und 28 verbunden. Gelenkverbindungen auf ein Mindestmaß beschränkt Am Schluß der Einfahrbewegung hat sich der Aussind, ao leger 15 im wesentlichen um 90° gedreht, so daß

Weitere Merkmale im Rahmen der Erfindung sind er nunmehr in dem Stauraum 22 im wesentlichen

in den Unteransprüchen gekennzeichnet. parallel zu der Längsachse des Rumpfes liegt, wäh-

Ein gemäß der Erfindung ausgeführtes Flugzeug- rend das Bein 13 und das Rad 11 ebenfalls um prak-

fahrwerk soll nun zur Erläuterung der Erfindung an tisch 90° nach oben geschwungen sind, wodurch das

Hand der Zeichnungen näher beschrieben werden, as Kniegelenk 18 gestreckt und das Bein in die gleiche

F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht von unten Längsachsenrichtung wie der Ausleger 15 gebracht

gegen das Fahrwerk; wird. Das Bein 13, der Führungsarm 12 und das Rad

Fig. 2 ist eine Seitenansicht in Richtung der 11 liegen daher in dem Stauraum22 vor dem AusLängsachse; leger 15 und das Rad in einer im wesentlichen hori-

F i g. 3 ist eine Sicht von unten, und 30 zontalen Ebene, wie das mit gestrichelten Linien 29

F i g. 4 ist eine Seitenansicht. angedeutet ist.

In den Zeichnungen ist das zu beschreibende Fahr- Wie bereits erwähnt, besteht der Ausleger 15, der werk in gestreckter Lage dargestellt. Ein Bodenrad beträchtlichen Belastungen ausgesetzt ist, aus einer 11 ist an dem unteren Ende eines Führungsarmes 12 robusten Konstruktion, die die Form eines massiv befestigt, dessen oberes Ende in einem Drehgelenk 35 aufgebauten Hebels, eines Rahmenträgers, von be-14 drehbar an dem unteren Ende eines verhältnis- trächtlichen Dimensionen in der Längsrichtung des mäßig kurzen Beines 13 befestigt ist. Ein robuster Rumpfes hat. Das Drehlager 16 des Auslegers beAusleger 15 ist in der Lage, sich um ein im wesent- findet sich zweckmäßigerweise an einem inneren und liehen vertikales Drehlager 16 als Schwenkverbin- hinteren Extrempunkt davon, und zusätzlich zu der dung an einem Rumpf 17 des Flugzeugs zu drehen. 40 Verankerung an dem Rumpf mittels dieses Drehlagers Das obere Ende des Beines 13 ist an dem äußeren weist der Ausleger einen vorderen Fortsatz (Fahr-Ende des Auslegers 15 in einem Kniegelenk 18 auf- werk im ausgefahrenen Zustand) auf, der an einem gehängt, dessen Drehachse im wesentlichen horizon- verstärkten Teil 41 des Rumpfes an einem Punkt tal und in Längsrichtung des Flugzeugs liegt, wenn etwas vor und etwas außenbords von dem Drehlager das Fahrwerk gestreckt und ausgefahren ist. Eine 45 16 angreift. Dadurch werden Verwindungsmomente Gelenkstange 19 erstreckt sich zwischen einer Ver- in bezug auf das Drehlager 16 vermieden,
bindung zu dem Drehgelenk 14 an dem unteren Ende Bei der beschriebenen speziellen Anordnung liegen des Beines 13 und der Verankerung an dem Rumpf. die Gelenkverbindungen der Gelenkstange 19 und Sie hält das Bein 13 im wesentlichen rechtwinklig des Arbeitszylinders 21 mit dem Rumpf 17 im wesentzu dem Ausleger 15. Das bedeutet, daß sich der Aus- 50 liehen in der gleichen vertikalen Ebene quer zu dem leger im ausgestreckten oder ausgefahrenen Zustand Rumpf, während das Drehlager 16 des Auslegers und des Fahrwerks seitlich von dem Rumpf aus in einer die Verbindung mit der Gelenkstange 19 innenbords im wesentlichen horizontalen Ebene erstreckt, wäh- und etwas unterhalb des Drehlagers 16 liegen, die rend das Bein 13 im wesentlichen vertikal von dem Verbindung des Arbeitszylinders 21 liegt höher und Kniegelenk an dem äußeren Ende des Auslegers ver- 55 außenbords zu dem Drehlager 16. Die Gelenkstange läuft. 19 ist langer als der Ausleger und im wesentlichen

Ein teleskopischer ölstoßdämpfer 20 ist zwischen so lang wie der Ausleger und das Bein 13 zusammen,

den Augen an den unteren und oberen Enden des wenn das Knie gestreckt ist (eingefahrene Stellung).

Führungsarmes 12 und des Beines 13 angelenkt, er Die Gelenkstange braucht jedoch nicht unbedingt

bildet eine stoßdämpfende Radaufhängung, die es ge- 60 diese Länge zu haben, sie kann auch langer als der

stattet, daß das Rad 11 sich relativ zu dem Bein 13 Ausleger sein. Verändert man den Verbindungspunkt

und dem Ausleger 15 hebt und senkt. Ein hydrau- zu dem Rumpf, so kann die Stange gekürzt werden,

lischer Arbeitszylinder 21 ist zwischen dem rück- aber dann erhält man eine geringere Verdrehmöglich-

wärtigen Ende des Drehlagers des Kniegelenks 18 keit für das Bein 13 bei einer bestimmten Verschwen-

und einer Verankerung an dem Rumpf eingeschaltet. 65 kung des Auslegers. Ist andererseits das Gelenklager

Das Fahrwerk verschwindet in einem Stauraum 22 in einer Kurvenführung an dem Rumpf gelagert und

tief unten und an einer Seite des Rumpfes 17. Der so ausgebildet, daß es sich selbsttätig verschiebt,

Stauraum 22 wird durch eine vordere Klappe 23 und wenn ein Ausfahren oder Einfahren des Fahrwerks

stattfindet, so kann die Verbindung gekürzt werden, ohne daß dadurch der Drehbereich des Beines 13 verringert würde.

Die erfindungsgemäße Lehre ist auch bei einem Fahrwerk anwendbar, an dem sich mehrere Räder befinden, z. B. zwei zu einem Tandem zusammengefaßte Räder. In diesem Fall würde das Bein langer sein, und die Räder würden von einer Traverse gehalten werden, die gelenkig an dem unteren Ende des Beines befestigt ist. Das Bein selbst bildet dann den teleskopischen Ölstoßdämpfer, und es ist zweckmäßig, daß er sich bis über die Kniegelenkverbindung erstreckt. Ist der Rahmenträger gegabelt, so ergibt sich zwischen den Gabelarmen Raum für den oberen Teil des Beines oberhalb des Kniegelenks, wenn sich dieses beim Einfahren streckt.

Um den zur Verfügung stehenden Rumpfraum wirtschaftlich auszunutzen, ist es zweckmäßig, daß die Tandemräder im eingezogenen Zustand im wesentlichen in der gleichen horizontalen Ebene in dem Stauraum eines hinter dem anderen in der Längsrichtung angeordnet sind. Dazu ist es erforderlich, die Traverse in bezug auf das Bein während des Einfahrens zu drehen, und zwar im wesentlichen um 90° um den Aufhängepunkt der Traverse. Zwischen dem Ausleger und der Traverse ist daher eine entsprechende Gelenkverbindung vorgesehen. Da gewöhnlich ein besonderes Paar von Torsionsstangen zwischen der Traverse und dem oberen Teil des TeIeskopölbeines angeordnet sind, ist es, um die Traverse und den unteren teleskopischen Teil des Beines an einem Kippen in der horizontalen Ebene in bezug auf den oberen Teil des Beines zu hindern, lediglich erforderlich, eine weitere Stange zwischen einem Längslager an dem Ausleger gerade außenbords von dem Kniegelenk und mit ihren Drehachsen im wesentlichen parallel zu der Kniegelenkachse vorzusehen, sowie ein Quergelenk an einem Zwischenpunkt entlang der oberen der Torsionsstangen.

Claims

Patentansprüche: 40

1. Einziehbares Flugzeugfahrwerk mit einem Ausleger, der sich seitlich von dem Rumpf des Flugzeugs aus erstreckt und um eine im wesentlichen senkrechte Achse an seinem inneren Ende nach innen schwenkbar ist, mit einem sich von dem äußeren Ende des Auslegers nach unten erstreckenden Bein, das mit dem Ende über ein Kniegelenk verbunden ist, dessen Drehachse bei ausgeschwungenem Zustand der Einrichtung im wesentlichen parallel zur Längsachse des Flugzeugs verläuft, mit einem an dem unteren Ende des Beins angeordneten Landerad und mit einer mit dem Bein in Verbindung stehenden, zu einem flugzeugfesten Punkt geführten Gelenkstange fester Länge, die bei Einschwingen des Auslegers in eine Lage im wesentlichen parallel zur Längsachse des Flugzeugs das Bein nach außen und nach oben um das Kniegelenk schwenkt, bis das Kniegelenk im wesentlichen gestreckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (15) die Form eines mit der Rahmenfläche parallel zur Flugzeuglängsachse verlaufenden Rahmenträgers hat und daß die Schwenkverbindung (16) des Auslegers (15) mit dem Rumpf (17) innenbords an einem bezüglich des Flugzeugs hinten liegenden Teil des Auslegers (15) liegt, während ein weiter vorn liegender Teil des Auslegers (15) an einem Tragteil des Rumpfes an einem Punkt vor und außenbords der Schwenkverbindung (16) angreift, wenn die Einrichtung ausgeschwenkt ist und daß die Gelenkstange (19) fester Länge mit ihrem einen Ende mittels einer Gelenkverbindung (25) an das Bein (13) entfernt von dem Kniegelenk (18) und mit ihrem anderen Ende mittels einer weiteren Gelenkverbindung (26) an dem Rumpf entfernt von der Schwenkverbindung (16) angelenkt ist.

2. Einziehbares Flugzeugfahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rad (11) an einem Schwinghebel (12) befestigt ist, der drehbar an seinem vorderen Ende mit dem unteren Ende des Beines (13) verbunden ist, wobei die zuvorgenannte Gelenkstange (19) mit dem Bein (13) am Ort der Gelenkverbindung (14) zwischen Schwinge (12) und Bein (13) gekuppelt ist und zwischen dem Führungsende des Schwinghebels und dem oberen Ende des Beines ein teleskopischer Ölstoßdämpfer (20) eingeschaltet ist.

3. Einziehbares Flugzeugfahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise Tandemräder an einer Traverse befestigt sind, die drehbar an dem unteren Ende des Beines angelenkt ist, wobei das Bein selbst einen teleskopischen ölstoßdämpfer bildet.

4. Einziehbares Flugzeugfahrwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ölstoßdämpfer über das Kniegelenk erstreckt und der Ausleger gegabelt ist, so daß zwischen den Gabelarmen Raum für den oberen Teil des Ölstoßdämpfers ist, wenn sich das Knie streckt oder krümmt.

5. Einziehbares Flugzeugfahrwerk nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gelenkstangenverbindung zwischen der Traverse und dem Ausleger vorgesehen ist, wodurch die Traverse in an sich bekannter Weise selbsttätig um einen rechten Winkel in bezug auf das Bein während des Einfahrens gedreht wird, so daß die Räder im eingefahrenen Zustand in der gleichen horizontalen Ebene eines hinter dem anderen in der Richtung der Längsachse des Flugzeuges liegen.

6. Einziehbares Flugzeugfahrwerk nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindungen (25, 26) der Gelenkstange (19) mit fester Länge und des Arbeitszylinders (21) mit dem Rumpf (17) in der gleichen vertikalen Ebene quer zu dem Rumpf (17) liegen, ebenso wie die Schwenkachse des Auslegers (15), wobei die Verbindung der Stange (19) innenbords und etwas unterhalb der Schwenkverbindung (16) des Auslegers liegt, während die Verbindung des Arbeitszylinders (21) oberhalb und außenbords von der Schwenkverbindung (16) des Auslegers (15) liegt.

7. Einziehbares Flugzeugfahrwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkstange (19) im wesentlichen so lang ist wie die zusammengesetzte Länge des Auslegers (15) und des Beines (13), wenn das Kniegelenk (18) gestreckt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen