DE2103663A1

DE2103663A1 - Swivel bearings for aircraft of variable geometry

Info

Publication number: DE2103663A1
Application number: DE19712103663
Authority: DE
Inventors: Eduard Dr. 2864 Hambergen Bruder
Original assignee: Vereinigte Flugtechnische Werke-Fokker GmbH, 2800 Bremen
Priority date: 1971-01-27
Filing date: 1971-01-27
Publication date: 1972-08-17

Description

Vereinigte Flugtechnische Werke-Fokker Gesellschaft mit beschränkter Haftung Schwenklager für Flugzeuge veränderlicher Geometrie Die Erfindung bezieht sich auf ein Schwenklager für Flugzeuge mit veränderlicher Geometrie. United Flugtechnische Werke-Fokker Society with limited Adhesion pivot bearing for aircraft of variable geometry The invention relates on a pivot bearing for aircraft with variable geometry.

Es ist bekannt, schnell fliegende Flugzeuge mit Schwenkflügeln auszustatten, um einerseits im Schneliflug einen möglichst geringen Luftwiderstand und andererseits im Langsamflug, insbesondere bei Start und Landung, einen möglichst großen Auftrieb zu erreichen. Darüber hinaus soll insbesondere bei Kampfflugzeugen eine größere Wendigkeit erlangt werden.It is known to equip fast-flying aircraft with swivel wings, On the one hand to achieve the lowest possible air resistance in high-speed flight and on the other hand in slow flight, especially during take-off and landing, the greatest possible lift to reach. In addition, especially in the case of combat aircraft, a larger Maneuverability can be achieved.

Es wurde nun festgestellt, daß die Belastung der Lager durch stochastische Schwingungen, beispielsweise bei plötzlich auftretenden Böen, Spitzenwerte erreicht, die über das für die bisher bekannten Werkstoffe zulässige Maß weit hinausgehen, wenn mit einem Minimum an Gewicht.It has now been found that the load on the bearings by stochastic Vibrations, for example with sudden gusts, peak values reached, which go far beyond what is permitted for the previously known materials, if with a minimum of weight.

gerechnet werden muß. Das führt zu einem außerordentlich schnellen Verschleiß dieser Lager, ja unter Umständen zu Lagerbrüchen, die zwangsläufig einen Totalverlust des Flugzeuges zur Folge haben.must be expected. That leads to an extraordinarily fast one Wear of these bearings, yes possibly to bearing breakage, which inevitably leads to a Result in total loss of the aircraft.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schwenklager zu schaffen, das den auf tretenden Belastungen besser gewachsen ist. Dabei wurde von der Tatsache ausgegangen, daß der Schwenkmechanismus im allgemeinen nur in einem kleinen Bruchteil der Flugzeit betätigt wird.The object of the invention is to create a pivot bearing that the is better able to cope with the stresses that arise. It was assumed that that the pivot mechanism generally only takes a small fraction of the flight time is operated.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Lager arretierbar ist derart, daß im arretierten Zustand der zellenseitige Träger des Schwenkflügels und der Schwenkflügel selbst eine starre Einheit bilden. Vorzugsweise ist das Lager dazu mit einer hydraulisch gesteuerten Arreti er-Vorrichtung ausgerüstet. Es ist zweckmäßig, die Achse des Schwenklagers als hydraulischen Zylinder auszubilden, in dem zwei mit Spannplatten verbundene gegenläufige Spannkolben geführt sind. Die beiden Spannkolben können mittels einer Druckfeder gegeneinander ab gestützt sein. Selbstverständlich kann aber anstelle der Druckfeder eine andere Vorrichtung verwendet sein, die die Freigabe des Lagers bewirkt, z.B. ebenfalls eine hydraulisch gesteuerte Anordnung. Es ist vorteilhaft, das Schwenklager mit zusätzlichen Zentrierführungen auszurüsten. Um das Schwenklager bei der Arretierung axial zu entlasten ist es zweckmäßig, einen ringförmigen Stützkörper vorzusehen.The object is achieved according to the invention in that the bearing can be locked is such that in the locked state, the cell-side carrier of the swivel vane and the swivel wing itself form a rigid unit. Preferably the camp equipped with a hydraulically controlled locking device. It is expedient to design the axis of the swivel bearing as a hydraulic cylinder, in which two opposing clamping pistons connected with clamping plates are guided. the both tensioning pistons can be supported against each other by means of a compression spring. Of course, another device can be used instead of the compression spring which causes the bearing to be released, e.g. also a hydraulically controlled one Arrangement. It is advantageous to equip the pivot bearing with additional centering guides equip. In order to relieve the swivel bearing axially when it is locked, it is advisable to to provide an annular support body.

Der Stützkörper kann dabei so ausgestaltet sein, daß er zusätzlich als Querkraftbeschlag dient.The support body can be designed so that it also serves as a transverse force fitting.

Das Schwenklager nach der Erfindung weist den Vorteil auf, daß es einerseits bei Betätigung des Schwenkmechanismus in an sich bekannter Weise nur eine geringe Reibung besitzt, andererseits aber im arretierten Zustand völlig entlastet ist, so daß die oben erwähnten Schäden wegen des schwingungsstabilen Zustandes nicht mehr auftreten können.The pivot bearing according to the invention has the advantage that it on the one hand only when the pivot mechanism is actuated in a manner known per se has a low friction, but on the other hand completely relieved in the locked state is, so that the above-mentioned damage due to the vibration-stable state is not more can occur.

In den beigefügten Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 schematisch eine Draufsicht auf ein Flugzeug mit veränderlicher Geometrie mit seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen und Fig. 2 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Schwenklager.In the accompanying drawings, an embodiment is shown, namely, Fig. 1 schematically shows a plan view of an aircraft with variable Geometry with its essential parts for the invention and FIG. 2 shows a section by a pivot bearing according to the invention.

Das Flugzeug 1 ist mit Schwenkflügeln 2,3 ausgestattet, von denen der Flügel 2 in der Fig. 1 in gespreizter Stellung, der Flügel 3 in der anderen Endstellung dargestellt sind. Die Flügel 2,3 sind an Schwenklagern 4,5 gelagert, die in dem rumpfseitige Kastenträger 6 angeordnet sind. Die Flügel 2,3 weisen ihrerseits kastenförmige Holme 7,8 auf, die mit Laschen 7a, 7b bzw. 8a, 8b die Lager 4 bzw. 5 umgreifen. Die Holme 7,8 sind ferner mit Schwenkarmen 9,10 ausgestattet, an denen die hydraulischen Schwenkantriebe 11, 12 angreifen.The aircraft 1 is equipped with swivel blades 2,3, of which the wing 2 in FIG. 1 in the spread position, the wing 3 in the other End position are shown. The wings 2,3 are mounted on pivot bearings 4,5, which are arranged in the box girder 6 on the fuselage side. The wings 2,3 point in turn box-shaped spars 7, 8, which with tabs 7a, 7b or 8a, 8b the bearings 4 and 5 reach around. The spars 7,8 are also equipped with swivel arms 9,10 on which attack the hydraulic rotary drives 11, 12.

Die Fig. 2 zeigt die obere Lasche 6a und untere Lasche 6b des rumpfseitigen Kastenträgers 6, an denen der Flügelholm 7 mit der oberen Lasche 7a und der unteren Lasche 7b angelenkt ist. Die Lagerachse 13'besteht aus den beiden Teilen 13a und 13b, die als hydraulische Spannkolben ausgebildet sind, und dem mittleren Teil 13c, der als hydraulischer Zylinder dient. Dazu sind die Spannkolben 13a und 13b mit Flanschen 13d bzw. 13e versehen, zwischen denen eine Druckfeder 14 gelagert ist. Der Spannkolben 13a weist ferner ein Führungselement 13f auf, das in einer entsprechenden Bohrung 13g des Spannkolbens 13b geführt ist.Fig. 2 shows the upper flap 6a and lower flap 6b of the fuselage Box girder 6, on which the wing spar 7 with the upper flap 7a and the lower Tab 7b is hinged. The bearing axis 13 'consists of the two parts 13a and 13a 13b, which are designed as hydraulic clamping pistons, and the middle part 13c, which serves as a hydraulic cylinder. For this purpose, the tensioning pistons 13a and 13b are included Flanges 13d and 13e, between which a compression spring 14 is mounted. The tensioning piston 13a also has a guide element 13f, which is in a corresponding Bore 13g of the tensioning piston 13b is guided.

Die Spannkolben 13a und 13b weisen ferner eine axiale Bohrung 13h bzw. 13i mit Anschlüssen für (nicht dargestellte) Hydraulikleitungen sowie radiale Bohrungen 13k, le 1 auf, die mit den Axialbohrungen 13h, 13i in Verbindung stehen. An ihren Außenseiten sind die Spannkol ben 13a, 13b mit Spannscheiben 15,16 starr verbunden. Der mittlere Teil 13c der Lagerachse 13 ist von einem ringförmigen Stützkörper 17 umgeben, der auf seiner Ober- bzw.The tensioning pistons 13a and 13b also have an axial bore 13h or 13i with connections for (not shown) hydraulic lines and radial lines Bores 13k, le 1, which are in communication with the axial bores 13h, 13i. On their outer sides, the Spannkol ben 13a, 13b with clamping disks 15,16 are rigid tied together. The middle part 13c of the bearing axis 13 is of an annular support body 17, which on its upper resp.

Unterseite Auflageflächen 17a bzw. 17b für die Laschen 7a, 7b besitzt. Die Auflageflächen 17a, 17b sind mit reibungs-und korrosionsvermindernden Schichten 17c, 17d versehen.The underside has bearing surfaces 17a and 17b for the tabs 7a, 7b. The bearing surfaces 17a, 17b are provided with friction- and corrosion-reducing layers 17c, 17d.

Zwischen den Laschen 6a, 7a bzw. 6b, 7b sind zusätzliche Zentrierführungen 18,19 angeordnet.Additional centering guides are located between the tabs 6a, 7a and 6b, 7b 18.19 arranged.

Die Wirkungsweise des Schwenklagers nach der Erfindung ist folgende: Bei der Betätigung des Schwenkmechanismus für die Schwenkflügel 2,3 sind die Schwenklager 4,5 durch Druckeinwirkung der Druckfeder 14 auf die Flansche 13, 13e der Spannkolben 13a, 13b entspannt, so daß ein Verschwenken der Schwenkflügel durch Betätigung der hydraulischen Schwenkantriebe 11,12 möglich ist. Nach Beendigung des Schwenkvorgangs wird über die (nicht dargestellten) hydraulischen Leitungen das hydraulische Druckmittel durch die Bohrungen 13h, 13k bzw. 13i, 13 1 in den hydraulischen Zylinder 13c eingeleitet. Dadurch werden die Spannkolben 13a, 13b gegen den Druck der Feder 14 im gegenläufigen Sinne bewegt, wobei die Spannscheiben 15216,Die Laschen 6a, 7a gegen die Auflagefläche 17a bzw. die Laschen 6b, 7b gegen die Auflagefläche 17b pressen. Durch Reibungsschluß werden dadurch die Flügelholme 7,8 mit dem Kastenträger 6 zu einer starren Einheit verbunden. Dadurch werden die eigentlichen Lagerflächen der Schwenklager 4,5 völlig entlastet.The mode of operation of the pivot bearing according to the invention is as follows: When the swivel mechanism for the swivel vanes 2, 3 is actuated, the swivel bearings are 4.5 by the action of pressure of the compression spring 14 on the flanges 13, 13e of the tensioning piston 13a, 13b relaxed, so that a pivoting of the swivel vanes by actuating the hydraulic rotary actuators 11,12 is possible. After the panning process is finished is the hydraulic pressure medium via the (not shown) hydraulic lines introduced through the bores 13h, 13k or 13i, 13 1 in the hydraulic cylinder 13c. As a result, the tensioning pistons 13a, 13b are counter-rotating against the pressure of the spring 14 Moved senses, with the clamping disks 15216, the tabs 6a, 7a against the support surface 17a or the tabs 6b, 7b press against the support surface 17b. By frictional engagement thereby the wing spars 7,8 with the box girder 6 become a rigid unit tied together. As a result, the actual bearing surfaces of the pivot bearings 4.5 are completely relieved.

Es ist selbstverständlich, daß bei der Verwendung von Schwenklagern nach der Erfindung die Betätigung der hydraulischen Schwenkantriebe 11,12 und die Betätigung der Arretier-Vorrichtungen für die Schwenklager 4,5-voneinander abhängig sind. Dazu ist eine an sich bekannte Folgesteuerung vorgesehen.It goes without saying that when using pivot bearings according to the invention, the actuation of the hydraulic rotary actuators 11,12 and the Actuation of the locking devices for the pivot bearings 4.5-dependent on each other are. A sequence control known per se is provided for this purpose.

Der Stützkörper 17 der Schwenklager 4,5 kann zusätzlich in hier nicht näher dargestellter Weise als Querkraftbeschlag ausgebildet sein. Es empfiehlt sich ferner, die rumpfseitigen Laschen 6a bzw. 6b im Bereich der Zentrierführungen 18,19 zu verstärken, wie das in der Fig. 2 dargestellt ist.The support body 17 of the pivot bearing 4, 5 can also not in here be designed as a transverse force fitting as shown in more detail. It is advisable Furthermore, the fuselage-side tabs 6a and 6b in the area of the centering guides 18, 19 to reinforce, as shown in FIG.

Claims

Expectations

Swivel bearing for aircraft of variable geometry, thereby g e k It is noted that the bearing (4, 5) can be locked in such a way that it is locked State of the cell-side carrier (6) of the swivel vane (2,3) and the swivel vane themselves form a rigid unit.

2. Pivot bearing according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h ne t that it is equipped with a hydraulically controlled locking device.

3. Pivot bearing according to claim 1 or 2, characterized in that g e -k e n n z e i c h n e t that the axis (13) of the swivel bearing as a hydraulic cylinder (13c) is formed in which two opposing tensioning pistons connected to tensioning plates (15, 16) (13a, 13b) are performed.

4. Pivot bearing according to claim 3, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the two tensioning pistons (13a, 13b) against each other by means of a compression spring (14) are supported.

5. pivot bearing according to at least one of claims 1 to 4 characterized it is not indicated that the swivel bearing with centering guides (18,19) Is provided.

6. pivot bearing according to at least one of claims 2 to 5> thereby it is noted that it is provided with an annular support body (17) is.

7. Pivot bearing according to claim 6, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the support body (17) is designed as a transverse force fitting.