DE2526957A1

DE2526957A1 - Verfahren und zugmaschine zum erdgebundenen schleppen von flugzeugen

Info

Publication number: DE2526957A1
Application number: DE19752526957
Authority: DE
Inventors: Mogens Dipl Ing Birkeholm
Original assignee: Individual
Current assignee: Birkeholm Mogens 2730 Herlev Dk Bruun Svend AA
Priority date: 1974-06-15
Filing date: 1975-06-16
Publication date: 1976-01-08
Also published as: FR2274504B1; DE2526957C2; SE7506716L; US4113041A; FR2274504A1; SE411736B

Description

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Dipl.-Ing. Mogens Birkeholm, Kagsaavej 59, 2730 Herlev (Dänemark)

Verfahren und Zugmaschine zum erdgebundenen Schleppen von Flugzeugen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum erdgebundenen Schleppen von Flugzeugen mittels einer vorzugsweise an das Bugrad angekuppelten Zugmaschine sowie auf
eine entsprechend ausgebildete Zugmaschine.

Wenn in herkömmlicher Weise ein solcher Schleppvorgang ausgeführt wird, erfolgt er mit geringer Geschwindigkeit (nicht über 16 km/h) unter alleiniger Kontrolle des Fahrers der Zugmaschine. Dabei handelt es sich ausschließlich um das Bewegen unbesetzter Flugzeuge auf Flughafen sowie das Freischleppen besetzter bzw. beladener Flugzeuge von der Abfertigungsstelle zu einer Stelle, an der die Triebwerke
angelassen werden können. Dagegen wäre es erwünscht, besetzte bzw. beladene Flugzeuge mit entsprechend höherer Geschwindigkeit auch über die Rollbahnen zu bzw. von den Start- und Landebahnen schleppen zu können, um auf diese Weise eine

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wesentliche Kraftstoffersparnis zu erzielen. Indessen stehen dem zwei wichtige Hindernisse entgegen:

Zunächst können beim Schleppen mit höherer Geschwindigkeit zwischen Flugzeug und Zugmaschine Kräfte auftreten, die nicht mehr von dem Bugradgestell aufgenommen werden können. Zudem kann eine Instabilität in der Kraftübertragung leicht zu einer Richtungsinstabilität führen, die ein Ausknicken des Zuges aus Flugzeug und Zugmaschine zur Folge hat.

Sodann ist es kaum vertretbar, die volle Verantwortung für ein vollbesetztes bzw. vollbeladenes Flugzeug, das mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit geschleppt werden soll, allein dem Fahrer der Zugmaschine zu überlassen.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Hindernisse zu überwinden, d.h. eine Möglichkeit zu finden, um ein erdgebundenes Schleppen von Flugzeugen mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit gefahrlos durchführen zu können.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß während des Schleppens die von der Zugmaschine auf das Flugzeug übertragenen Zug- und Druckkräfte fortlaufend gemessen und daß die betreffenden Meßwerte zu einer automatischen Steuerung der Zugleistung der Zugmaschine sowie der Bremswirkung der Zugmaschine und/oder des Flugzeugs verwendet werden derart, daß die zwischen Flugzeug und Zugmaschine übertragenen Kräfte in einem bestimmten, zulässigen Bereich verbleiben.

Damit werden die beiden vorgenannten Hindernisse überwunden. Zum einen erlaubt es die automatische Steuerung der Zugleistung und der Bremswirkung ohne Gefahr einer Beschädigung des Bugradgestells, der Zugmaschine ein Gewicht zu geben, wie es die Erzielung einer ausreichenden Bodenhaftung für die hohe Schleppgeschwindigkeit mit entsprechenden

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Beschleunigungen erfordert. Die automatische Steuerung kann leicht mit herkömmlichen Steuersystemen aufgebaut werden, insbesondere wenn die Zugmaschine eine hydraulische oder elektrische Kraftübertragung aufweist, wie dies bei großen, zum Schleppen von Flugzeugen dienenden Zugmaschinen ohnedies üblich ist. Automatische Steuerungen der betreffenden Art sind bekannt beispielsweise von der automatischen Steuerung von Geschützen in Abhängigkeit von einem beweglichen Ziel.

Zum anderen wird der Fahrer der Zugmaschine auf die angegebene Weise von der vollen Verantwortung für die Führung des Zuges entbunden, da der Flugzeugführer stets die Möglichkeit hat, eine Bremsung mit den Bremsen des Flugzeugs herbeizuführen. Eine solche Bremsung führt zwar zunächst zu einer gewissen Vergrößerung der zwischen Zugmaschine und Flugzeug übertragenen Zugkraft, doch hat diese sogleich ein Ansprechen der automatischen Steuerung in dem Sinne zur Folge, daß die Zugmaschine verzögert wird bis die Zugkraft wieder einen vorbestimmten Wert erreicht.

Vorzugsweise finden die durch die fortlaufende Messung erhaltenen Werte für eine Zwangssteuerung in der Weise Verwendung, daß die mit der Führung des Zuges betrauten Personen - Fahrer der Zugmaschine und Flugzeugführer - nicht in einer Weise eingreifen können, welche die Stabilität und Sicherheit des Zuges beeinträchtigen würde. Dazu können die Meßwerte aus der fortlaufenden Messung den Vorrang erhalten vor anderen Signalen, wie z.B. Signalen, die bestrebt sind, die Zug- oder Bremskraft der Zugmaschine über zulässige Grenzen zu steigern. Dagegen dürfen die Meßwerte keinen Vorrang erhalten vor Signalen zur Verstärkung der Bremswirkung des Flugzeugs. Diese Signale müssen zur Wirkung kommen und haben, wie gesagt, den Effekt, die Zugkraft zwischen Flugzeug und Zugmaschine zu erhöhen, was zu einer Abbremsung auch der Zugmaschine

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führt. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die zwischen Flugzeug und Zugmaschine auftretenden Kräfte nicht willkürlich so beeinflußt werden können, daß sie die vorgegebenen Grenzen überschreiten, während es dennoch möglich ist, den Zug willkürlich durch Betätigung der Flugzeugbremsen abzubremsen.

Vorzugsweise ist die automatische Steuerung der Zugmaschine so ausgebildet, daß die letztere unter allen Umständen einen Fahrzustand einzunehmen sucht, bei dem eine konstante positive Zugkraft zwischen Flugzeug und Zugmaschine auftritt. Durch eine solche wird ein Stabilisierungseffekt hervorgerufen, der auch dann noch besteht, wenn der Zug abgebremst wird. Dies ist sehr wesentlich für die Aufrechterhaltung der Richtungsstabilität vor allem bei Rutschgefahr. Würde sich zwischen Flugzeug und Zugmaschine eine Schubd.h. Druckkraft einstellen, so könnte die Zugmaschine ausbrechen und, unter Abbrechen oder Verbiegen des Bugradgestells, sogar unter das Flugzeug geraten.

Vorzugsweise geht die Abbremsung des Zuges generell von der Abbremsung des Flugzeugs aus. Aus dem Vorhergesagten ist der Vorteil eines solchen Vorgehens ersichtlich, jedoch ist zusätzlich zu bedenken, daß die Abbremsung schon deshalb sicherer von den Flugzeug aus geschieht, weil dieses eine 5- bis 10-fach größere Masse als die Zugmaschine aufweisen wird und zudem über ein Ausbrechschutzsystem verfügt, mit dem auch bei Rutschgefahr ein geradliniger Kurs des Flugzeugs sichergestellt wird.

Wenn jedoch die Führung des Zuges verantwortlich durch den Fahrer der Zugmaschine erfolgen soll, kann ein Signal für die Betätigung der Flugzeugbremsen visuell oder akustisch, ggf. über Radio oder Telefon, von dem Fahrer zum Flugzeugführer übertragen werden, der daraufhin eine Bremsung entsprechend den Angaben des Signals vornimmt. Dabei wird eine

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zwischen Flugzeug und Zugmaschine festgestellte Druckkraft oder ggf. auch nur ein Absinken der Zugkraft unter einen vorgegebenen unteren Grenzwert (siehe oben) zu einer geeigneten Erhöhung der Zugleistung der Zugmaschine führen, unabhängig von den Steuersignalen von Seiten des Fahrers, während eine den vorbestimmten Bereich überschreitende Zugkraft eine Verzögerung der Zugmaschine in solchem Maße bewirkt, daß die Zugkraft unabhängig von den Steuersignalen des Fahrers in den genannten Bereich zurückkehrt. Die maßgebliche Verantwortlichkeit des Fahrers der Zugmaschine für die Zugbewegung mag vor allem dann von Vorteil sein, wenn es auf genaue Ortskenntnisse auf dem betreffenden Flughafen ankommt. Die Funktion des Flugzeugführers beschränkt sich in diesem Falle auf ein Bremsen, wenn ihm dies vom Fahrer der Zugmaschine angezeigt wird oder wenn er selbst es für angebracht hält. Dabei behält der Flugzeugführer seine Verantwortung für das Flugzeug} zudem kommt ihm sein besserer Überblick auf Grund seiner höheren Sitzposition zugute.

Als Alternative können Bremssignale aus der Zugmaschine auch unmittelbar in die Bremsanlage des Flugzeugs übertragen werden, wobei die Bremsanlage der Zugmaschine nur dann in Funktion tritt, wenn die zwischen Flugzeug und Zugmaschine während des Bremsens registrierte Zugkraft einen bestimmten Wert überschreitet. Hierbei erübrigt sich die Übertragung visueller oder akustischer Signale zu dem Flugzeugführer. Ebenso können aber auch unbesetzte Flugzeuge mit hoher Geschwindigkeit geschleppt werden, womit sich viel Zeit einsparen läßt, da Wartungsstationen eines Flughafens oft weit von den Abfertigungsstellen entfernt liegen. Auch wenn der Fahrer der Zugmaschine in diesem Falle unmittelbar auf die Bremsen des Flugzeugs einzuwirken vermag, schließt dies nicht aus, daß der Flugzeugführer auch seinerseits die Bremsen betätigt oder daß er die Bremsung unterstützt.

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Andererseits kann die Zugmaschine, d.h. ihre Zugleistung und ihr Kars, von selten des Flugzeugführers ferngesteuert werden. Dabei erfolgt die Abbremsung des Zuges wiederum durch Betätigung der Flugzeugbremsen, und eine einen bestimmten Wert überschreitende Zugkraft zwischen Flugzeug und Zugmaschine führt zu einer Abbremsung der Zugmaschine, während eine zu stark absinkende oder gar negative Zugkraft eine selbständige Erhöhung der Zugleistung unabhängig von den Steuersignalen des Flugzeugführers zur Folge hat. In diesem Falle verfügt also der Flugzeugführer über die alleinige Verantwortung über den ganzen Zug.

Im weiteren hat die Erfindung, wie gesagt, eine zur Durchführung des vorausgehend beschriebenen Verfahrens geeignete Zugmaschine zum Gegenstand, die in der üblichen Weise eine hinten angelenkte Zugstange aufweist. Diese Zugmaschine kennzeichnet sich dadurch, daß in die Zugstange oder in ihre Verbindung mit der Zugmaschine ein zug- und druckempfindlicher Kraftgeber eingebaut ist und daß die Zugmaschine eine in Abhängigkeit von den Meßwerten des Kraftgebers über eine Programmsteuerung steuerbare hydraulische oder elektrische Kraftübertragung und Bremsanlage aufweist.

Eine solche Zugmaschine ist leicht auszuführen, da die meisten Zugmaschinen zum Schleppen großer Flugzeuge, wie gesagt, ohnehin über eine hydraulische oder elektrische Kraftübertragung verfügen. Dieser kann in einfacher Weise eine automatische Steuerung hinzugefügt werden, welche die zwischen Zugmaschine und Flugzeug übertragenen Kräfte innerhalb vorgegebener Grenzen hält. Somit läßt sich die Kraftstoffeinsparung, welche das Hauptziel der Erfindung bildet, unter Verwendung an sich bekannter automatischer Steuersysteme und Sensoren mit minimalen Investitionskosten erreichen.

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Die Zugmaschine kann mit einem Signalmast ausgestattet sein, der im einfachsten Fall lediglich dazu dient, dem Flugzeugführer die jeweilige Position der für ihn sonst häufig unsichtbaren Zugmaschine anzuzeigen. Indessen kann der Mast darüberhinaus visuelle Signale zur Anzeige dafür vermitteln, ob alle Steuerfunktionen gegenwärtig von dem Fahrer der Zugmaschine wahrgenommen werden oder ob er diese oder gewisse dieser Funktionen, wie z.B. das Bremsen, dem Flugzeugführer überläßt. Darüberhinaus kann der Mast den jeweiligen Einschlag der Räder der Zugmaschine anzeigen. Eine solche Maßnahme ist dann zweckmäßig, wenn die Steuerung der Zugmaschine vom Flugzeugführer aus erfolgen soll. Schließlich kann der Mast visuelle Signale vom Fahrer der Zugmaschine vermitteln, die dem Flugzeugführer anzeigen, ob und in welchem Maße er die Bremsen des Flugzeugs betätigen soll. Zu diesem Zweck kann der Mast an der Spitze eine Reihe von Signallichtern tragen, die durch das Bremspedal der Zugmaschine in der Weise steuerbar sind, daß ein zunehmender Druck auf das Bremspedal immer mehr dieser Signallichter aufleuchten läßt, wobei aber das Bremspedal im Zugbetrieb auf die Bremsen der Zugmaschine gar nicht einwirkt.

Um es der Zugmaschine zu ermöglichen, etwa zum Zurückziehen des Flugzeugs von der Abfertigungsstelle bei beschränkten Platzverhältnissen, auch unter dem Flugzeugrumpf zu operieren, kann der Mast einziehbar oder umlegbar sein.

Die Zugmaschine selbst kann automatische Steuersysteme aufweisen, von denen eines auf Grund der in bzw. an der Zugstange gemessenen Kräfte die Zug- bzw. Bremsleistung der Zugmaschine in solcher Weise steuert, daß eine im wesentlichen konstante Zugkraft aufrechterhalten wird, während jedoch die maximale Zugkraft mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit abnimmt, und ein anderes dieser Steuersysteme unabhängig von allen entgegenstehenden Signalen eine Notabkuppelung der Zugmaschine

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von dem Flugzeug bewirkt, wenn die zwischen Zugmaschine und Flugzeug übertragenen Kräfte ausnahmsweise einen vorbestimmten, zulässigen Bereich verlassen.

Durch Verringerung der maximalen Zugkraft mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit ist es möglich, die Flugzeugbremsen zu schonen, da eine Abbremsung aus hoher Geschwindigkeit in diesem Falle ohne Auftreten einer großen Zugkraft in der Zugstange erfolgen kann. Die automatische Notabkuppelung der Zugmaschine von dem Flugzeug - unabhängig von allen anderen Signalen - bildet eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme für den Fall, daß eines der anderen Steuersysteme versagt.

De in der Zugmaschine vorgesehene Programmsteuerung gestattet es, den Kräftebereich für den Eingriff der Steuerung dem jeweils zu schleppenden Flugzeugtyp anzupassen.

Des weiteren kann die Zugmaschine entsprechend programmiert sein, um nach einer Notabkuppelung zunächst für einige Sekunden eine höhere Geschwindigkeit anzunehmen, bevor der Fahrer in die Lage versetzt wird, die Führung zu übernehmen. Hierdurch ist sichergestellt, daß sich die Zugmaschine hinreichend von dem Flugzeug trennt, um nicht letztlich mit ihm zu kollidieren.

Die Zugstange kann teleskopartig ausgebildet und entsprechend zusammenziehbar sein, was die Ankuppelung der Zugmaschine an das Flugzeug erleichtert. Dabei kann sie automatisch ausfahrbar und vor allem einziehbar sein. Während sie beim Schleppen voll ausgefahren sein wird, ermöglicht die automatische Einziehbarkeit eine rasche Trennung ihrer Kupplung von dem Bugrad des Flugzeugs im Falle einer Notabkuppelung, um einen zusätzlichen Schutz vor Beschädigung zu schaffen.

Im übrigen kann aber ein Notabkuppelungssystem auch vom Fahrersitz der Zugmaschine und/oder von der Kanzel des Flugzeugs aus steuerbar sein, was die Sicherheit noch erhöht.

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Des weiteren kann die Zugmaschine mit einer Einrichtung zur Feststellung des in der Horizontale liegenden Winkels zwischen ihrer Längsachse und der Zugstange ausgerüstet sein, die ein Notabkuppelungssystem derart steuert, daß dieses automatisch tätig wird, wenn der Winkel einen bestimmten zulässigen Wert überschreitet. Dies ist eine zusätzliche, von den anderen unabhängige Sicherheitsmaßnahme für den Fall, daß die Zugmaschine ins Schleudern gerät, die so wichtig ist, daß sie für die praktische Einführung der Erfindung entscheidend sein kann. Vorzugsweise nimmt der vorgegebene zulässige Winkelwert, bei dem die Notabkuppelungsvorrichtung tätig wird, mit zunehmender Geschwindigkeit ab. Das bedeutet, daß auch der zulässige Radeinschlag der Zugmaschine mit zunehmender Geschwindigkeit ab- bzw. ihr Wenderadius zunimmt. Bei niedriger Geschwindigkeit, bei welcher ohnehin nur geringe Zentrifugalkräfte auftreten, ist es nicht wesentlich, wenn die Zugmaschine schleudert, während es hier darauf ankommt, den Wenderadius so klein wie möglich zu machen. Bei hoher Geschwindigkeit dagegen könnte ein größeres Ausscheren der Zugmaschine katastrophale Folgen haben.

Unabhängig von den vorausgehend erwähnten Sicherheitsmaßnahmen kann die Zugmaschine eine Vorrichtung zur Abgabe eines Rutschverhinderungsmittels, wie z.B. Sand, vor ihren Rädern aufweisen. Diese Vorrichtung kann, etwa im Falle einer Notabkuppelung, automatisch in Funktion treten.

Um das Flugzeug während des Schleppvorganges oder auch anschließend zum Anlassen der Triebwerke mit Energie zu versorgen, kann die Zugmaschine mit einem entsprechenden Hilfsaggregat ausgerüstet sein, oder es kann ihr Hauptantriebsaggregat zusätzlich diese Funktion erfüllen. In einer abtrennbaren Version kann das Aggregat auch die Stromversorgung von Flugzeugen während ihres Aufenthalts auf dem Flughafen übernehmen.

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Schließlich kann die Zugmaschine entsprechend ausgebildet sein, um Ballast aufzunehmen. Dieser Ballast kann aus einem flüssigen oder auch pulverförmigen Feuerlöschmittel bestehen, wobei dann die Zugmaschine auch entsprechende Abgabemittel, wie z.B. eine Spritzvorrichtung, aufweist. Damit läßt sich die Feuersicherheit auf Flughäfen erhöhen bzw. lassen sich einige herkömmliche Feuerlöscheinheiten einsparen, da auf einem normalen Flughafen eine größere Zahl erfindungsgemäßer Zugmaschinen verkehren werden.

Einige dieser und weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren beschrieben. Davon zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Zugmaschine in Verbindung mit einem (nur teilweise dargestellten) Flugzeug,

Fig. 2 einen Blick auf den oberen Teil eines auf der Zugmaschine angebrachten Signalmasts aus der Ebene der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockdiagramm der automatischen Steuerung innerhalb der Zugmaschine und

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer damit verbundenen Notabkuppelungsvorrichtung.

Gemäß Fig. 1 zieht eine erfindungsgemäße ZugmaschineVein Flugzeug 2 über eine Zugstange 3. Darüberhinaus sind zwischen Zugmaschine und Flugzeug Kabelverbindungen 4 und 5 zu erkennen zu Steuerungs- und/oder Verständigungszwecken bzw. zur elektrischen Energieübertragung von der Zugmaschine zum Flugzeug. Indessen kann zwischen dem Fahrer der Zugmaschine und dem Flugzeugführer auch eine Radiοverbindung bestehen, und die Energieübertragung seitens der Zugmaschine kann entfallen, wenn das Flugzeug selbst ein entsprechendes Hilfsaggregat besitzt.

Die Zugmaschine 1 kann im wesentlichen von herkömmlicher Bauart sein, soweit diese eine hydraulische oder elektrische

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Kraftübertragung aufweist. In bzw. an der Zugstange 3 oder in der Verbindung der Zugstange mit der Zugmaschine befindet sich ein Kraftgeber bekannter Bauart, der in der Lage ist, die über die Zugstange zwischen Zugmaschine und Flugzeug übertragene Kraft fortlaufend zu messen. Dieser Kraftgeber kann hydraulisch und dabei in den gezeigten Stoßdämpfer 6 integriert oder aber elektrisch sein, beispielsweise in Form der weitverbreiteten Dehnmeßstreifen. Die Meßwerte bzw. -signale dieses Kraftgebers werden fortlaufend zu Steuerzwecken verwendet, wie nachfolgend noch im einzelnen beschrieben wird.

Oben auf der Zugmaschine 1 an deren vorderem Ende befindet sich ein Signalmast 7, der in dem gezeigten Beispiel nach hinten auf die Zugmaschine umlegbar ist in die gestrichelt gezeichnete Position 8. Ebenso aber kann der Mast einziehbar sein, um der Zugmaschine auch ein Manövrieren unter dem Flugzeugrumpf zu ermöglichen.

Der Mast zeigt dem Flugzeugführer die jeweilige Position des vorderen Endes der Zugmaschine in bezug auf die Bugspitze des Flugzeugs an, da die Abmessungen des Flugzeugs, der Zugstange und der Zugmaschine, wie auch aus der Zeichnung ersichtlich, oft solche sind, daß es für den Flugzeugführer unmöglich ist, von der Kanzel aus die Zugmaschine selbst zu erkennen. Indessen befinden sich an der Spitze des Mastes 7 auch noch weitere Signalisierungsmittel, die in vergrößertem Maßstab in Fig. 2 aus der Sicht des Flugzeugführers dargestellt sind. Dazu gehören an den beiderseitigen Enden einer horizontalen Stange 10 Anzeigebalken 11 und 12 für die jeweilige Position der Vorderräder der Zugmaschine, wie diese im Grundriß zu sehen ist. Die ausgezogen gezeichnete vertikale Position der Anzeigebalken 11 und 12 kennzeichnet einen Lenkeinschlag von 0° der Räder, während die gestrichelt gezeichnete schräge Position der Anzeigebalken

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einem Lenkeinschlag der Räder nach rechts entspricht. Die Anzeigebalken können Lichtbalken sein. Sofern sie körperlich ausgebildet sind, tragen sie zweckmäßigerweise einen reflektierenden Belag, der im eingeschalteten Landelicht des Flugzeugs aufleuchtet. Des weiteren kann der Mast 7, wie gezeigt, Signallichter tragen, zunächst ein Hauptsignallicht 13, das aufleuchtet, wenn ein Schleppvorgang mit hoher Geschwindigkeit stattfindet bzw. stattfinden soll, und sodann eine Reihe von Bremssignallichtem 14, die mit dem Bremspedal der Zugmaschine in der Weise verbunden sind, daß immer mehr dieser Lichter aufleuchten, je größer der auf das Bremspedal ausgeübte Druck ist. Wird nur ein leichter Druck auf das Pedal aufgebracht, so werden beispielsweise nur die untersten der Lichter 14 aufleuchten, während das Aufleuchten sämtlicher Lichter 14 einen maximalen Pedaldruck anzeigt.

Fig. 3 zeigt den Signalfluß innerhalb der erwähnten automatischen Steuerung der Zugmaschine (Hauptsteuerung). Dabei bezeichnet der Block 15 den an der Zugstange 3 vorgesehenen Kraftgeber. Die daraus stammenden Meßwerte werden fortlaufend zu einem automatischen Hauptsteuersystem 16 übertragen, worin sie mit vom Flugzeugführer und/oder dem Fahrer 17 vorgegebenen Sollwerten verglichen werden. Unterscheiden sich die verglichenen Werte voneinander, so liefert das Steuersystem 16 entsprechende Steuersignale an den Antrieb 18 bzw. die Bremsanlage 19 der Zugmaschine, um die verglichenen Werte miteinander in Übereinstimmung zu bringen - vorausgesetzt, daß die in der Zugstange 3 auftretende Kraft einen vorgegebenen zulässigen Bereich nicht überschreitet Ist letzteres der Fall, so erhalten die Signale aus dem Kraftgeber 15 eine gewisse Priorität vor den willkürlich eingegebenen Sollwerten, wie sie durch den Pfeil 20 angedeutet ist, um die gemessene Kraft in den zulässigen Bereich zurückzuführen. Bremssignale seitens des Flugzeugführers und/oder

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des Fahrers der Zugmaschine gelangen unmittelbar zu der Bremsanlage 21 des Flugzeugs. Auf Grund der Trägheit der Zugmaschine und/oder ihres Antriebs haben diese Bremssignale häufig eine vorübergehende Erhöhung der Zugkraft in der Zugstange 3 zur Folge. Diese wird jedoch begrenzt durch die Wirkung des automatischen Steuersystems, welches stets bestrebt ist, die gemessene Kraft in dem zulässigen Bereich zu halten, und dies zumeist durch Betätigung der Bremsen der Zugmaschine erreicht.

Nachfolgend wird nun geschildert, wie die betreffende Steuerung unter normalen Bedingungen arbeitet:

Es sei angenommen, daß das Flugzeug beladen und fertig zum Schleppen zu seiner Startposition ist, wo erst die Triebwerke angelassen werden sollen. Ist das Flugzeug mit einem Hilfsaggregat ausgestattet, so kann dieses angelassen werden, noch ehe der Schleppvorgang beginnt. Anderenfalls kann die Energie zum Anlassen der Triebwerke dem Flugzeug von der Zugmaschine her durch das Kabel 5 zugeführt werden. Auf jeden Fall stellt der Fahrer der Zugmaschine zunächst die notwendigen Verbindungen her und beginnt dann den Schleppvorgang zunächst mit geringer Geschwindigkeit, um das Flugzeug von der Ladeplattform oder dem Flugsteig freizuschleppen.

Für die Durchführung des dann anschließenden Schnellschleppens gibt es eine Reihe von Möglichkeiten: Gewöhnlich besteht zwischen der Flugzeugkanzel und dem Fahrersitz der Zugmaschine eine Telefonverbindung über das Kabel 4. Wie gesagt, kann an derben Stelle auch eine Radioverbindung treten. Wenn jedoch der Fahrer der Zugmaschine und der Flugzeugführer nicht die gleiche Sprache sprechen, kommen zwei Hauptmethoden in Frage, um den schnellen Schleppvorgang durchzuführen. Beide können natürlich auch dann Anwendung finden, wenn die beiden Personen sich sprachlich verständigen können.

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Im einen Fall unterliegt dem Fahrer der Zugmaschine die Führung des gesamten Zuges, d.h. die Steuerung der Geschwindigkeit ebenso wie die Lenkung der Zugmaschine. Will er ebe Bremsung vornehmen, so betätigt er sein Bremspedal. Dabei gibt es mehrere Möglichkeiten, das damit hervorgerufene Bremssignal auf die Bremsen des Flugzeugs zu übertragen. Auf keinen Fall darf und kann das Bremssignal während des Schnellschleppens ausschließlich auf die Bremsen der Zugmaschine einwirken, da dies die Stabilität des Zuges gefährden würde. Um den Flugzeugführer beim Übergang zum Schnellschleppen anzuzeigen, daß nunmehr er für das Bremsen letztverantwortlieh ist, leuchtet das erwähnte Signallicht 13 auf. Wenn immer er dies für erforderlich hält, kann nun der Flugzeugführer die Geschwindigkeit des Zuges vermindern. Wünscht der Fahrer der Zugmaschine dies zu tun, so wird er normalerweise den Antrieb drosseln. Daneben hat er, je nach der getroffenen Anordnung, zwei Möglichkeiten, um Bremssignale zum Flugzeug zu übermitteln. Bei der einen ist das Bremspedal der Zugmaschine über das Kabel 4 oder 5 unmittelbar mit der Flugzeugbremsanlage verbunden, wobei weiterhin eine Verbindung mit den Signallichtern 14 bestehen kann, um dem Flugzeugführer jedenfalls anzuzeigen, welche Bremskraft augenblicklich Anwendung findet. Bei der anderen Möglichkeit wirkt das Bremspedal der Zugmaschine nur auf die Lichter 14 ein, um dem Flugzeugführer anzuzeigen, wie stark er nun die Bremspedale des Flugzeugs zu betätigen hat (der Flugzeugführer verfügt in der Regel über zwei Bremspedale). In jedem Fall ist der Flugzeugführer in der Lage, seinerseits eine Bremsung herbeizuführen, was - über die automatische Steuerung - gewöhnlich auch eine Betätigung der Bremsen der Zugmaschine zur Folge hat.

Bei der zweiten Hauptmethode für die Durchführung des Schnellschleppens, bei der die Führung des gesamten Zuges dem Flugzeugführer obliegt, teilt dieser sämtliche Manövrier-

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signale der Zugmaschine über eine im Flugzeug vorgesehene Fernsteuerung mit, während die Bremssignale durch Bedienen der Bremspedale des Flugzeugs Zustandekommen. Die erwähnte Fernsteuerung bildet selbstverständlich keinen Bestandteil der Erfindung, da derartige Fernsteuerungen, etwa unter Verwendung eines Miniatur-Steuerknüppels, z.B. aus der Flugmodelltechnik oder auch für die Steuerung von Geschützen, hinlänglich bekannt sind.

Das Verfahren, Bremsungen vermittels der Bremsen des Flugzeugs herbeizuführen, ergibt ein hohes Maß an Sicherheit gegen ein Ausknicken des Zuges, welches ehtreten könnte, wenn die Bremsung maßgeblich seitens der Zugmaschine erfolgen würde. Aus dem gleichen Grunde ist es erwünscht, einen unteren Grenzwert für die während des Schnellschleppens in der Zugstange auftretenden Kräfte oberhalb Null anzusetzen, um zwischen Zugmaschine und Flugzeug stets eine positive Zugkraft aufrechtzuerhalten und niemals eine Druckkraft aufkommen zu lassen.

Um jedoch die Sicherheit noch weiter zu erhöhen, kann die Zugmaschine, wie gesagt, ein Notabkuppelungssystem aufweisen, das ganz unabhängig von der vorausgehend beschriebenen Hauptsteuerung arbeiten kann.

Fig. 4 zeigt die prinzipielle Anordnung und den Signalfluß eines solchen Notabkuppelungssystems, das von einer Anzahl verschiedener Elemente betätigbar ist. Diese Elemente, die mit 22 - 26 bezeichnet sind, erscheinen auf der linken Seite der Figur. Dabei bedeutet 22 einen Sensor zur Ermittlung der in der Zugstange 3 auftretenden Kräfte entsprechend dem Kraftgeber 15 aus Fig. 3. Zur Erhöhung der Sicherheit kann der Sensor 22 jedoch aus mehreren derartigen Kraftgebern bestehen. Er kann von dem Kraftgeber 15 unabhängig sein. Treten in der Zugstange Kräfte auf, die den

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vorgegebenen Bereich oder einen geringfügig darüberliegenden Grenzwert überschreiten, so führt dies zu einer Betätigung des Notabkuppelungssystems 27, das mit einer Programmsteuerung verbunden ist. Durch diese werden dann gleichzeitig mehrere Signale ausgelöst. Durch eines derselben, das mit dem Pfeil 28 angedeutet ist, wird das Hauptsteuersystem 16 (Fig. 3) außer Funktion gesetzt. Durch ein weiteres wird die Kupplung 29 an der Zugstange in der Weise betätigt, daß sie das Flugzeug freigibt. Ferner wird der Antrieb 30 der Zugmaschine für einige Sekunden beschleunigt, so daß sich die Zugmaschine von dem Flugzeug entfernt, bevor der Fahrer die Kontrolle über den Antrieb der Zugmaschine übernehmen kann. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, dem Notabkuppelungssystem 27 fortlaufend die augenblickliche Fahrgeschwindigkeit zuzuführen. Dies geschieht durch einen Geschwindigkeitsgeber 23 über eine unmittelbare Verbindung. Vom Notabkuppelungssystem 27 wird weiterhin ein Alarmsignalgeber 31 für Fahrer und Flugzeugführer betätigt. Schließlich wird auch eine Abgabevorrichtung 32 für ein Rutschverhinderungsmittel, wie z.B. Sand, an der Zugmaschine in Funktion gesetzt.

Indessen kann das Notabkuppelungssystem 27 auch noch auf andere Weise betätigt werden. Zur Vermeidung eines Ausknickens des Zuges kann die Zugmaschine, wie gesagt, eine Vorrichtung (Winkelgeber 23a) zur Messung des horizontalen Winkels zwischen ihrer Längsachse und der Zugstange aufweisen. Bei niedriger Schleppgeschwindigkeit kann dieser Winkel groß sein, ohne hierdurch eine Gefahr hervorzurufen, während sich der zulässige Winkel mit zunehmender Geschwindigkeit verkleinert. Daher müssen die Meßwerte des Geschwindigkeitsgebers 23 und des Winkelgebers 23a miteinander verglichen werden, wobei der hierfür vorgesehene Vergleicher 33 ein Auslösesignal (Pfeil 33a) an das Notabkuppelungssystem 27 liefert.

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Will der Flugzeugführer eine Notabkuppelung herbeiführen, so kann er dies durch einen Auslösesignalgeber 24 in der Kanzel über das Kabel 4 tun. Ein ebensolcher Auslösesignalgeber, 25, befindet sich am Fahrersitz der Zugmaschine.

Schließlich kann noch über einen Drehzahlgeber 26 am Antriebsaggregat der Zugmaschine ein Auslösesignal an das Notabkuppelungssystem 27 gegeben werden, wenn die Drehzahl des Aggregats unter einen vorgegebenen Wert abfällt. Auch in diesem Fall oder wenn das Aggregat völlig zum Stillstand kommt besteht nämlich die Gefahr eines Ausknickens des Zuges infolge einer sich dann einstellenden Druckkraft seitens des Flugzeugs. Ist die Zugmaschine indessen auf die angegebene Weise gesichert und verfügt sie über eine hydraulische oder elektrische Kraftübertragung, wobei das Antriebsaggregat während des Schleppvorgangs normalerweise mit konstanter Drehzahl läuft, so besitzt die Zugmaschine genügend Trägheit, um sie nach der Notabkuppelung von dem Flugzeug zu trennen, obgleich ihr Antrieb ausgefallen ist. Hinzukommt, daß die normale Reaktion des Flugzeugführers, wenn er eine Notabkuppelung bemerkt, darin bestehen wird, die Bremsen des Flugzeugs zu betätigen, so daß auch in diesem Falle die größtmögliche Sicherheit gegeben ist.

Zu den vorgenannten Elementen 22 - 26 können selbstverständlich im Bedarfsfall noch weitere solche Elemente oder Kombinationen derselben hinzutreten. Es verdient erwähnt zu werden, daß normalerweise beim Schleppen von Flugzeugen der Bugrad-Steuermechanismus außer Betrieb gesetzt wird, um der Zugmaschine ein freies Manövrieren zu ermöglichen. Dies geschieht mittels eines Stiftes, der mit einer Kette an das hintere Ende der Zugstange angehängt ist und nach deren Ankuppelung in ein entsprechendes Loch am Bugradgestell eingesteckt wird. Wird die Zugstange abgekuppelt, so stellt

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die Kette sicher, daß der Stift das Loch verläßt und damit den Steuermechanismus des Bugrades wieder in Funktion setzt Das gleiche ist selbstverständlich auch bei einer Notab- kuppelung gemäß vorliegender Erfindung der Fall.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

t Verfahren zum erdgebundenen Schleppen von Flugzeugen mittels einer vorzugsweise an das Bugrad angekuppelten Zugmaschine, dadurch gekennzeichnet , daß während des Schleppens die von der Zugmaschine (1) auf das Flugzeug (2) übertragenen Zug- und Druckkräfte fortlaufend gemessen und daß die betreffenden Meßwerte zu einer automatischen Steuerung der Zugleistung der Zugmaschine sowie der Bremswirkung der Zugmaschine und/oder des Flugzeugs verwendet werden derart, daß die zwischen Flugzeug und Zugmaschine übertragenen Kräfte in einem bestimmten, zulässigen Bereich verbleiben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Steuerung insoweit als willkürlich nicht beeinflußbare Zwangssteuerung erfolgt, als die Beeinflussung die Stabilität oder Sicherheit des Zuges (1, 2) beeinträchtigen würde.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die automatische Steuerung in der Weise erfolgt, daß die Zugmaschine (1) unter allen Umständen eine kontinuierliche positive Zugkraft gegenüber dem Flugzeug (2) aufrechtzuerhalten sucht.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Abbremsung des Zuges (1, 2) zumindest vorwiegend mittels der Flugzeugbremsen erfolgt.

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5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Fahrer der Zugmaschine den Zug verantwortlich fuhrt, dadurch gekennzeichnet, daß Signale für die Betätigung der Bremsen des Flugzeugs (2) visuell oder akustisch, ggf. unter Vermittlung

einer Radio- oder Telefonverbindung, vom Fahrer der Zügen maschine (1) zum Flugzeugführer übertragen werdiund dieser hierauf die Bremswirkung entsprechend der durch das Signal vorgeschriebenen steuert.
6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Fahrer der Zugmaschine den Zug verantwortlich führt, dadurch gekennzeichnet, daß Bremssignale von der Zugmaschine (1) unmittelbar in die Bremsanlage (21) des Flugzeugs (2) übertragen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Bremsanlage (19) der Zugmaschine während eines Zugvorganges nur dann in Funktion tritt, wenn die zwischen Flugzeug (2) und Zugmaschine (1) festgestellte Zugkraft einen vorgeschriebenen Wert überschreitet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebswirkung und der Radeinschlag der Zugmaschine (1) vom Flugzeugführer ferngesteuert werden, während eine Abbremsung des Zuges (1, 2) durch Betätigung der Flugzeugbremsen erfolgt.
9. Zugmaschine mit einer hinten angelenkten Zugstange zum erdgebundenen Schleppen von Flugzeugen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß in die Zugstange (3) oder in ihre Verbindung (z.B. 6) mit der Zugmaschine (1) ein zug- und druckempfindlicher Kraftgeber (15) eingebaut ist, und daß die Zugmaschine eine in Abhängigkeit von den Meßwerten des Kraftgebers über eine Programmsteuerung steuerbare hydraulische oder elektrische Kraftübertragung und Bremsanlage (19) aufweist.

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10. Zugmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Signalmast (7) aufweist.
11. Zugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalmast (7) Anzeigemittel (13) dafür aufweist, ob der Fahrer der Zugmaschine (1) von sich aus alle Manöver steuert oder von der Steuerung gewisser Manöver, wie z.B. des Bremsens, Abstand nimmt.
12. Zugmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalmast (7) dazu ausgebildet ist, dem Flugzeugführer den Einschlag der lenkbaren Räder der Zugmaschine anzuzeigen.
13. Zugmaschine nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Signalmast (7) visuelle Signale zu vermitteln vermag, die quantitativ die vom Fahrer der Zugmaschine (1) gewünschte Bremswirkung angeben.
14. Zugmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß an der Spitze des Signalmastes (7) eine Reihe von Signallichtern (14) angeordnet ist, die durch das Bremspedal der Zugmaschine (1) in der Weise steuerbar sind, daß ein zunehmender Druck auf das Bremspedal immer mehr Signallichter aufleuchten läßt, während das Bremspedal im Zugbetrieb auf die Bremsen der Zugmaschine nicht einzuwirken vermag.
15. Zugmaschine nach einem der Ansprüche 10 - 14, dadurch gekennzeichnet , daß der Signalmast (7) einziehbar oder umlegbar ist.

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16. Zugmaschine nach einem der Ansprüche 9-15, dadurch gekennzeichnet , daß sie automatische Steuersysteme (16, 27) aufweist, von denen eines (16) auf Grund der in bzw. an der Zugstange (3) gemessenen Kräfte die Zugleistung der Zugmaschine (1) in solcher Weise steuert, daß eine im wesentlichen konstante Zugkraft Aufrechterhalten wird, während jedoch die maximale Zugkraft mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit abnimmt, und ein anderes (27) dieser Steuersysteme unabhängig von allen entgegenstehenden Signalen eine Notabkuppelung der Zugmaschine von dem Flugzeug (2) bewirkt, wenn die zwischen Zugmaschine und Flugzeug übertragenen Kräfte ausnahmsweise einen vorbestimmten, zulässigen Bereich verlassen.
17. Zugmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie entsprechend programmiert ist, nach einer Notabkuppelung zunächst für einige Sekunden eine höhere Geschwindigkeit anzunehmen, bevor der Fahrer in die Lage versetzt wird, die Führung zu übernehmen.
18. Zugmaschine nach einem der Ansprüche 9-17, dadurch gekennzeichnet , daß die Zugstange (3) teleskopartig ausgebildet und entsprechend zusammenziehbar ist.
19. Zugmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (3) automatisch ausfahrbar und/oder einziehbar ist.
20. Zugmaschine nach einem der Ansprüche 9-19, dadurch gekennzeichnet , daß sie ein von ihrem Fahrersitz und/oder von der Kanzel des Flugzeugs (2) aus betätigbares Notabkuppelungssystem (27) aufweist.

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21. Zugmaschine nach einem der Ansprüche 9 - 20, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Einrichtung (23a) zur Feststellung des in der Horizontalenliegenden Winkels zwischen ihrer Längsachse und der Zugstange (3) sowie ein davon gesteuertes Notabkuppelungssystem (27) aufweist, das automatisch tätig wird, wenn der Winkel einen bestimmten zulässigen Wert überschreitet.
22. Zugmaschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , daß der zulässige Winkelwert mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit abnimmt.
23. Zugmaschine nach einem der Ansprüche 9-22, dadurch gekennzeichnet , daß sie eine Vorrichtung (32) zur Abgabe eines Rutschverhinderungsmittels, wie z.B. Sand, vor ihren Rädern aufweist.
24. Zugmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung (32) zur Abgabe des Rutschverhinderungsmittels, etwa durch eine Notabkuppelung, automatisch in Funktion setzbar ist.
25. Zugmaschine nach einem der Ansprüche 9-24, dadurch gekennzeichnet , daß sie zur Fremdenergieversorgung des Flugzeugs (2) mit einem ggf. abtrennbaren Hilfsaggregat ausgerüstet oder daß ihr Hauptantriebsaggregat entsprechend ausgebildet ist.
26. Zugmaschine nach einem der Ansprüche 9-25, dadurch gekennzeichnet , daß sie Ballast aufzunehmen vermag,
27. Zugmaschine nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet , daß der Ballast ganz oder teilweise aus einem festen oder flüssigen Feuerlöschmittel besteht und daß sie hierfür geeignete Abgabemittel, wie z.B. eine Spritzvorrichtung, aufweist.

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