DE2924741A1

DE2924741A1 - Einziehbares fahrwerk fuer grossflugzeuge

Info

Publication number: DE2924741A1
Application number: DE19792924741
Authority: DE
Inventors: Claudius Prof Dornier; Heinz Ing Grad Guenter; Hubert Dipl Ing Krojer; Johannes Dr Spintzyk
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: DORNIER, CHRISTIAN, 82340 FELDAFING, DE DORNIER, C
Priority date: 1979-06-20
Filing date: 1979-06-20
Publication date: 1981-01-15
Also published as: DE2924741C2; US4406432A

Description

DORNIER GMBH

7990 Friedrichshafen

Reg. 2465

Einziehbares Fahrwerk für Großflugzeuge

Die Erfindung betrifft einziehbare Fahrwerke für Großflugzeuge, insbesondere Flugzeuge in Schulterdeckerbauart, mit einer Anzahl von in Räume des Flugzeugrumpfes einfahrbaren und lenkbaren Fahrwerkseinheiten.

Bei überdurchschnittlichen großen bzw. schweren Flugzeugen der genannten Art ergeben sich für die Auslegung des Fahrwerkes Probleme, die einmal in der Unterbringung des Fahrwerkes in Einfahrräumen der Flugzeugzelle und zum anderen in der Einleitung der auftretenden Belastungen in die Flugzeugzelle zu suchen sind. Hinzu kommen Festigkeitserfordernisse bezüglich der von der Zellenstruktur aufzunehmenden Kräfte beim Rollen des Flugzeuges am Boden. Besondere Kriterien ergeben sich ferner für Fahrwerke mit einer großen Anzahl von Rädern bzw. von Fahrwerkseinheiten beim Kurvenrollen.

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Es sind einziehbare Flugzeugfahrwerke bekannt, bei denen je an einem Fahrwerksbein drei oder mehr Fahrwerksräder bzw. Zwillingsräder vorgesehen sind. Die Fahrwerke liegen dabei in mehreren Reihen, meistens Zweierreihen, in Richtung der Flugzeugquerachse auf einem relativ großen Bereich verteilt. Für das Einfahren derartig konzipierter Fahrwerke in Räume innerhalb des Rumpfes und des Tragflügels ist eine Störung der Zellenstruktur im Hinblick auf die relativ großen Abmessungen der einzelnen Fahrwerkseinheiten und der Fahrwerksräder unvermeidlich, so daß Maßnahmen zur Verstärkung der Struktur getroffen werden müssen. Der übliche Abstand für die Hauptspante kann bei derartig groß bemessenen Fahrwerkseinheiten nicht oder nur bedingt eingehalten werden, d. h. die Hauptspante müssen Einbuchtungen oder Durchbrechungen aufweisen, damit der erforderliche Einfahrraum für die Fahrwerkseinheiten innerhalb der Außenkontur des Flugzeuges gebildet werden kann.

Meist erfordert die Größe der Fahrwerksräder bzw. der Fahrwerkseinheiten die Bildung von relativ weit über die eigentliche Querschnittskontur des Rumpfes hinausragende Wülste für die Bildung der Einfahrräume. Zudem sind für das Einfahren der einzelnen Fahrwerkseinheiten aufwendige Einfahrvorrichtungen erforderlich, die ebenfalls entsprechend großen Raum beanspruchen. Die bekannten Fahrwerke, bei denen die Fahrwerkseinheiten bzw. Fahrwerksräder vorwiegend über einen sich in Richtung der Flug-

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zeugquerachse erstreckenden Bereich und nur auf einen demgegenüber kleinen Bereich in Richtung der Flugzeuglängsachse verteilt angeordnet sind, zeigen zwar bezüglich des Kurvenrollens am Boden Vorteile z.B. hinsichtlich des Reifenabriebes, jedoch ist die Einleitung der auftretenden Belastungen in die Zellenstruktur beim Rollen des Flugzeuges am Boden und die Abstützung ces Rumpfes über eine große Längenerstreckung problematisch. Bei ausserordentlicher Größe des Flugzeuges sowohl in Quer- als auch in Längserstreckung, können die Fahrwerksdimensionen für die Aufnahme der auftretenden Belastungen nicht beliebig mit der Vergrößerung der Flugzeugabmessungen zunehmen. Das zu erwartende träge Verhalten der Fahrwerksräder großer Dimensionen, z.B. beim Landestoß mit Anlauf durch Bodenberührung, setzt der Vergrößerung der Abmessungen Grenzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, für Luftfahrzeuge außerordentlicher Größenverhältnisse ein Fahrwerk zu schaffen, das bei bestmöglich verteilter Einleitung der beim Rollen des Flugzeuges am Boden auftretenden Belastungen in die Zellenstruktur eine geringstmögliche Störung der Zellenstruktur ergibt.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß a) eine Vielzahl von Fahrwerkseinheiten vorgesehen ist, die in zwei oder mehreren Reihen vorwiegend auf ein sich in Flug-

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zeuglöngsrichtung am Flugzeugrumpf erstreckenden Bereich verteilt angeordnet sind, daß

b) die Fahrwerkseinheiteη und die zur Zellenstruktur gehörigen Hauptspante in der Arte einer Rasterteilung ausgeführt sind, bei der je zwischen zwei ungestörte Hauptspante der Struktur je di i Fahrwerkseinheit einer Reihe angeordnet und in Räume zwischen den Spanten einfahrbar vorgesehen ist und daß

c) sämtliche Fahrwerkseinheiten gleiche Bauelemente und Abmessungen aufweisen.

Mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Fahrwerk wird insbesondere im Hinblick auf außerordentliche Flugzeugabmessungen durch die Aufteilung des Fahrwerkes in eine größere Anzahl von gleich ausgebildeten Einzelfahrwerkseinheiten und deren Verteilung vorwiegend auf einen sich in Längsrichtung des Flugzeuges erstreckenden Bereich, einerseits eine vorteilhafte Abstützung des Flugzeugrumpfes und zuri andern eine günstige Einleitung der Fahrwerkslasten in die Zellenstruktur ermöglicht.

Die Aufteilung des Fahrwerkes in eine Vielzahl von einzelnen Fahrwerkseinheiten in der angegebenen Weise bringt ferner den Vorteil mit sich, daß die Dimensionen der Bauelemente des Fahrwerkes und die Fahrwerksräder selbst im Verhältnis der Zunahme an Größe des Flugzeuges gegenüber Flugzeugen mit geringeren Abmessungen, eine

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Unterbringung auf kleinstmöglichen Raum innerhalb der vorhandenen Rumpfkontur ermöglicht. Der relativ geringe Raumbedarf der Fahrwerkseinheiten läßt die Unterbringung zumindest im wesentlichen zwischen je zwei Hauptspanten zu und es wird eine Störung der Spante durch Einschnitte, Aussparungen bzw. Durchbrechungen für die Schaffung des Aufnahmeraumes für das Fahrwerk im eingefahrenen Zustand und für die Aufnahme der Lagerungen für das Einfahren weitgehend vermieden.

Ferner bieten die Hauptspante eine günstige Anlenkung der einzelnen Fahrwerkseinheiten und eine Vereinfachung der Radaufhängungen bzw. Lagerungen. Die Aufteilung des Fahrwerkes in eine Vielzahl von kleineren Fahrwerkseinheiten mit Anordnung in Reihen vorwiegend längs des Flugzeugrumpfes und mit nur einer geringen Anzahl von Fahrwerksrädern auf einer gemeinsamen Achse ist von besonderem Vorteil für die Einzelansteuerung der Fahrwerkseinheiten bezüglich des Kurvenrollens des Flugzeuges am Boden. Der Reifenverschleiß durch Radieren am Boden wird damit weitgehend reduziert.

Zusätzlich zu den genannten Vorteilen werden durch die Verteilung der Fahrwerkseinheiten in der genannten Weise nur geringe Rollbahn- bzw. Startbahnbreiten erforderlich, d. h., daß auch Flugzeuge außerordentlicher Abmessungen, z.B. mit Rumpflängen und Spannweiten um 100 m auf vorhandenen Rollbahnen operieren können.

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Ferner ergeben sich dadurch eine gute Rollstabilität und die beim Be- und Entladen des Flugzeuges auftretenden Kippmomente können vernachläßigt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Radschwenklager einer Reihe von Fahrwerkseinheiten parallel zur Flugzeugslängsachse miteinander fluchtend angeordnet sind und jeweils ein lagertragender Spant der Rumpfstruktur zwischen den Fahrwerkseinheiten ungestört verläuft. Diese Anordnung, die durch die getroffene Rasterteilung von Fahrwerkseinheiten und Rumpfstruktur ermöglicht wird, erlaubt die vorteilhafte Lastverteilung in Rumpflängsausdehnung. Außerdem wird dadurch eine maximale Bauteilstandardisierung erreicht. Die Einleitung der Fahrwerkslasten in die Rumpfstruktur, d. h. in die Hauptspante erfolgt günstigerweise tangential im Bereich der aussen liegenden Spantabschnitte.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt.

Es zeigt:

Fig. la bzw. Ib das Flugzeug in Verbindung mit dem Flugzeugfahrwerk in Seiten- bzw. Vorderansicht, schematisch dargestellt,

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Fig. 2α bzw. 2b das Flugzeugfahrwerk in einer bevorzugten Anordnung der Fahrwerkseinheiten in Seiten- bzw. Draufsicht, ebenfalls schematisch dargestellt,

Fig. 3 in einem Längsschnitt durch den Flugzeugrumpf Einzelheiten des Flugzeugfahrwerkes und

Fig. 4 in einem Ausschnitt aus Fig. 3 den Flugzeugrumpf im Querschnitt mit Einzelheiten der Lagerung der Fahrwerkseinheiten.

Das in der Zeichnung dargestellte Groß-Transportflugzeug ist ausgelegt für ein Abfluggewicht etwa im Bereich von 1000 t. Wie die Fig. la bis 2b erkennen lassen, ist das Flugzeug insgesamt mit 1, der FlugzeugtragflUgel mit 2 und der Flugzeugrumpf mit bezeichnet. Das Flugzeughauptfahrwerk 4 ist hierbei aufgeteilt auf zwei sich in Richtung der Flugzeuglängsachse erstreckende Reihen A bzw. B von einzelnen Fahrwerkseinheiten ψαπ\ Flugzeugrumpf

sind,
verteilt angeordnet/. Jede der Fahrwerkseinheiten 8 weist dabei Fahrwerksräder 8a bzw. 8b, die jeweils auf einer gemeinsamen Achse drehbar gelagert sind, auf. Die Fahrwerkseinheiten 8 bzw. die Reihen A bzw. B von Fahrwerkseinheiten 8 sind zu beiden Seiten der Flugzeugsymmetrieebene E-E angeordnet. Die Fahrwerkseinheiten 8 nehmen in Ausfahrstellung, wie in Fig. 4 mit durchgezogenen Linien dargestellt, eine Lage ein, in der die auftretenden

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Belastungen beim Rollen des Flugzeuges am Boden tangential in die Struktur des Flugzeugrumpfes 3, d. h. in Richtung des Verlaufes der Hauptspante 10 eingeleitet wird.

Es sind beim gezeigten Ausführungsbeispiel zu beiden Seiten der Flugzeugsymmetrieebene E-E hier neun Fahrwerkseinheiten 8 je Reihe A bzw. B und ein Bugfahrwerk vorgesehen. Die Bugfahrwerkseinheit ist hierbei insgesamt mit 11 bezeichnet. Die Aufteilung des Fahrwerkes in sinzelne Fahrwerkseinheiten 8 ist zur verteilten Aufnahme der auftretenden Belastungen durch die Struktur über einen Bereich vorwiegend in Längserstreckung des Flugzeugrumpfes vorgesehen. Dabei liegt die Mitte dieses Bereiches X bezogen auf die Flugzeuglängsrichtung etwa in einer durch den Schwerpunkt S_p des Flugzeuges gehenden senkrechten Querebene.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind sämtliche Fahrwerkseinheiten 8 in Aufbau und Abmessungen gleich ausgebildet.

Im einzelnen besteht jede der Fahrwerkseinheiten 8 aus dem Fahrwerksjoch 12, einer an diesem angeordneten, getrennt ansteuerboren Fahrwerkslenkeinrichtung 13, dem Fahrwerksbein 14 und den Fahrwerksrädern 8a bzw. 8b mit der beiden Rädern gemeinsamen Radachse 19. Ferner ist jeder Fahrwerkseinheit 8 eine Federungsdämpfung 16 zugeordnet.

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Das Fahrwerks joch 12 ist gabelförmig ausgebildet, wobei die beiden Gabelteile 20 bzw. 20' in Lagerelemente 21 für die Aufnahme an der Zellenstruktur, d. h. den Hauptspanten 10 eingreifen. Wie insbesondere aus Fig. 3 zu erkennen ist, sind die Lagerelemente 21 bzw. die Radschwenkachsen 23 und die Gabelteile 20, 20' in einer gemeinsamen, zur Flugzeuglängsachse parallelen Ebene fluchtend angeordnet. Zum Einfahren der Fahrwerkseinheiten 8 ist jeder Einheit ein hydraulisch betätigbarer Arbeitszylinder 31 zugeordnet, der sich einerseits an der Rumpfstruktur und andererseits am Fahrwerks joch 12 abstützt. Außerdem weist jede der Fahrwerkseinheiten 8 eine Knickstrebe 30 zwischen Zellenstruktur und Fahrwerks joch 12 auf, die das Fahrwerk in Querrichtung in ausgefahrener Position abstützt. Zwischen den Hauptspanten 10 sind die Einfahrräume 28 für die Fahrwerkseinheiten 8 gebildet, wobei diese Einfahrräume durch Abdeckklappen 29 abdeckbar sind.

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Claims

Friedrichshafen

Reg. 2465

Patentansprüche :

1. Einziehbares Fahrwerk für Großflugzeuge, insbesondere Flugzeuge in Schulterdeckerbauart, mit einer Anzahl von in Räume des Flugzeugrumpfes einfahrbaren und lenkbaren Fahrwerkseinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine Vielzahl von Fahrwerkseinheiten (8) vorgesehen ist, die in zwei oder mehreren Reihen (A bzw. B) vorwiegend auf einen sich in Flugzeuglängsrichtung am Flugzeugrumpf (3) erstreckenden Bereich (X) verteilt angeordnet sind, daß

b) die Fahrwerkseinheiten (8) und die zur Zellenstruktur gehörigen Hauptspante (1O) in der Art einer Rasterteilung ausgeführt sind, bei der je zwischen zwei ungestörte Hauptspante (1O) der Struktur je die Fahrwerkseinheit

(8) einer Reihe (A bzw. B) angeordnet und in Räume (28) zwischen den Spanten (ΊΟ) einfahrbar vorgesehen ist und daß

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c) sämtliche Fahrwerkseinheiten (8) gleiche Bauelemente und Abmessungen aufweisen.

2. Fahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radschwenklager (21) einer Reihe (A bzw. B) von Fahrwerkseinheiten (8) parallel zur Flugzeuglängsachse miteinander fluchtend angeordnet sind und jeweils ein Hauptspant (1O) der Rumpfstruktur die Lagerbeschläge der benachbarten Fahrwerkseinheiten (8) aufnimmt.

3. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrwerksjochs (12) jeder Fahrwerkseinheit (8) mittels gabelförmiger Lagerarme (20, 20') mit entsprechenden Lagerelementen (21) jeweils an benachbarten Hauptspanten (lO) schwenkbar gelagert sind.

4. Fahrwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrwerksbein (14) jeder der Fahrwerkseinheiten (8) ein Radpaar (8a bzw. 8b) trägt und daß deren Radachse (19) mit dem Radpaar (8a, 8b) in Einfahrstellung eine zur Flugzeuglängsachse parallele Lage einnimmt.

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