DE29512397U1 - Torsionsarm für Klapptriebwerk - Google Patents

Torsionsarm für Klapptriebwerk

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C31/00—Aircraft intended to be sustained without power plant; Powered hang-glider-type aircraft; Microlight-type aircraft
    • B64C31/02—Gliders, e.g. sailplanes
    • B64C31/024—Gliders, e.g. sailplanes with auxiliary power plant
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
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Description

Beschreibung:
Die Konstruktion KlOE minimiert die Einbaubreite B für eine minimale Schwächung des Rumpfes bei maximaler Torsionssteifigkeit der Antriebseinheit.
Im Vergleich zu herkömmlichen Konstruktionen wird die Anzahl der Bauteile bei der Konstruktion mit TORSIONSARM reduziert.
Das System KlOE arbeitet mit 1 Pendelstütze und 1 Torsionsarm.
Diese Auslegung gewährt einen maximalen Steifigkeitsquotienten Qs = Mt/B
( Torsionsmoment Mt / Einbaubreite B ).
Diese Auslegung ist statisch bestimmt und kann an jeder Stelle des Systems freigeschnitten werden.
Im folgenden wird näherungsweise ein Vergleich der Einbaubreiten beider Systeme durchgeführt (Bild 2).
System 1: 4 Haltebügel für alle Kräfte (Bild 2; rechte Hälfte) System 2: 1 Pendelstütze, 1 Torsionsarm (Bild 2; linke Hälfte)
Verdrehwinkel Phi, = Phi 2 = const, (achsiale Verdrehung des Torsionsarm
bzw. der Haltebügei) Torsionsmoment Mt &lgr; = Mt 2 = const.
Näherungsweise gilt für kleine Winkel Phi:
4x ( &pgr; /32xD,4) = Ix ( &pgr; /32D2 4) 4 Haltebügel 1 Torsionslenker
somit 1,4HxD1 -D2 I; ; falls D2<DMotor
Es gilt: 2xD, >D2 ; falls D2>DMotor+D
Weiter gilt: B1 = 2xD,+DMc
B2 = lxDp+DMt
B2 = lxD2
Es folgt: B1 > B;
Notwendige und hinreichende Bedingta^g; »Bf <«Di,.da Di-als-Pendelsiutze.keine Drehmomente aufnimmt!
Einsatzmöglichkeiten: Optimierung von Klapptriebwerksystemen mit &Egr;-Motor in Modeiisegelflugzeugen;
speziell: Optimierung von Parallelogrammkonstruktion (Bilder 1-4)
Klapptriebwerke von Segelflugzeugen sind Antriebseinheiten, die komplett im Seglerrumpf untergebracht werden.
Sie werden mechanisch ausgefahren, entfalten den Propeller und befördern das Flugzeug auf eine frei wählbare Flughöhe. Diese Höhe ist begrenzt durch die an Bord befindliche Energie in Abhängigkeit von den Wirkungsgraden der Antriebseinheit und des Flugzeugs.
Problem:
Um ein Klapptriebwerk einzusetzen, ist ein Rumpfausschnitt erforderlich. Bei den hier beschriebenen Konstruktionen sind die Länge L und die Breite B des Rumpfausschnittes maßgebend fur die Schwächung des Rumpfes. Die Länge L resultiert aus der Länge der Propeller sowie aus der erforderlichen Klapphöhe H(BiIdI).
Diese Länge L soll unverändert bleiben.
Die Breite B gilt es zu minimieren.
Die Kräfte entstehen im wesentlichen durch die axiale Antriebskraft der Luftschraube, das Motordrehmoment, dynamische Kräfte und Momente im Anlauf, sowie Präzessionskräfte durch Luftschrauben- und Rotordrehung.
Stand der Technik:
Die auf dem Markt befindlichen Parallelogrammkonstruktionen arbeiten mit 4 Haltebügeln, welche die entstehenden Zug - und Druckkräfte, sowie die Drehmomente aufnehmen. Diese Auslegungen sind statisch überbestimmt. Zwei nebeneinander angeordnete Haltebügel erfordern eine Breite des Rumpfausschnittes, die es zu minimieren gilt.
&bull; ·
Lösung:
Die vier Haltebügel werden durch einen Torsionsarm und eine Pendelstütze ersetzt. Hierbei ist der Torsionsarm die zu schützende Komponente, wie im Schutzanspruch definiert.
Weitere Ausgestaltung:
Aus Symmetriegründen (ggf. optischer Makel) können auch zwei Pendelstützen eingesetzt werden. Der Steifigkeitsquotient Qs wird durch diese Maßnahme nur unwesentlich kleiner.
Ze ichenerklarung
1 - - Parallelogrammkonstruktion
2 - ■ Faltpropeller in Betriebsstellung
3 - - Elektromotor
4 - ■ Torsionsarm
5 - ■ Pendelstütze
S - ■ Faltpropeller in Ruhestellung
7 - ■ Pendelstütze
8 - Torsionsarm
9 - Haltebügel
10 - E-Motor
11 - Antriebswelle
12 - ■ Rumpfkontur
13 - Torsionsarm
14 - Pendelstütze
15 - Drehpunkte
16 - Befestigungsspant
17 - Haltebügel
L - Einbauldnge
B - Einbaubreite
H - Klapphöhe
Bl - Einbaubreite für System 1
B2 - Einbaubreite für System 2 (KlOE)
Dl - Durchmesser eines Haltebügels
D2 - Durchmesser des Torsionsarms
Dp - Durchmesser der Pendelstütze
Dn - Durchmesser des Elektromotors

Claims (1)

  1. Schutzanspruch:
    Die zu schützende Komponente des Klapptriebwerkes als Parallelogrammkonstruktion ist der TORSIONSARM.
    Er ist der Hauptträger der Konstruktion. Der Torsionsarm verbindet den Rumpfträger mit der Motoraufiiahme und ist an beiden Enden zur Realisierung der Schwenkbewegung drehbar um die Querachse (hier: z-Achse) gelagert.
    Der Torsionsarm überträgt Zug-und Druckkräfte sowie sämtliche, an beiden Aufnahmen entstehenden, Drehmomente.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013010084A1 (de) * 2013-06-14 2014-12-18 Christian Etter Ein- Ausfahrmechanik mit mechanischer Verriegelung in den Endstellungen für Triebwerke / Antriebe in Flugzeugen
DE102019111791A1 (de) * 2019-05-07 2020-11-12 CS Besitz- und Verwaltungs-UG (haftungsbeschränkt) Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit für ein Flugzeug

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013010084A1 (de) * 2013-06-14 2014-12-18 Christian Etter Ein- Ausfahrmechanik mit mechanischer Verriegelung in den Endstellungen für Triebwerke / Antriebe in Flugzeugen
DE102019111791A1 (de) * 2019-05-07 2020-11-12 CS Besitz- und Verwaltungs-UG (haftungsbeschränkt) Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit für ein Flugzeug
DE102019111791B4 (de) * 2019-05-07 2021-05-27 CS Besitz- und Verwaltungs-UG (haftungsbeschränkt) Vorrichtung zum Bewegen einer Antriebseinheit für ein Flugzeug

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