DE3432468A1

DE3432468A1 - Betankungseinrichtung fuer flugzeuge waehrend des fluges

Info

Publication number: DE3432468A1
Application number: DE19843432468
Authority: DE
Inventors: Rolf Volkhausen
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1984-09-04
Filing date: 1984-09-04
Publication date: 1986-03-13
Also published as: FR2569652A1

Description

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Betankungseinrichtung für Flugzeuge während des Fluges

Die Erfindung bezieht sich auf eine Betankungseinrichtung für Flugzeuge während des Fluges entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Betankungseinrichtung ist bereits durch die US-PS 2,663,523 bekannt. Dort erfolgt das Ein- und Ausschwenken des Betankungsrohres durch den Bedienungsmann mechanisch mit Hilfe des Steuerknüppels, dessen Steuerbewegungen mit Steuerseilen direkt auf die Leitwerksflächen übertragen werden, wobei beim Tankvorgang kein Ausgleich der auf das Teleskoprohr einwirkenden Belastungen durch das zu betankende Flugzeug, die insbesondere als Biegebelastungen auftreten, erfolgt. Das ausgefahrene Teleskoprohr und das Betankungsrohr müssen somit voll die von dem zu betankenden Flugzeug übertragenen Kräfte aufnehmen. Diese sind daher mit großen Wandstärken auszuführen, zumal bei einer Verbiegung des Betankungsrohres die exakte Leitung der Steuerseile durch das Rohr nicht mehr gewährleistet ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einer Betankungseinrichtung der eingangs genannten Art die auf das Teleskop- und Betankungsrohr einwirkenden Belastungen durch Steuerbewegungen der Leitwerkflächen auszugleichen, sowie die Ausführung der gesamten Betankungseinrichtung zu vereinfachen. Diese Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und der Unteransprüche gelöst.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß alle in das Teleskoprohr eingeleiteten Lasten unverzüglich durch die Sensoren erfaßt und dem Rechner gemeldet werden, der die zum Abbau der Belastungen er-

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forderlichen Ausschläge der Leitwerksflächen berechnet und Impulse an die direkt an den Flächen angeordneten Stellglieder weiterleitet, die die entsprechenden Ruderausschläge bewirken. Durch diese Anordnung können sowohl das Teleskoprohr als auch das Betankungsrohr wesentlich leichter ausgeführt werden und die übertragung der Steuerbewegungen vom Steuerknüppel auf die Stellglieder für die Leitwerksflächen kann elektrisch erfolgen. Dabei sind die Stellglieder in bekannter Weise mit kleinen Hilfsmotoren ausgerüstet.

Weitere Vorteile der Erfindung werden nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 eine Seitenansicht eines Tankflugzeuges;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Flugzeug nach Fig. 1;

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Fig. 3 eine Seitenansicht des Flugzeugkeiles entsprechend Fig. 1 mit einer Betankungseinrichtung;

Fig. 4 die Betankungseinrichtung der Fig. 3 in der Draufsicht;

Fig. 5 einen schematisch dargestellten Querschnitt

eines Betankungsrohres mit Rückholseil und

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Fig. 6 eine Seitenansicht des Tankflugzeuges mit einem angekoppelten zu betankenden Flugzeug.

In den Fig. l und 2 ist ein Transportflugzeug 1 dargestellt, welches durch den Einbau eines Zusatztanks 2

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als Tankflugzeug dient. Im Heck des Flugzeuges 1 ist eine in den Fig. 3 bis 5 näher dargestellte Betankungseinrichtung 3 angedeutet, von der ein Betankungsrohr mit Leitwerksflächen 5 zu sehen sind. Ein Bedienungsmann für die Betankungseinrichtung 3, der durch ein Auge 6 im Flugzeugheck angedeutet ist, hat durch einen im Heckboden eingelassenen Sichtschacht 7 einen durch die strichpunktierten Linien 8 begrenzten Sichtbereich. Der Sichtbereich 8 reicht jedoch nicht aus, um den durch die strichpunktierten Linien 9 angedeuteten gesamten Schwenkbereich, sowohl vertikal als auch horizontal, beobachten zu können. Wenn auch der normale Betankungsbereich durch die gestrichelten Linien 8 gekennzeichnet ist, so ist es doch vorteilhaft, das Betankungsrohr 4 in seinem vollen Schwenkbereich beobachten zu können. Die dafür erforderlichen Geräte sind an Hand der Fig. 3 und 4 beschrieben.

Aus den Fig. 3 bis 5 sind die Einzelteile der Be-

tankungseinrichtung 3 besser zu erkennen. Diese ist entsprechend Fig. 3 direkt unter dem Leitwerk 10 des Tankflugzeugs 1 eingebaut. In der Fig. 4 ist nur die Betankungseinrichtung 3 gezeigt, die auf eine in das Flugzeugheck eingepaßte Bodenplatte 11 montiert ist.

Das Betankungsrohr 4 ist um den Beschlag 14, in den auch eine vom Zusatztank 2 führende Kraftstoffleitung 15 einmündet, kardanisch in dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Schwenkbereich 9 drehbar. Am Ende des Betankungsrohres 4 ist eine Leitwerksgondel 4a angesetzt, in der die Leitwerksflächen 5 montiert sind und die die nicht dargestellten Stellglieder zu Betätigung der Flächen 5 in sich aufnimmt. In der Fig. 5 ist die Lagerung eines Teleskoprohres 16 im Betankungsrohr 4 durch Gleitlager 26 und Dichtungsringe 27 dargestellt. Innerhalb der Leitwerksgondel 4a ist weiterhin eine auf

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das Teleskoprohr 16 wirkende übliche Magnetbremse 17 angeordnet, mit der das Teleskoprohr in jeder Position gehalten werden kann. Das Teleskoprohr 16 ist im eingefahrenen Zustand dargestellt, es läßt sich dadurch ausfahren, daß mit Hilfe des Kraftstoffdrucks im Inneren des Teleskoprohres eine Ausfahrkraft erzeugt wird, die dabei auf das Teleskoprohr wie auf einen Kolben wirkt. Da der Zusatztank 2 im Druckraum des Tankflugzeugs 1 untergebracht ist, genügt in größeren Höhen der Differenzdruck zwischen der Druckkabine und dem Außendruck, um das Teleskoprohr 16 auszufahren. Eingefahren wird das Teleskoprohr 16 über ein Rückholseil 18, das am Teleskoprohr befestigt ist und auf der Mittellinie des Betankungsrohres 4 zu einer elektrisch betriebenen Trommel 19 führt. Dabei läuft der Motor der Trommel 19 während des gesamten Betankungsvorganges mit und hält das Seil 18 über eine Rutschkupplung 25 unter leichter Spannung. Die Zugkraft in dem Seil 18 ist bei eingerückter Rutschkupplung 25 kleiner als der Kraftstoffdruck. Damit ist gewährleistet, daß das Teleskoprohr frei ausfahren kann und daß bei einem Einschieben des Rohres durch das zu betankende Flugzeug das Seil 18 stets unter Spannung steht, wodurch es nicht blockiert werden kann. Das Teleskoprohr 16 ist weiterhin mit

einer Anschlußkupplung 28 versehen.

Ein sehr vereinfacht dargestellter Steuerstand 20 wird von einem Bedienungsmann 21 bedient, der in der Fig. 4 der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet ist. Der Bedienungsmann 21 kann mit einem Steuerhebel 22, der elektrisch auf die Stellglieder für die Leitwerksflächen 5 einwirkt, das Betankungsrohr 5 in die zum Betanken günstige Lage steuern. Dabei kann er durch ein Fenster 7a im Sichtschacht 7 den durch die gestrichelten Linien 8 gekennzeichneten Sichtbereich direkt ein-

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sehen (sh. Fig. 1 und 2). Den darüber hinaus gehenden Schwenkbereich des Betankungsrohres 4 kann er durch eine Fernsehkamera 23 über einen Bildschirm 24 verfolgen. Der Sichtschacht 7 wird bei Nichtgebrauch durch eine Abdeckklappe 7b geschlossen.

Beim Ein- und Ausfahren des Betankungsrohres 4 durch den Bedienungsmann 21 treten entsprechend Fig. 6 erhebliche Luftkräfte 30 auf, die durch Gegenkräfte 31 an den Steuerflächen 5 ausgeglichen werden und die somit ein stabiles System bilden. Werden aber bei einem Betankungsvorgang durch das zu betankende Flugzeug 3 2 durch Pfeile 33 und 34 dargestellte Bewegungsänderungen ausgeführt, so wirken diese auf das Teleskoprohr 16 und das Betankungsrohr 4 ein und stören den stabilen Gleichgewichtszustand der Luftkräfte. Diese Störungen, die durch den Bedienungsmann 21 nicht ausgeglichen werden können, führen zu erheblichen Biegespannungen vor allem im Teleskoprohr 16, sie wirken sich aber auch auf

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das Betankungsrohr 4 aus. Um diese Rohre frei von Belastungen zu halten, sind am Teleskoprohr 16 an mehreren Stellen Sensoren 35 angebracht, die z.B. die Dehnungsspannungen am Rohr ermitteln. Die MeBergebnisse der Sensoren 35 werden in einen Rechner 36 (sh. Fig. 4)

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eingegeben, der die zum Abbau der Belastung günstigste Stellung der Leitwerksflächen 5 laufend errechnet. Die Ergebnisse werden unverzüglich als elektrische Impulse den Stellgliedern für die Betätigung der Leitwerksflächen 5 zugeführt, die daraufhin die Flächen in die errechneten Lagen einstellen. Dabei ist die Schaltung so ausgeführt, daß die vom Rechner 36 ausgehenden Steuerimpulse diejenigen vom Steuerknüppel 22 übersteuern. Die laufende überwachung der Belastungen im Teleskoprohr 16 durch die Sensoren 35 und den Rechner 36 ist besonders nützlich direkt nach dem Verbinden

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des Teleskoprohres 16 an das zu betankende Flugzeug 32 mittels der Anschlußkupplung 28, weil dann eine Steuerung des Betankungsrohres 4 mittels des Steuerknüppels 22 durch den Bedienungsmann 21 nicht mehr möglich ist.

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Claims

27.08.84, 0148A MBB Hi/bk 9598 Patentabteilung Betankungseinrichtung für Flugzeuge während des Fluges Patentansprüche

1. Betankungseinrichtung in einem Tankflugzeug zum Betanken eines anderen Flugzeuges während des Fluges mit einem mit Leitwerksflächen versehenen und an einem Zusatztank mit einer Kraftstoffleitung angeschlossenen Betankungsrohr, das ein durch den Kraftstoffdruck ausfahrbares Teleskoprohr in sich aufnimmt und durch einen Bedienungsmann mit Hilfe eines auf die Leitwerksflächen wirkenden Steuerknüppels durch ein Sichtfenster in seine Betankungslage steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß am Teleskoprohr (16) Sensoren (35) angeordnet sind, welche die jeweiligen Belastungen im ausgefahrenen Teleskoprohr, die z.B. durch die Bewegungen des zu betankenden Flugzeuges (32) auftreten, ermitteln und in einen Rechner (36) eingeben, der die zum Abbau der Belastungen günstigste Stellung der Leitwerksflächen (5) laufend errechnet und deren Einstellung durch Übermittlung an direkt die Leitwerksflächen betätigende Stellglieder bewirkt.

2. Betankungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Einfahren des Teleskoprohres (16) mit einem im Betankungsrohr (4) geführten Rückholseil (18) und einer mit einer Rutschkupplung (25) gekoppelten, elektrisch angetriebenen Trommel (19) erfolgt, wobei das Teleskoprohr in jeder erforderlichen Stellung mit einer elektrischen Bremseinrichtung (17), vorzugsweise mit einer Magnetbremse, feststellbar ist.

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3. Betankungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die auf daß Teleskoprohr (16) wirkende Zugkraft durch das Rückholseil (18) kleiner ist als die durch den Kraftstoff druck wirkende Ausfahrkraft.

4. Betankungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet , daß der

Ϊ0 die Ausfahrkraft für das Teleskoprohr (16) bewirkende Kraftstoffdruck gleich dem im Zusatztank (2) und in der Kraftstoffleitung (15) vorhandenen Kabinenüberdruck gegenüber dem Außendruck ist.

5. Betankungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerung des Betankungsrohres (4) über den Sichtbereich des Sichtfensters (7a) hinaus durch mindestens eine Fernsehkamera (23) erfolgt.