DE4020842A1

DE4020842A1 - Access flap for auxiliary power unit on aircraft - is automatically closed by flow of air stream over fuselage

Info

Publication number: DE4020842A1
Application number: DE19904020842
Authority: DE
Inventors: Jan Thomas Haas
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 1990-06-29
Filing date: 1990-06-29
Publication date: 1992-01-09
Also published as: DE4020842C2

Abstract

The aircraft has an auxiliary power unit installed in the tail end of the fuselage. Access to the unit, for maintenance purposes, is provided by means of two hinged flaps (2,3). Each flap (2) is attached by means of two hinges with arms (4,5) of different lengths. The arm (4) of the rear hinge is longer than the arm (5) of the forward hinge. This arrangement of the hinges causes the angle of the flap to the airstream when the flap is open to be such, that the airstream exerts a force on the flap which causes it to close. Thus if flap should accidentally open in flight it is automatically closed by the airstream. USE - Auxiliary power units for aircraft with automatically closing access flaps.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klappenanordnung im Flug zeugrumpf, insbesondere den Raum zur Unterbringung einer Hilfsenergieanlage verschließende Wartungsklappe, die um eine Achse schwenkbar an der Struktur des Flug zeuges gehaltert ist.The invention relates to a flap arrangement in flight stuff, especially the room for housing a maintenance flap closing an auxiliary energy system, which is pivotable about an axis on the structure of the flight is supported.

Bei Flugzeugen muß unter anderem die Möglichkeit einer Explosion im Raum für die Unterbringung der Hilfsener gieanlage, der sogenannten APU (auxihary power unit), mit in die Sicherheitsüberlegungen einbezogen werden. Zum Abbau der bei einer derartigen Explosion auftre tenden Druckspitzen ist es erforderlich, daß dieser Raum mit einer Druckentlastungsklappe versehen ist, die einen ausreichend großen Querschnitt aufweist. Diese Klappe wird im Fall einer Explosion im APU-Raum durch den entstehenden Überdruck selbsttätig geöffnet und muß, nachdem auf diese Weise die Druckspitze abgebaut wurde, durch ein rückstellendes Moment wieder ge schlossen werden, damit eine im APU-Raum eventuell ausbrechendes Feuer durch ein aus einem Löschsystem stammendes Löschmittel bekämpft werden kann.With aircraft, among other things, the possibility of a Explosion in the room for the accommodation of the auxiliaries casting plant, the so-called APU (auxihary power unit), be included in the security considerations. To break down in such an explosion tendency pressure peaks it is necessary that this Room is provided with a pressure relief flap that has a sufficiently large cross section. These The flap will go through in the event of an explosion in the APU room the resulting overpressure is automatically opened and must, after having reduced the pressure peak in this way was reset by a restoring moment be closed, so that one in the APU room possibly Fire erupting from an extinguishing system extinguishing agent can be combated.

Die für derartige Druckentlastungsöffnungen erforder lichen Querschnitte sind vergleichsweise groß, so daß es unter Umständen nicht möglich ist, diese im Flug zeugrumpf zusätzlich zu ohnehin vorhandenen Wartungs klappen, die einen Zugang zur APU von außen her zu Wartungszwecken ermöglichen sollen, vorzusehen. Ande rerseits ist es dann nicht möglich, die Wartungsklappen selbst als Druckentlastungsklappen einzusetzen, wenn diese, was häufig der Fall ist, so am Flugzeugrumpf angelenkt sind, daß ihre Schwenkachse in etwa parallel zur Flugzeuglängsachse verläuft. Bereits bei geringen Öffnungswinkeln können die strömungsbedingt an diesen Klappen auftretenden Kräfte so groß werden, daß Feder systeme, die die Klappen in der Schließstellung halten sollen, nicht mehr in der Lage sind, diese wieder zu verschließen, wodurch eine Brandbekämpfung im APU-Raum unmöglich gemacht wird.The required for such pressure relief openings union cross sections are comparatively large, so that it may not be possible to fly this tool fuselage in addition to existing maintenance that access the APU from the outside To allow maintenance purposes to provide. Ande on the other hand, it is then not possible to use the maintenance hatches even use as pressure relief flaps if this, which is often the case, is on the fuselage are articulated that their pivot axis is approximately parallel runs to the aircraft's longitudinal axis. Even at low Opening angles can be due to the flow at these Flaps occurring forces become so great that spring systems that keep the flaps in the closed position should no longer be able to do this again seal, causing fire fighting in the APU room is made impossible.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine derartige Wartungsklappe so auszubilden, daß nach einer durch einen explosionsbedingten Überdruck erfolgten Öffnung während des Fluges ein zuverlässiges Wiederverschließen dieser Klappe gewährleistet ist.The object of the invention is therefore such Train maintenance flap so that after a through an explosion-related opening reliable reclosing during the flight this flap is guaranteed.

Die Erfindung löst dieser Aufgabe durch eine Klappe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.The invention solves this problem with a flap the characterizing features of claim 1.

Da die Öffnungsbewegung der erfindungsgemäßen Klappe neben der seitlichen Komponente auch eine Komponente in Flugrichtung und somit entgegen der Anströmrichtung aufweist, ist aufgrund des dabei auf die Klappe ein wirkenden Staudrucks stets eine für das Wiederver schließen der Klappe nach erfolgtem Druckausgleich ausreichende Kraft zugegen, so daß auf Federsysteme zur Erzeugung eines Rückstellmomentes verzichtet werden kann.Since the opening movement of the flap according to the invention in addition to the side component also a component in Direction of flight and thus against the flow direction has due to the flap acting dynamic pressure always one for reuse close the flap after pressure equalization sufficient force so that on spring systems for Generation of a restoring torque can be dispensed with can.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt dabei ferner darin, daß die geometrische Form vorhandener Wartungsklappen unverändert beibehalten werden kann und daß auch die an der Klappe angeordneten Verschlüsse nur auf die zulässige Belastung der Struktur ausgelegt werden müssen. Die erfindungsgemäße Klappe eignet sich damit besonders auch für die Nachrüstung von bereits im Einsatz oder in der Fertigung befindlichen Flugzeugen.A major advantage of the invention lies in this further in that the geometric shape is present Maintenance hatches can be kept unchanged and that the closures arranged on the flap only designed for the permissible load on the structure Need to become. The flap according to the invention is suitable especially for retrofitting already in the Use or aircraft in production.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 5 gekennzeich net.Further advantageous embodiments of the invention are characterized by the features of claims 2 to 5 net.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the Drawings shown schematically. Show it:

Fig. 1 einen Teil der Unterseite eines Flugzeugrumpfes mit einer Wartungsklappe und Fig. 1 shows a part of the underside of an aircraft fuselage with a maintenance flap and

Fig. 2 eine geöffnete Wartungsklappe. Fig. 2 is an open maintenance hatch.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung sind im Heckbe reich eines Flugzeugrumpfes 1 zwei Wartungsklappen 2 und 3 angeordnet. Die Klappen 2 und 3 befinden sich auf der Unterseite des Rumpfes 1 und führen zu einem Raum im Flugzeuginneren, in dem eine Hilfsenergieanlage (APU) untergebracht ist. In the arrangement shown in FIG. 1, two maintenance flaps 2 and 3 are arranged in the rear of an aircraft fuselage 1 . The flaps 2 and 3 are located on the underside of the fuselage 1 and lead to a space inside the aircraft in which an auxiliary power system (APU) is housed.

Wie die Darstellung in Fig. 2 am Beispiel der Klappe 2, die hier im vollständig geöffneten Zustand dargestellt ist, zeigt, ist die Klappe 2 mittels zweier Beschläge 4 und 5 an zwei entsprechenden, an der Flugzeugstruktur befestigten Halterungen 6 und 7 angelenkt. Die Halte rungen 6 und 7 sind mit unterschiedlich großem Abstand in bezug auf die Flugzeuglängsachse X angeordnet, wobei die rückwärtige Halterung 6 den größeren Abstand von dieser Achse X aufweist. Dadurch verläuft die Schwenk achse A der Klappe 2 unter einem spitzen Winkel zur Flugzeugachse X in der Weise, daß ihr Abstand von die ser Achse X mit zunehmender Längserstreckung größer wird.As shown in FIG. 2 using the example of the flap 2 , which is shown here in the fully open state, the flap 2 is articulated by means of two fittings 4 and 5 to two corresponding brackets 6 and 7 fastened to the aircraft structure. The holding stanchions 6 and 7 are arranged at different distances with respect to the longitudinal axis X of the aircraft, the rear bracket 6 being at a greater distance from this axis X. As a result, the pivot axis A of the flap 2 extends at an acute angle to the aircraft axis X in such a way that its distance from the axis X becomes larger with increasing longitudinal extension.

Die Beschläge 4 und 5 weisen im Fall des hier darge stellten Ausführungsbeispiels jeweils eine gekrümmte Form auf. Ihre effektive Länge, die in diesem Fall je weils durch die Länge der Sehne gegeben ist, entspricht dabei jeweils in etwa dem Doppelten des Abstandes, den die zugeordnete Halterung 6 bzw. 7 von der Flugzeug längsachse X aufweist. Diese führt dazu, daß die rechteckig ausgebildete Wartungsklappe 2, deren lange Seite in geschlossenen Zustand in etwa parallel zur Flugzeuglängsachse X verläuft, in geöffneten Zustand schräg zu der in Fig. 1 durch Pfeile gekennzeichneten Ausströmrichtung liegt. Aufgrund des durch die Luft strömung auf die Klappe 2 einwirkenden Standrucks ent steht somit ein auf die Klappe wirkendes Drehmoment in Bezug auf die Schwenkachse A, das ihre Rückstellung in die geschlossene Ausgangsstellung herbeiführt. Der gleiche Effekt tritt an der zweiten Klappe 3 auf, deren Öffnungsstellung, ebenso wie diejenige der Klappe 2, in Fig. 1 durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Die Bewegungsrichtung des Flugzeuges ist durch den mit F gekennzeichneten Pfeil markiert. Aus aerodynamischen Gründen ist es vorteilhaft, wenn, wie in Fig. 1 gezeigt, zwei identisch aufgebaute Klappen 2 und 3 in bezug auf die Flugzeuglängsachse X symmetrisch zuein ander angeordnet sind, wobei sich ihre Anlenkpunkte an den jeweils außenliegenden Längsseiten befinden.The fittings 4 and 5 each have a curved shape in the case of the embodiment presented here Darge. Their effective length, which in this case is given by the length of the chord, corresponds in each case to approximately twice the distance that the associated holder 6 or 7 has from the aircraft's longitudinal axis X. This leads to the fact that the rectangular maintenance flap 2 , the long side of which in the closed state runs approximately parallel to the longitudinal axis X of the aircraft, in the open state lies obliquely to the outflow direction indicated by arrows in FIG. 1. Due to the air flow acting on the flap 2 standing pressure ent thus acts on the flap torque with respect to the pivot axis A, which brings about its return to the closed starting position. The same effect occurs on the second flap 3 , the opening position of which, like that of the flap 2 , is indicated in FIG. 1 by a dashed line. The direction of movement of the aircraft is marked by the arrow marked F. For aerodynamic reasons, it is advantageous if, as shown in Fig. 1, two identically constructed flaps 2 and 3 are arranged symmetrically to each other with respect to the longitudinal axis X of the aircraft, their articulation points being on the outer longitudinal sides.

Claims

1. flap arrangement in the aircraft fuselage, in particular the maintenance flap closing the space for accommodating an auxiliary power system, which is pivotally mounted about an axis on the structure of the aircraft, characterized in that the flap ( 2 , 3 ) articulated via at least two fittings ( 4 , 5 ) is, which are arranged one behind the other in the direction of the aircraft longitudinal axis (X) and of which the fitting ( 4 ) facing the rear region of the aircraft ( 1 ) has a greater length than the fitting ( 5 ) facing the Bugbe, and that the articulation points ( 6 , 7 ) of the fittings ( 4 , 5 ) on the aircraft structure have a different lateral distance from the longitudinal axis (X) of the aircraft, the rear articulation point ( 6 ) being at a greater distance.

2. Flap arrangement according to claim 1, characterized in that the length of the fittings ( 4 , 5 ) is chosen so that the lever arm formed by them with respect to the pivot axis (A) of the flap ( 2 , 3 ) in about twice is as large as the distance of this swivel axis (A) from the longitudinal axis of the aircraft (X) on the articulation arm of the fitting ( 4 , 5 ).

3. Flap arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the articulation points ( 6 , 7 ) of the fittings ( 4 , 5 ) are inside the aircraft and that the fittings ( 4 , 5 ) are arcuate.

4. Flap arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flap ( 2 , 3 ) has a rectangular basic shape and is arranged on the fuselage ( 1 ) such that its long side in the closed state approximately parallel to the longitudinal plane axis ( X) runs.

5. Flap arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that two flaps ( 2 , 3 ) with respect to the longitudinal axis (X) are arranged symmetrically to one another on the fuselage ( 1 ), their articulation points ( 6. 7 ) to the lie opposite each other from the long sides.