DE4407126A1

DE4407126A1 - Vorrichtung zum Antrieb und Abbremsen von Flugzeugrädern

Info

Publication number: DE4407126A1
Application number: DE4407126A
Authority: DE
Inventors: Walter Georg Steiner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-02-18
Filing date: 1994-03-04
Publication date: 1995-08-24

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, mit der die Flugzeug räder bei ausgefahrenem Fahrwerk bereits während der Endphase des Landeanfluges mit der Nutzung des vorhandenen Fahrtwindes/ Staudruck in Rotationsbewegungen versetzt werden. Eine zusätzliche Erweiterung dieser Vorrichtung ermöglicht ein Abbremsen der Flugzeugräder, nachdem das Flugzeug von der Piste abgehoben hat. Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Die Landeanfluggeschwindigkeit bei allen Flugzeugen mit Jet antrieb beträgt ca. 250 km/h. Bei dem augenblicklichen Stand der Technik müssen die Flug zeugräder beim "touch down" auf die Landebahn von einer V° innerhalb von Sekundenbruchteilen auf die Landegeschwindigkeit von ca. 250 km/h gebracht (gerissen) werden. Das bedeutet neben der Gefahr von geplatzten Reifen oder Aqua planing auch einen sehr hohen Reifenverschleiß. Alle bisherigen Maßnahmen, die Flugzeugräder einzeln mit mechanischen Antrieben beim Landeanflug in Rotationsbe wegungen zu versetzen, scheiterten einerseits an dem geringen zur Verfügung stehenden Raumangebot und anderseits am Gewicht der mechanischen Antriebe. Das Gewicht der mechani schen Antriebe führte, inbesondere bei Langstreckenflügen, zu einem wesentlich höheren Kraftstoffverbrauch, der in keiner Relation zu den Ersparnissen stand. Letztendlich scheiterten derartige Antriebssysteme auch an den hohen Entwicklungs-, Betriebs- und Wartungskosten.

Aufgaben und Vorteile der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Flugzeugräder bei ausgefahrenem Fahrwerk während der Endphase des Landeanfluges mit dem vorhandenen Fahrtwind/Staudruck in Fahrtrichtung angetrieben und in eine Rotationsgeschwindigkeit versetzt werden, die beim "touch down" auf die Landebahn in etwa der Landegeschwindigkeit entspricht. Dabei soll die Vorrichtung so konzipiert sein, daß der An trieb der Flugzeugräder ohne mechanische Antriebe erfolgt und nur der vorhandene Fahrtwind/Staudruck für die Rota tionsbewegung der Flugzeugräder eingesetzt wird. Eine zusätzliche Erweiterung dieser Vorrichtung ermöglicht es, daß die Flugzeugräder, nach dem Abheben des Flugzeuges von der Piste, abgebremst werden, bevor das Fahrwerk eingezogen wird.

Um die verschiedenen Rotationsbewegungen ausführen zu können, mußten folgende Bauteile konstruiert werden:

1. Der Staudruck-Schubkörper (1) mit der Staudruck-Schubfläche (4) an der Frontseite und der stromlinienförmigen, windab leitenden Rückseite (5) (Fig. 2 und Detail 1). Die Staudruck-Schubkörper (1) werden an den Felgen (6) des Flugzeugrades befestigt. Der Querschnitt der Staudruck-Schubfläche (4) und die Anzahl der eingesetzten Staudruck-Schubkörper (1) muß der jeweiligen Größe des Flugzeugrades angepaßt werden. Die Staudruck-Schub körper (1) müssen an den Felgen (6) der Flugzeugräder so positioniert sein, daß untereinander keine Windschatten auftreten.
2. Der am Fahrwerk befestigte Fahrtwind/Staudruckabweiser (2) mit den integrierten Staudruck-Leitdüsen (3) (Fig. 3 mit Schnitt A.B) oder alternativ mit den Staudruck-Lamellen führungen (9) (Fig. 5.)
3. Die Steuerschiene (10) mit den Steuer-Positionen "A", "B" und "C" und den integrierten Staudruck-Leitdüsen (3) und den Reversier-Düsen (11) (Fig. 6, 7 und 8)

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen 1 bis 8 und sind in den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Die Funktion

Bei ausgefahrenem Fahrwerk kann der Fahrtwind/-Staudruck mit seiner ganzen Stärke direkt auf die Staudruck-Schubflächen (4) der Staudruck-Schubkörper (1), die sich im unteren Halb kreis der Felgen (6) befinden, einwirken und die Flugzeug räder in Rotationsbewegungen versetzen. Zusätzlich wird der Fahrtwind/Staudruck durch die inte grierten Staudruck-Leitdüsen (3) zur Verstärkung der Schub kraft für die Rotationsbewegung direkt auf die Staudruck- Schubflächen (4) der Staudruck-Schubkörper (1) geführt (Fig. 2).

Wahlweise können auch Staudruck-Lamellenführungen (Fig. 4) für die Fahrtwind/Staudruck-Führung eingesetzt werden. Die im Fahrwerk befestigten Fahrtwind/Staudruckabweiser (2) schützen die Staudruck-Schubkörper (1) im oberen Halbkreis der Felgen (6) vor dem Fahrtwinde/Staudruck und verhindern somit einen Gegenschub der Rotationsbewegung. Eine Erweiterung dieser Vorrichtung ist die Steuerschiene (10) mit den mehrfachen Steuer-Funktionen "A", "B" und "C", und den integrierten Staudruck-Leitdüsen (3) und den Reversier- Düsen (11). In der Steuer-Position "A" (Fig. 6) bewirkt sie den Antrieb der Flugzeugräder wie Fig. 2 gezeigt und beschrieben. In der neutralen Steuer-Position "B" (Fig. 7) hat der Fahrtwind/Staudruck keinen Einfluß auf die Staudruck- Schubkörper (1). In der Steuer-Position "C" (Fig. 8) löst der Fahrtwind/Stau druck die Bremswirkung auf die Flugzeugräder aus, indem er von den Reversier-Düsen (11) auf die stromlinienförmige Rück seite (5) der Staudruck-Schubkörper (1) geleitet wird. Die an der Frontseite verlängerte Steuerschiene (10) verhin dert mit der zusätzlichen Abdeckung der Staudruck-Schubkörper (1), daß nach dem Abheben des Flugzeuges von der Piste, der Fahrtwind/Staudruck auf die Staudruck-Schubkörper (1) ein wirken kann. Die Positionsschaltung wird über Sensoren elektrisch/elek tronisch oder hydraulisch ausgeführt.

Fig. 1 zeigt die Endphase des Landeanfluges ca. 3 min. vor dem "touch down" auf die Landebahn.

Fig. 2 zeigt die Bauteile der Vorrichtung mit Detail 1, die den Antrieb von Flugzeugrädern während des Landean fluges ermöglichen. Den Staudruck-Schubkörper (1), die Fahrtwind-Staudruckabweiser (2) und die Staudruck- Leitdüsen (3)
1 Staudruck-Schubkörper
2 Fahrtwind/Staudruckabweiser
3 Staudruck-Leitdüsen
4 Staudruck-Schubfläche
5 Stromlinienförm. Rückseite
6 Felge
7 Reifen

Fig. 3 zeigt die Vorrichtung und den Schnitt A : B durch den Fahrtwind/Staudruckabweiser (2) und die Staudruck- Leitdüsen (3) mit den Staudruck-Schubkörpern (1).

Fig. 4 zeigt eine Alternativlösung mit Staudruck-Lamellen führungen (9).

Fig. 5 zeigt die perspektivische, teilweise geschnittene Strichdarstellung der Vorrichtung zum Antrieb von Flugzeugrädern.

Fig. 6 zeigt die erweiterte Vorrichtung mit der Steuerschiene (10) in Position "A". Der Antrieb der Flugzeugräder erfolgt wie in Fig. 1 und 2 beschrieben.

Fig. 7 zeigt die erweiterte Vorrichtung, mit der Steuerschie ne (10) in Position "B", in neutraler Ramp-Position". Der Fahrtwind/Staudruck hat keinen Einfluß auf die Staudruck-Schubkörper (1).

Fig. 8 zeigt die erweiterte Vorrichtung mit der Steuerschiene (10) in der Bremsposition "C". Die Steuer-Schiene (10) verhindert mit der verlängerten Abdeckung, daß Fahrt wind/Staudruck auf die Staudruck-Schubkörper (1) ein wirken kann. Gleichzeitig löst der von den Reversier-Düsen (11) auf die Rückseite (5) der Staudruck-Schubkörper (1) umge leitete Fahrtwind/Staudruck die Bremswirkung auf die Flugzeugräder aus.

Die Vorteile dieser Erfindung

1. Wesentlich geringerer Reifenverschleiß beim - "touch down" -, da die Umdrehungsgeschwindigkeit der Flugzeugräder der Lande geschwindigkeit nahezu angepaßt ist. Die Flugzeugräder müssen nicht, wie bisher beim - "touch down" -, in Sekundenbruch teilen von der V° auf die Landegeschwindigkeit von ca. 250 km/h gebracht (gerissen) werden.
2. Die von den Reversier-Düsen (11) abgebremsten Flugzeugräder verlängern Einsatzbereitschaft der Bremsaggregate.
3. Die Gefahr, daß einer oder mehrere Reifen beim Aufsetzen des Flugzeuges - "touch down" - auf die Landebahn platzen, wird erheblich reduziert.
4. Die Gefahr des Aquaplaning, die beim - "touch down" - auf die Landebahn entsteht, wenn sich während oder nach starken Regengüssen größere Wassermassen auf der Landebahn befinden, wird nahezu ausgeschlossen (s. LH-Crash in Warschau).

Claims

1. Vorrichtung zum Antrieb von Flugzeugrädern bei ausgefahrenem Fahrwerk des Flugzeuges während der Endphase des Landeanflu ges, durch die Nutzung des vorhandenen Fahrtwindes/Staudrucks von ca. 250 km/h. Eine Erweiterung dieser Erfindung ermöglicht das Abbremsen der Flugzeugräder während der "Take-Off"-Phase (Start), zwischen dem Abheben des Flugzeuges von der Piste bis zum Einfahren des Fahrwerkes.

Die erweiterte Vorrichtung für den Antrieb von Flugzeugrädern während der Endphase des Landeanfluges und das Abbremsen von Flugzeugrädern nach dem Abheben des Flugzeuges von der Piste, besteht aus:
Mehreren Staudruck-Schubkörpern (1), die an den Felgen (6) der Flugzeugräder montiert sind.
Den Fahrtwind/Staudruckabweisern (2), die am Fahrwerk befe stigt sind. In den Fahrtwind/Staudruckabweisern (2) sind die Staudruck- Leitdüsen (3), für den zusätzlichen Antrieb der Flugzeug räder, integriert.

Wahlweise können auch, statt der Staudruck-Leitdüsen (3), Staudruck-Lamellenführungen (9) eingesetzt werden. Der alternativ einsetzbaren Steuerschiene (10), mit den mehr fachen Steuer-Funktionen "A", "B" und "C", und den integrier ten Staudruck-Leitdüsen (3) und den Reversier-Düsen (11). Die Steuerschiene (10) wird in den Fahrtwind/Staudruckabweiser (2) eingebaut.

2 Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Stau druck-Schubkörper (1), die für das spezielle Einsatzgebiet eine eigens hierfür entwickelte geometrische Form aufweisen. An der Frontseite des Staudruck-Schubkörpers (1) befindet sich die Staudruck-Schubfläche (4), (Fig. 2 mit Detail 1). Die Rückseite (5) des Staudruck-Schubkörpers (1) ist, um den Luft widerstand zu reduzieren, stromlinienförmig ausgebildet. Der Staudruck-Schubkörper (1) ist aus Gewichtsgründen als Hohlkörper ausgebildet. Die Staudruck-Schubfläche (4) kann auch durch radiusförmige oder ähnliche Ausbildungen vergrößert werden. Eine Öffnung in der Staudruck-Schubfläche (4) ermöglicht den Lufteintritt in das Innere des Staudruck-Schubkörpers (1) und vergrößert somit die Schubkraft. Durch eine kleine Bohrung an der stromlinien förmigen Rückseite (5) wird eine Jet-Wirkung erzielt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen stromlinienförmig ausgebildeten Fahrtwind/Staudruckabweiser (2) mit den integrierten Staudruck-Leitdüsen (3), der am Fahrwerk des Flugzeuges befestigt ist (Fig. 3 mit Schnitt A : B).

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, gekennzeichnet durch die Staudruck-Leitdüsen (3), mit denen die Schubkraft erhöht wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, gekennzeichnet durch die wahlweise einsetzbaren Staudruck-Lamellenführungen (9). (Fig. 4)

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, gekennzeichnet durch eine Steuerschiene (10) mit den mehrfachen Steuer-Funk tionen "A", "B" und "C", und den integrierten Staudruck- Leitdüsen (3) und den Reversier-Düsen (11).

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, gekennzeichnet durch die Reversier-Düsen (11), mit denen die Flugzeugräder, nach dem Abheben des Flugzeuges von der Piste, abgebremst werden.

8. Alle Bauteile werden in den für den Flugzeugbau bekannten, hochwertigen und resistenten Materialien hergestellt.