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Als windschnittiger hohler Träger ausgebildete Schneekufe für Luftfahrzeuge
Die vorliegende Erfindung hat eine Schneekufe für Luftfahrzeuge zum Gegenstand und
bezweckt, neben genügender Festigkeit den Luftwiderstand soweit wie möglich herabzumindern,
und zwar sowohl durch die Gestaltung und Anordnung der Kufe an sich als auch mittels
besonderer Vorrichtungen, die die Kufe im Fluge selbsttätig in der aerodynamisch
günstigsten Lage halten.
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Bekannt sind Schneekufen in Form der gewöhnlichen Skier mit und ohne
widerstandsvermindernde Umhüllungen. Diese Schneekufen besitzen hohe Achsstützen,
durch die allein die bei Start und Landung auftretenden Stoßkräfte zu leiten sind;
sie sind deshalb nur schwer genügend fest auszubilden und auch wegen der verhältnismäßig
hohen Lage der Achsstützen aerodynamisch ungünstig. Es ist weiterhin der Vorschlag
gemacht worden, als hohle Träger mit Außenabdeckung ausgebildete Kufen mit außenliegenden
Lagerhülsen an die sonst die Räder tragende Fahrgestellachse zu befestigen, wobei
zur Begrenzung der Schwingbewegungen der Kufe außenliegende, zum Rumpf geführte
Seile dienen sollten. Obwohl bei derartigen Kufen eine an sich aerodynamisch günstige
Form erreichbar ist, bieten die Fahrgestellachse, die Lagerhülsen der Kufe, die
Enden der am Kufenanlenkungspunkt zusammenlaufenden Streben des Kufengestells sowie
die Seile zur Begrenzung der Kufenschwingbewegungen immer noch erheblichen Luftwiderstand.
Erfindungsgemäß wird der Luftwiderstand bei derartigen als hohle Träger ausgebildeten
Schneekufen weiter dadurch erheblich herabgesetzt, daß die etwa horizontal verlaufende
Schwingungsachse durch dien Kufeninnenraum durchgeführt ist. Weiterhin wird zu diesem
Zweck eine zur selbsttätigen Innehaltung der aerodynamisch günstigsten Lage dienende
Vorrichtung innerhalb des Kufenhohlraums untergebracht. Diese Vorrichtung, die zweckmäßig
als eine nach entgegengesetzten Bewegungsrichtungen wirksame Abfederung ausgebildet
ist, begrenzt dann auch gleichzeitig die Drehbewegungen der Kufe um ihre Querachse.
Eine weitere Verminderung dies Luftwiderstandes des Flugzeugs kann dadurch erreicht
werden, daß man auch die zur Unschädlichmachung der Massenwirkungen des Flugzeugs
bei Start und Landung erforderlichen Stoßaufnahmevorrichtungen, wie beispielsweise
Federungen, Stoßdämpfer, Streckkörper, Anschläge u. dgl., dem freien Luftstrom entzieht
und innerhalb der hohlen Schneekufen unterbringt. Zweckmäßig werden die zum Abfangen
der Massenkräfte des Flugzeugs dienenden Federungen gleichzeitig mit dazu benutzt,
die Kufe in der aerodynamisch günstigsten Lage zu halten und die Drehbewegungen
der Kufe um ihre Querachse zu begrenzen.
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Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar
stellt dar: Abb.. z die Seitenansicht .einer Kufe, teilweise im Schnitt,
Abb.
2 eine Draufsicht zu Abb. I, teilweise im Schnitt, und Abb. 3 einen Schnitt nach
Linie III-III der Abb. 2 in vergrößertem Maßstabe.
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Die Abb. 4, 5 und 6 zeigen im Längsschnitt weitere Ausführungsmöglichkeiten
des Erfindungsgegenstandes, und zwar mit in die Kufe eingebauten Abfederungsvorrichtungen
für die Flugzeugmassen.
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Abb. 7 zeigt einem Querschnitt durch den Gegenstand der Abb. 6 nach
Schnittlinie VII-VII.
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Bei den gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Kufe I als windschnittiger
Körper aufgebaut, indem ein aus Längsträgern 2 und Spanten 3 bestehendes Gerüst
mit Blech umkleidet ist. Die Kufe ist auf die Achse des Fahrgestells des Flugzeugs,
beispielsweise auf die sonst für die Räder des Flugzeugs, benutzte Achse, aufgesteckt,
an der in üblicher Weise die die Gewichts- und Stoßkräfte aufnehmenden Streben des
Fahrgestells angreifen.
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Bei dem Beispiel nach Abb. I bis 3 ist mit dem Ende der Fahrgestellachse
5 ein Hebel 8 starr verbunden, dessen freies Ende eine Verbreiterung 9 trägt, die
zwischen Gummizüge Io eingreift, die um zwei horizontale Träger II gewickelt sind.
Bei dieser Anordnung werden bei Schwingbewegungen der Kufe I in den Gummizügen Io
Kräfte erzeugt, die die Kafe wieder in die Normallage, die auch den geringsten Luftwiderstand
ergibt, zurückzuziehen bestrebt sind. Die Federung Io dient sonach nur zur Abfederung
der Drehbewegungen der Kufe um die Querachse und zum selbsttätigen Festhalten der
Kufe in ihrer günstigsten Lage während des Fluges, während zur Aufnahme der beim
Starten, Landen oder Gleiten auftretenden, durch die Massen des Flugzeugs bedingten
Stoßkräfte besondere Federungen, die in bekannter Weise beispielsweise an den Streben
6, 7 angebracht sein können, vorzusehen sind. Um bei einem etwaigen Reißen der Gummizüge
Io ein Herunterklappen der Kufen zu verhindern, sind kurze Begrenzungsseile I2 vorgesehen,
die einerseits an der Kufe und andererseits an dem unteren Teil der Streben 6, 7
angreifen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 ist zur Abfederung der Flugzeugmassen
bei Start, Landung und Gleiten auf dem Boden, zur Abfederung der Drehbewegungen
der Kufe um ihre Querachse und zur Einstellung der Kufe in die günstigste Lage während
des Fluges ein und dieselbe Federungsvorrichtung benutzt, die, dem freien Luftstrom
entzogen, vollkommen innerhalb der Kufe liegt. Mit der Fahrgestellachse 5 ist ein
Querbalken I5 starr verbunden, der an beiden Enden Auflager I6, I7 für Wickelfedern
I8, I9 trägt, die an den in der Kufe festliegenden Auflagern 2o, 2I so eingehängt
sind, daß diese Federn, wenn das Flugzeug sich gegen den Boden stützt, seine Last
unter entsprechender Dehnung aufnehmen. Als Hubbegrenzung für die Abfederungsvorrichtung
I8, I9 sind am Boden der Kufe Gummipuffer 28, 29 vorgesehen. Zur Führung der Achse
5 während der Durchfederung dienen Lenker 22, die mit ihrem einen Ende gelenkig
mit der Achse 5 verbunden sind, mit ihrem anderen Ende um einen in der Kufe festliegenden
Gelenkpunkt 23 schwingen. Ein Schlitz 24 in der Kufenseitenwand ermöglicht die ungehinderte
Verschiebung der Achse gegenüber der Kufe. Während des Fluges ziehen die Wickelfedern
I8, I9 die Kufe nach unten, so daß sie mit Anschlägen 25, 26, die zweckmäßig ebenfalls
als Gummipuffer ausgebildet sind, sich gegen den Querbalken I5 legt, wodurch ihre
Lage gegenüber dem Flugzeug bestimmt ist. An Stelle dieser Gummipuffer könnten auch
Zugfedern angeordnet sein, die den Federn I8, I9 entgegenwirken, also die Kufe nach
oben zu ziehen trachten. Die resultierende Wirkung einer solchen Doppelfederung
ergibt dann wieder eine bestimmte Mittelstellung der Kufe während des Fluges. Weiterhin
könnte man solche Doppelzug federn auch durch einfache Federn, die sowohl Zug- als
auch Druckkräfte aufnehmen können, ersetzen.
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Abb. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchem sowohl für die Stoßabfederung
als auch für die Einstellung der Kufe während des Fluges und zur federnden Begrenzung
von Drehschwingungen Luftpuffer vorgesehen sind. Mit der Fahrgestellachse 5 ist
ein Stößel 3I gelenkig verbunden, der sich auf eine allseitig geschlossene, mit
Luft gefüllte biegsame Membran 32 stützt, die in einen auf dem Kufenboden stehenden
Behälter 33 eingeschlossen ist und die bei Belastung der Kufe durch das Flugzeuggewicht
vom Stößel 3I so weit eingestülpt wird, bis der entstehende höhere Innendruck der
äußeren Kraft das Gleichgewicht hält. Zur Begrenzung der Drehbewegungen der Kufe
und zur Einstellung der Kufe in die günstigste Lage während des Fluges sind weitere,
ähnlich gestaltete Luftfederungen 35, 36 vorgesehen, die auf einen doppelarmigen,
mit der Achse 5 starr verbundenen Hebel 34 einwirken. Wird die Kufe aus ihrer Mittellage
gegenüber dem Flugzeug gedreht, so wird die Membran der einen oder anderen Luftfederung
35, 36 nach innen, gedrückt und dadurch der Luftdruck in der Membran erhöht; dieser
erhöhte Druck aber sucht die Kufe wieder in die Mittellage zurückzudrehen. Die Führung
der Achse 5 bei dex Durchfederungsbewegaung der Membran 32 erfolgt hier durch einen
senkrechten Schlitz 37 in der Kufenseitenwand.
Bei der Ausführungsform
nach den Abb. 6 und 7 ist die Kufe I auf einem Arm 4o schwingbar gelagert, der seinerseits
um ein am Flugzeugkörper 6o fest angebrachtes, in Richtung der Flugzeuglängsachse
liegendes Gelenk 4I schwingen kann. Zwecks Einstellung der Kufe in die aerodynamisch
günstigste Lage sind auf dem Arm 4o zwei Dop pelhebel 42, 43 starr befestigt. Von
den in der Kufe festliegenden Bolzen 46, 47 führen Federschlingen 44, 45 zu den
Endpunkten dieser Hebel 42, 43 und bewirken so die Einstellung der Kufe in die günstigste
Lage. Zum Zwecke der Stoßabfederung ist eine die Stoßkraft aufnehmende und nach
dem Flugzeugkörper hin übertragende Stange 48 mit einer den Arm 4o umfassenden Aussparung
von oben durch einen Schlitz 49 in die Kufe eingeführt. An ihrem unteren Ende trägt
die Stange 48 ein Querhaupt 5o. Um dieses Querhaupt und den Arm 4o sind Federungsschleifen
5I gewunden, welche die Stoßkräfte aufnehmen. Ein am Boden der Kufe angebrachter
Gummipuffer 52 dient als Hubbegrenzer für die Stoßaufnahmefederung. Der weitere
Vorteil dieser Bauart der Schneekufe mit eingebauter Stoßaufnahmefederung gegenüber
den oben beschriebenen Ausführungsformen besteht in einer weitgehenden Verringerung
der Biegungsbeanspruchung der die Kufe tragenden Achse und in der Vermeidung eines
Schlitzes in der Kufenseitenwand, welcher gegen dass Eindringen von Schnee schwerer
abzudichten ist als ein obenliegender Schlitz.