DE518585C - Laufradbremse fuer Flugzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Laufradbremse für Flugzeuge.

Wenn ein Flugzeug landet, durchläuft es noch häufig eine große Strecke. Um den Auslauf zu verringern, verwendet man Laufradbremsen, die jedoch dann eine Gefahrenquelle bilden, wenn die Bremsen zu heftig bedient werden, da der Schwerpunkt eines Flugzeuges in der Regel hochliegt und infolgedessen die Gefahr des Kopfsteilens gegeben ist. Es ist daher auch bereits vorgeschlagen worden, den Bremsdruck von dem Druck abhängig zu machen, den eine Stütze (Schwanzsporn) am Rumpfende bei Berührung des Bodens erfährt, und es sind ferner bei derartigen Bremsen auch Einrichtungen getroffen worden, die es dem Führer ermöglichen, den Bremsdruck von sich aus zu regeln.

Gemäß der Erfindung wird der Druck des

ao Flugzeuges auf den Sporn benutzt, um einen hydraulischen Druck zu erzeugen, der vom Führer mittels einer von ihm einstellbaren Übersetzungeinrichtung in einen beliebig kleineren oder beliebig größeren hydraulischen Bremsdruck umgewandelt werden kann. Der Führer vermag auf diese Weise nicht direkt zu bremsen; er kann lediglich den Bremsgrad in seiner Stärke regeln. Sobald jedoch bei etwaiger falscher Handhabung sich der Sporn des Flugzeuges vom Boden abhebt, hört die Bremsung, die in bekannter Weise nur so lange vorgenommen werden kann, als der Sporn auf den Erdboden drückt, sofort auf, obwohl vielleicht der Pilot die Übersetzungshandhabe noch weiterhin bedient. Zweck- mäßig werden Fußhebel zum Regeln der Bremse vorgesehen, die unmittelbar in der Nähe des Seitenruders etwa in der Weise angeordnet sind, daß der Führer, der mit den Füßen das Seitenruder bedient, mit der Fußspitze noch den Bremsreglerfußhebel niederzudrücken vermag.

Dies gibt auch die Möglichkeit, bei der Drehung des Seitenruders z. B. für Rechtsfahrt gleichzeitig auch die Bremse des rechten Laufrades zu bedienen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Führer beim Bremsen keine großen Kräfte aufzuwenden hat, wie dies der Fall ist, wenn die Bremsen durch ein Gestange direkt bedient werden.

Die Beziehung zwischen dem Bremsdruck und der Rückwirkung des Sporndruckes muß verschiedenen Bedingungen genügen, von denen einige zwingend sind. Diese nachstehend erläuterten Bedingungen, die sämtlich durch den Erfindungsgegenstand erfüllt werden, sind folgende:

<- i. Da der Druck des Spornes auf den Erdboden bei großen Geschwindigkeiten des Flugzeuges klein und bei abnehmender Geschwindigkeit des Flugzeuges groß wird,

darf die Bremsung nur dann in Tätigkeit treten, wenn bei entsprechend herabgesetzter Geschwindigkeit der Druck des Spornes einen genügend hohen Wert erreicht hat. 2, Von diesem Wert an muß die Stärke der Bremsung proportional der Rückwirkung des Erdbodens auf den Sporn sein, wobei der Proportionalitätskoeffizient in jedem Fall besonders 'von dem Piloten mit Hilfe einer besonderen Steueranordnung auswählbar sein muß.

3. Die Regelung durch den Führer muß für jedes Rad einzeln vorzunehmen sein, damit die Fahrtrichtung leicht eingehalten werden kann, wenn bei dem auf dem Boden rollenden Flugzeug das Seitenruder nicht mehr wirkt.

4. Die von dem Sporn aus ausgeübte Regelung muß mit einer Verzögerungseinrichtung versehen sein, die so wirkt, daß unter allen Umständen, selbst dann, wenn der Führer einen Fehler begeht, ein zu plötzlicher Anzug der Bremsen verhindert wird. Andererseits soll die Lösung der Bremsen sich augenblicklich vollziehen, wenn der Druck des Spornes auf den Boden unter einen bestimmten Wert sinkt.

Gemäß der Erfindung bedient man sich hydraulischer Kraftübertragung.

Grundsätzlich besteht das System:

a) aus einem Pumpenkörper, der mit dem Sporn verbunden ist; durch ihn wird eine Flüssigkeit in eine Rohrleitung geschickt, mit einem Druck, der proportional der Rückwirkung des Bodens auf den Sporn ist;

b) aus Bremstrommeln, die je eine auf jedem Rade angebracht sind und deren Bremssegmente durch einen oder zwei Kolben gesteuert werden, die in einem von der Druckflüssigkeit beaufschlagten Zylinder arbeiten, wobei durch die Druckflüssigkeit eine Verschiebung der Kolben eintritt, die ihrerseits die Bremssegmente gegen die Bremstrommel bewegt und

c) aus Regelorganen, welche ebenfalls, für jedes Rad eins, vorgesehen sind und durch den Führer gesteuert werden, wobei ein solches Organ einen Teil der vom Pumpenkörper am Sporn beeinflußten Druckflüssigkeit aufnimmt und auf dem Wege über eine regelbare Übersetzung dem Bremszylinder die Druckflüssigkeit liefert.

Wichtig ist, dieses Regelorgan in solcher Weise auszuführen, daß der Druck der zu den Brernszylindern geleiteten Flüssigkeit proportional dem Flüssigkeitsdruck ist, der vom Pumpenkörper des Spornes herrührt, wobei der Proportionalitätskoeffizient nach dem Belieben des Führers zwischen ο und einem bestimmten Höchstwert jederzeit änderbar eingestellt werden kann.

Schließlich besitzt die Vorrichtung in dem Rohrsystem in der Nähe seines Austritts aus dem Pumpenkörper des Spornes ein Verzögerungsorgan, welches die Fließgeschwindigkeit der gegen die Regler gedrückten Flüssigkeit beschränkt, wobei dieses Verzögerungsorgan so ausgestaltet ist, daß es einen ungehinderten Rücklauf der Flüssigkeit und infolgedessen eine augenblickliche Bremslösung gestattet.

Auf der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel dargestellt.

Abb. ι zeigt in Seitenansicht ein mit der Erfindung ausgerüstetes Flugzeug im Augenblick der Landung;

Abb. 2 läßt in größerem Maßstab den Sporn und den angeschlossenen Pumpenkörper erkennen;

Abb. 3 zeigt das Regelorgan;

Abb. 4 erläutert die Anordnung der Bremstrommel, der Bremssegmente und der Bremszylinder. In

Abb. 5 ist eine mechanisch arbeitende Regelvorrichtung dargestellt;

Abb. 6 zeigt das Verzögerungsorgan schematisch und

Abb. 7 eine Sicherheitsvorrichtung. In den Abbildungen bedeutet!⁷ den Flugzeügkörper, R die Laufräder und B den Schwanzsporn.

Das elastische Element 1, welches an dem Sporn befestigt ist, wird nicht direkt am Flugzeugkörper befestigt, sondern mit dem Kolben 2 einer Pumpe 3 verbunden und überträgt auf diesen Kolben die Rückwirkung des Spornes. Eine Rohrleitung 4 verbindet den Pumpenkörper 3 mit den Regelorganen. Jedes derselben besitzt in der Hauptsache ein Gehäuse 5. aus Aluminium o. dgl., in welchem zwei Zylinder 6,7 eingebaut sind. In den Zylindern befindet sich je ein Kolben 8 und 9. Der Zylinder 6 steht durch die Leitung 4 mit dem Pumpenkörper 3 des Spornes in Verbindung. Diese Leitung besitzt eine Abzweigung, die zu dem Regler des anderen Rades führt. Eine Rohrleitung 10 verbindet den Zylinder 7 jedes der Regler mit dem Bremszylinder des zugehörigen Rades.

Die Kolben 8 und 9 sind durch einen Hebel 11 verbunden, welcher sich auf eine Rolle 12 stützt, die von einer Stange 13 getragen wird. Am oberen Teil endet die Stange 13 in einem Fußhebel 14, auf den der Führer zu treten hat. Er bewegt dabei die Stange 13 entgegen einer Feder 15 nach unten. Die Anschläge 16 und 1.7 begrenzen die Verschiebung der Rolle 12. Die Aufgabe des Regelorgans besteht darin, den Übersetzungswert zwischen dem Druck in der Leitung 10 und dem Druck in der Leitung 4 in den Grenzen zwischen Null und einem Höchstwert veränderlich zu halten,

d. h. das Verhältnis zwischen dem Bremsgrad und dem Rückwirkungsgrad des Erdbodens auf den Sporn zu regeln. Hebel 11 und Rolle 12 bilden praktisch einen Doppelhebel, dessen Armlängen veränderlich sind.

Es bezeichnen: Λ" den Querschnitt der Zylinder 6 und 7, P den Druck je Quadratzentimeter, der durch die Flüssigkeit im Zylinder 6 ausgeübt wird, P' den Druck je Ouadrat-Zentimeter, der auf die Flüssigkeit im Zylinder 7 ausgeübt wird, F den Gesamtdruck, der durch die Flüssigkeit auf den Kolben 8 wirkt, F' den Gesamtdruck, der durch die Flüssigkeit auf den Kolben g ausgeübt wird, d die veränderliche Entfernung von der Achse der Rolle 12. zur Achse des Kolbens 6 und L die konstante Entfernung zwischen den beiden Zvlinderachsen. Man kann dann setzen:

hieraus:
P'-S

Man sieht, daß für einen gegebenen Wert von P, der einer bestimmten Stärke der Rückwirkung des Erdbodens auf den Sporn entspricht, sich P' im gleichen Sinne wie P

verändert, wenn die Entfernung d = — ist.

P' d
Die Beziehung -75· ^=7-;—j zeigt, daß P'

einen sehr großen Wert annehmen kann, wenn d annähernd gleich L wird, d. h. wenn die Rolle 12 am Hebel 11 abwärts geht und in die Nähe der Achse des Kolbens 9 kommt. Um diese sehr großen Druckwerte zu vermeiden, ist der Anschlag 17 vorgesehen. Durch diesen Anschlag wird die Rolle 12 verhindert, unter eine im voraus genau bestimmte tiefste Stellung zu gehen.

In Abb. 5 ist eine nicht hydraulische Ausführungsform des sonst grundsätzlich gleichen Reglers gezeigt. Alle wichtigen Organe, die in Abb. 3 erläutert wurden, sind auch hier vorhanden. Der Kolben 8 wird dauernd durch eine Feder 18 zurückgedrückt. Die links von den Kolben 7 und 8 (Abb. 5) dargestellten Federn haben die Aufgabe, die Kolben in festen Eingriff mit den Stellelementen, bei Ruhezustand den Hebel 11 in Berührung mit der Rolle 12 zu halten. Ein nicht gezeigter Fußhebel, der auf den Hebel 19 einwirkt, betätigt den hiermit gekuppelten Hebel 20, welcher die Stange 13 niederdrückt.

Jedes Rad des Flugzeuges trägt eine Bremstrommel 21 mit Bremssegmenten 22, 22', die um einen festen Drehpunkt 23 geschwenkt werden können. Diese Bewegung wird entgegen der Wirkung einer Lösefeder durch Kolben 24, 24' erzielt, die sich in einem gemeinsamen Zylinder 25 verschieben. Auch hier liegt zwischen den Kolben eine Feder, um den Eingriff mit den Bremssegmenten 22, 22' zu sichern. Durch eine feste Verbindung zwischen Kolben und Bremssegmenten könnte diese Feder in Fortfall kommen.

In diesen Zylinder mündet die vom zugehörigen Regler kommende hydraulische Leitung 10. Durch die Bewegung des Kolbens 9 in der Darstellung der Abb. 5 nach links wird die in der Rohrleitung 10 enthaltene Flüssigkeit in den Zylinder 25 gedrückt, wodurch die Kolben 24 sich auswärts bewegen und die Segmente 22 gegen die Bremstrommel drücken.

Wie bereits erwähnt, ist in der Rohrleitung 4 eine Verzögerungsvorrichtung eingebaut. Diese Vorrichtung ist mit dem Bezugszeichen 26 versehen, in Abb. 1 schematisch dargestellt und in Abb. 6 im einzelnen erläutert. Sie besteht aus einem kleinen Gehäuse, in dessen Innerem eine Zwischenwand vorgesehen ist, die zwei Bohrungen aufweist. Die eine Bohrung 28 besitzt einen kleinen Durchmesser und ist dauernd offen. Die zweite Bohrung 22 hat einen größeren Querschnitt und besitzt auf der dem Zylinder 3 zugewendeten Seite eine Klappe 30. Wird durch den Kolben 2 die Flüssigkeit aus dem Zylinder 3 zum Regler gedrückt, so muß die Flüssigkeit die Drosselöffnung 28 durchfließen. Es findet infolgedessen eine Verlangsamung des Flüssigkeitsstromes statt. Im umgekehrten Sinne dagegen kann das Wasser frei durch die Öffnung 29 zurückfließen.

Um die Anlage dauernd betriebsbereit zu halten, ist es zweckmäßig, möglichst einfache Hilfsmittel vorzusehen. In der Druckflasche 31 (Abb. 7) befindet sich ablesbar am Manometer 33 Druckluft, die das Öl 32 herauszupressen versucht. Das Manometer befindet sich dauernd in Sicht des Führers. Von der Druckflasche 31 führen Leitungen zu den Leitungen 4 und 10, wobei Rückschlagventile 34 und 35 dafür sorgen, daß in den Leitungen 4 und 10 ständig eine Füllung vorhanden ist. Irgendwelche Verluste, die in der Bremsrohranlage auftreten, werden somit automatisch von der Druckflasche 31 aus ergänzt. Bei Undichtigkeiten oder zu starkem Verbrauch tritt sehr bald ein Abfall am Manometer 33 ein, so daß der Führer rechtzeitig erkennt, daß er sich auf seine Bremsanlage nicht mehr verlassen kann.

An Stelle des hier genannten Öles als Flüssigkeit kann natürlich auch jede andere Flüssigkeit, wie z. B. Alkohol, Verwendung finden. Letzteres ist zweckmäßig, wenn es sich darum handelt, die Bremsflüssigkeit bei sehr niedrigen Temperaturen flüssig zu halten. Ferner können Spezialanlagen vorgesehen

werden, um die Dichtigkeit der Rohranlage zu sichern.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Laufradbremse für Flugzeuge, die sowohl selbsttätig mittels und nach Maßgabe des Schwanzsporndruckes als auch vom Führer beeinflußbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Sporndruck erzeugter hydraulischer Druck durch eine vom Führer zu regelnde Übersetzungseinrichtung in einen beliebig kleineren oder beliebig größeren hydraulischen Bremsdruck umwandelbar ist.

2. Flugzeugbremse nach Anspruch 1 mit unterschiedlicher Bremsbarkeit des rechten und linken Laufrades, dadurch gekennzeichnet, daß eine regelbare Uber-Setzungseinrichtung in jede der zur rechten und linken Laufradbremse führenden Zweigleitungen eingeschaltet ist.

3. Flugzeugbremse nach Anspruch 1 und 2 mit Verzögerungseinrichtung im Gestänge, dadurch gekennzeichnet, daß in '25 die Hauptleitung der Bremsflüssigkeit ein Katarakt eingeschaltet ist, der der Bremsflüssigkeit beim Rückgang einen ungedrosselten Durchtrittsquerschnitt bietet.

4. Flugzeugbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse ein aus zwei Zylindern (6, 7) mit je einem Kolben (8 bzw. 9) bestehendes Regelorgan aufweist, dessen einer Zylinder (6) durch die Rohrleitung (4) mit der Pumpe (3) des Spornes und dessen anderer Zylinder (7) über eine Rohrleitung mit der Bremstrommel in Verbindung steht, und daß die Verschiebung des einen Kolbens (8) auf den zweiten Kolben (9) mit Hilfe eines Hebels (11) übertragen wird, der sich gegen eine Rolle (12) stützt, deren Lage in jedem Augenblick vom Führer beliebig bestimmt werden kann,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen