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Die
Erfindung betrifft ein Bughilfsfahrwerk für ein Drehflügelflugzeug
wie einen Drehflügler.
Sie betrifft auch eine mit einem solchen Fahrwerk versehene Kraftaufnahmestruktur,
sowie ein Luftfahrzeug.
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Bei
vielen dieser Luftfahrzeuge wird, insbesondere, um eine gute vielseitige
Nutzung der Maschine bei den weiter unten erläuterten Zwängen zu gewährleisten, garantiert:
- – eine
Bodenfreiheit so weit wie möglich
zu reduzieren;
- – eine
akzeptable Sicherheit im Fall einer Notlandung oder einer "Bruchlandung";
- – ein
geringer Luftwiderstand; und
- – eine
ausgezeichnete Bodenstabilität.
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Insbesondere
aufgrund dieser Zwänge
neigt man dazu, Fahrgestelle vorzusehen, die auf das Luftfahrzeug
in einfahrbarer oder umklappbarer Weise montiert sind, und dass
diese Fahrwerke einen spezifischen Betrieb im Notfall aufweisen,
insbesondere bei einer Bruchlandung.
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Außerdem ist
es bei manchen Maschinen notwendig vorzusehen, dass das Fahrgestell
mit den maritimen Anforderungen kompatibel ist, d. h. dem Landen
auf einem Schiff. Dann muss das Fahrgestell um 180 Grad zu beiden
Seiten (+/– 180°) ausrichtbar sein,
in seiner Richtachse verriegelt werden können und die Phänomene von
Störbewegungen, "Shimmy" genannt, vermeiden.
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Auf
dem Gebiet der Luftfahrzeuge mit Drehflügeln wird mit "Shimmy" eine schnelle Schwingbewegung
um die Schwenkachse bezeichnet, die starke Störkräfte induziert, die die Zerstörung des
Fahrwerks nach sich ziehen können.
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Außerdem darf
die Anordnung eines Bugfahrwerks nicht den Betrieb und den Einbau
von Erfassungseinrichtungen wie Radargeräten auf der Maschine beeinträchtigen.
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Der
Rumpf eines solchen Luftfahrzeugs, oder zumindest manche seiner
Strukturelemente, müssen
auch mit den erwähnten
Zwängen
kompatibel sein.
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Einerseits
ist dies oft unvereinbar mit einer guten Sicht für die Insassen der Maschine
zwischen dem Fahrgastraum und dem Cockpit.
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Andererseits
ist es nützlich,
wenn die Kabine innen eine Anordnung aufweist, die eine korrekte
Bewegung ihrer Insassen zwischen dem Fahrgastraum und dem Cockpit
erlaubt.
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Es
ist ebenfalls wünschenswert,
dass die Kabine innen eine Anordnung aufweist, die verfügbare Räume vorsieht,
entweder wesentliche Bestandteile der Maschine oder für Gegenstände, die
für die
Besatzung oder die Passagiere notwendig sind.
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Bis
heute erlauben die Rumpfstrukturen und Fahrwerke es aber nicht,
die gewünschten
Ergebnisse zu erhalten.
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Zumindest
ist derzeit die Beachtung bestimmter Spezifikationen antinomisch
gegenüber dem
Erhalt anderer Funktionen, was zu Kompromissen zwingt, die in der
Praxis nicht immer akzeptabel sind.
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Bezüglich der
Fahrwerke werden nun einige zweckdienliche Druckschriften angeführt.
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Die
Druckschrift
US 4 821 983 beschreibt
ein Fahrwerk, das für
ein Drehflügelflugzeug
bestimmt ist, wobei dieses Fahrwerk im Wesentlichen von vorne nach
hinten einfahrbar ist und aufweist:
- – eine rollende
Einheit mit einer Rollachse, um die ein Rad dreht;
- – ein
Schwingsystem allgemein in Längsrichtung, wobei
in der Nähe
eines freien Endes dieses Systems die Rollachse montiert ist, während an
einem vorderen Gelenkende in Längsrichtung
entgegengesetzt zum freien Ende das Schwingsystem über mindestens
ein Quergelenk zur Verankerung auf einer Kraftaufnahmestruktur schwenkbar
montiert ist, die dazu bestimmt ist, steif fest mit dem Luftfahrzeug
verbunden zu werden;
- – einen
Stossdämpferzylinder,
von dem ein Verbindungsende am Schwingsystem angelenkt ist, wobei
der Stossdämpferzylinder
- – axial
entgegengesetzt zu seinem Verbindungsende ein Anschlussende an die
Struktur angelenkt hat, wobei das Schwingsystem einen Elevationsausschlag
um sein vorderes Gelenkende aufweist, der größer ist als ein Dämpfungsausschlag;
- – der
Stossdämpferzylinder
Mittel zum Zurückziehen
des Schwingsystems über
eine Anschlagstellung des Dämpfungsausschlagendes
hinaus aufweist, so dass dieses Schwingsystem und der Stossdämpferzylinder
sowohl Stoßdämpfungs- als
auch Fahrwerk-Einfahrfunktionen gewährleisten.
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Die
Druckschrift
FR2608242 beschreibt
einen Stoßdämpferzylinder
für ein
Fahrgestell eines Drehflügelflugzeugs.
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Dieser
Stoßdämpferzylinder
ist für
ein Hauptfahrwerk mit Schwenkhebel bestimmt. Er ist dann in einer
im Wesentlichen senkrechten Stellung und so angeordnet, dass die
Stoßdämpferfunktion,
d. h. die elastische und gedämpfte
Absorption der Sinkenergie des Luftfahrzeugs bei seinem Landen und der
Bodenberührung,
in Kompression unter der Last erfüllt wird.
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Die
Druckschrift
FR2635498 beschreibt
eine Vorrichtung zur Ausrichtbetätigung
der Räder
eines Hilfsfahrwerks eines Luftfahrzeugs. Eine Stange gleitet entlang
ihrer Achse in einem Rohr, dessen freies Ende die Räder trägt.
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Ein
Kompass verbindet das Rohr und die Stange in Drehung. Ein Zurückziehzylinder
weist Kräftebegrenzungsmittel
für den
Fall einer Bruchlandung auf. Ein Stoßdämpfer hat seine Längsachse
in Koinzidenz mit der Achse des Rads.
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Die
Druckschrift
FR2647170 beschreibt
eine Vorrichtung zur Reduzierung der Flexibilität eines Stoßdämpfers für ein Hubschrauber-Fahrwerk. Ein Stoßdämpferkörper weist
einen Stoßdämpferkolben und
eine Stoßdämpferstange
auf, die dicht gleitend im Körper
montiert ist, und die im Stoßdämpfer eine Druckkammer
definieren, die ein im Wesentlichen nicht komprimierbares Hydraulikfluid
enthält.
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Eine
Entlastungskammer enthält
ein Hydraulikfluid benachbart einem unter Druck stehenden komprimierbaren
Fluid, und steht mit der Druckkammer über Mittel zur Drosselung des
aus der Druckkammer verdrängen
Fluids in Verbindung.
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Die
Druckschrift
FR2677951 beschreibt
eine Vorrichtung zur elektrischen Ausrichtung eines Luftfahrzeug-Fahrwerks.
Ein Elektromotor ist an einem Stoßdämpfergehäuse befestigt und einer Antriebswelle
zugeordnet, die parallel zur Achse dieses Gehäuses angeordnet ist. Eine Betätigungsstange
ist an der Antriebswelle und an einem drehenden Rohr befestigt.
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Die
Druckschrift
FR2689088 beschreibt
einen Stossdämpferzylinder
für Hubschrauber.
Er weist eine Funktion der Kraftbegrenzung im Fall einer Bruchlandung
auf. Er weist eine Einziehstrebe auf und gewährleistet die Funktionen der
Betätigung,
der Stoßdämpfung und
der Spitzenbegrenzung der Kräfte.
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Die
Druckschrift
FR2684957 beschreibt
eine Kräfte-Spitzenbegrenzungsvorrichtung
für einen Fahrgestell-Stoßdämpfer eines
Hubschraubers. Dieser Stoßdämpfer ist über Kugelgelenk-Aufsätze angelenkt.
Das Fahrgestell ist weder ausrichtbar noch einfahrbar, während die
Kräfte-Spitzenbegrenzungsvorrichtung
immer in den Stoßdämpfer integriert
ist.
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Die
Druckschrift
GB527994 beschreibt
eine Ausrichtungsvorrichtung eines Luftfahrzeug-Fahrwerks. Die Ausrichtungsachse
des Rads geht durch die Schwenkachse dieses letzteren.
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Ein
Gelenk ermöglicht
einen Schwenkhebel bezüglich
der Struktur des Luftfahrzeugs. Diese Vorrichtung weist zwei Arme
auf, in Elevationsrichtung zu beiden Seiten einer Aufnahmemuffe
der Ausrichtungsachse des Rads, um die Positionierung dieser Ausrichtungsachse
in Elevationsrichtung zu gewährleisten.
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Die
Druckschrift
US2493649 beschreibt
ein Antriebssystem für
gelenkte Vorderräder
eines Luftfahrzeugs mit einem Stoßdämpfer, der eine Längsachse
in Koinzidenz mit der Achse des Rads aufweist.
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Die
Druckschrift
US5944283 beschreibt
einen Stoßdämpfer für ein Anticrash-Fahrwerk.
Seine Schwenkhebelachse ist verlagert.
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Und
die Druckschrift
US6257521 beschreibt ein
Heckfahrwerk eines Luftfahrzeugs, dessen Schwenkhebelachse verlagert
ist, um Störbewegungen
zu vermeiden.
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Nunmehr
betreffend die Struktur eines Drehflügelflugzeugs werden einige
zweckdienliche Dokumente dieses technischen Gebiets aufgeführt.
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Die
Druckschrift
EP1052169 beschreibt
in einem Hubschrauber ein Gitter von fest mit dem Deck und der Haut
der Basis des Rumpfs verbundenen Balken.
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Die
Druckschrift
EP1426289 beschreibt
eine stoßfeste
Hubschrauberstruktur und einen Energieabsorber.
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Diese
Struktur bildet einen Rahmen, der aus Rohren aus Fasern aus verstärkten Verbundwerkstoffen
anstelle von Balken mit "I"-förmigem Querschnitt
besteht. Die Rohre sind mit Schaumstoffen gefüllt. Die Rohre sind unter der
Seitenwand an Punkten einer im Fall einer Bruchlandung induzierten Last
angeordnet.
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Diese
Druckschrift sieht nicht die Zwischenfügung eines Gehäuses mit
massiven Wänden
in Abstand zu Seitenwänden
des Rumpfs oberhalb eines Bughilfsfahrwerks vor, das selbst in der
Nähe der
Mitte der Maschine gemäß ihrer
Querrichtung angeordnet ist.
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Die
Druckschrift
FR2629045 beschreibt
eine Struktureinheit eines Leichtflugzeugs. Ein Abteil für Passagier(e)
besteht aus einer zentralen oder Haupt-Trennwand an der Rückseite
des Abteils, aus einer vorderen Trennwand am vorderen Ende des Abteils
und aus einem zentralen Hohlbalken, der in Längsrichtung des Flugzeugs angeordnet
ist.
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Diese
Einheit wird von den Rumpfwänden verstärkt. An
der hinteren Trennwand sind der hintere Bereich des Rumpfs und ein
Hauptfahrgestell befestigt.
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Der
vordere Bereich des mittleren Balkens wird dann verwendet, um einen
Teil dieses Fahrwerks in der eingefahrenen Stellung aufzunehmen.
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Die
Druckschrift
FR2693976 beschreibt
einen Hubschrauberrumpf, der eine zentrale Struktur aufweist, mit
der eine vordere Struktur, eine hintere Struktur und ein Fahrgestell
verbunden sind.
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Diese
Strukturen tragen ein Schaltgetriebe, einen Hauptrotor und einen
Motor.
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Die
zentrale Struktur weist ein Gerüst
auf, das mit Verkleidungselementen versehen ist, die die Außenform
des Rumpfs definieren. Das Gerüst
weist im Wesentlichen die Form eines Sechsecks mit aneinander befestigten
Gerüstplatten
auf.
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Die
Druckschrift
GB724999 beschreibt
einen Rahmen eines Luftfahrzeugs wie eines Hubschraubers. Diese
Rahmen hat die Form eines Gitters von Rohren, das breite seitliche Öffnungen
freilässt.
Um den Rumpf zu formen, bedeckt eine Haut dieses Gitter von Rohren,
und ein Deck ist auf dem Bodenbereich dieses Gitters aufgebracht.
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Die
Druckschrift
US4593870 beschreibt
eine Struktur eines Luftfahrzeugrumpfs, insbesondere eines Hubschraubers.
Diese Struktur weist unter dem Deck der Passagierkabine hinter dem
Cockpit ein Gitter von Balken aus Verbundwerkstoffen auf. Dieses
Gitter ermöglicht
es, einen progressiven und verstärkten
Widerstand im Fall einer Notlandung zu erhalten.
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Querwände mit
zentraler Öffnung
trennen das Cockpit vorne von der Passagierkabine hinten.
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Die
Druckschrift
US5451015 beschreibt
einen Tank eines Luftfahrzeugs, speziell eines Hubschraubers. Dieser
Tank ist verstärkt,
um einer Notlandung zu widerstehen, und ist an der Rückseite
einer massiven Trennwand angeordnet.
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Diese
Trennwand, die hinter Sitzen angeordnet ist, ist mit Rippen versehen,
um sich beim normalen Betrieb der Maschine am Tragen von Lasten
zu beteiligen.
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Die
Druckschrift
WO0005130 beschreibt
einen Hubschrauberrumpf. Dieser Rumpf besitzt einen zentralen Bereich,
mit dem ein vorderer Bereich und ein hinterer Bereich verbunden
sind.
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Der
zentrale Bereich ist mit Übertragungsmitteln
von durch das Hauptschaltgetriebe, das Fahrgestell und den Heckbalken
verursachten Kräften versehen.
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Diese
Druckschrift beschreibt keine Rumpfstruktur, die einen Aufnahmehohlraum
für Landeeinrichtungen
aufweist, oder in der Lage ist, einen Längsdurchgang zu beiden Seiten
quer zu diesem Rumpf für
Passagiere oder Besatzungsmitglieder freizulassen.
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Dei
Lehre dieser Druckschriften ermöglicht es
aber insbesondere nicht, über
ein Bug-Fahrgestell und/oder über
eine Struktur für
den Rumpf eines Drehflügelflugzeugs
zu verfügen,
die zum Beispiel gemeinsam erlauben, dass:
- – die Bodenfreiheit
reduziert ist;
- – im
Fall einer Bruchlandung die Sicherheit optimal ist;
- – der
Luftwiderstand und die Instabilität minimiert sind;
- – das
Fahrgestell nicht von dem "Shimmy" genannten Instabilitätsphänomen betroffen
ist;
- – das
Fahrgestell mit den maritimen Zwängen kompatibel
ist;
- – die
Anordnung der Struktur nicht die Radargeräte oder Detektoren verdeckt;
- – die
Insassen eine gute Sicht nach vorne haben;
- – die
Bewegung der Insassen in der Maschine bequem ist; und
- – Innenräume verfügbar sind.
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Zu
diesem Zweck ist ein Gegenstand der Erfindung ein ausrichtbares
Bughilfsfahrwerk, das für ein
Drehflügelflugzeug
bestimmt ist, wobei dieses Fahrwerk im Wesentlichen von vorne nach
hinten einfahrbar ist und mindestens aufweist:
- – eine rollende
Einheit mit einer Rollachse, um die mindestens ein Rad dreht;
- – ein
Schwingsystem allgemein in Längsrichtung, wobei
in der Nähe
eines freien hinteren Endes dieses Systems die Rollachse montiert
ist, während
an einem vorderen Gelenkende in Längsrichtung entgegengesetzt
zum freien Ende das Schwingsystem schwenkbar montiert ist über:
– mindestens
ein Quergelenk zur Verankerung auf einer Aufnahmestruktur, die dazu
bestimmt ist, starr fest mit dem Luftfahrzeug verbunden zu werden;
– wobei
die Rollachse auf dem Schwingsystem mittels eines Ausrichtungszapfens
montiert ist, dessen Ausrichtungsachse im Wesentlichen die Schwenkachse
schneidet;
- – wobei
dieser Ausrichtungszapfen es ermöglicht, das
Rad zu beiden Seiten einer Stellung einzuschlagen, die dem Rollen
des Luftfahrzeugs in gerader Linie entspricht,
- – ein
Ausrichtungsstellglied, das mit einem drehfest mit der Rollachse
verbundenen Teil des Ausrichtungszapfens verbunden ist, um das Einschlagen
des Rads zu beiden Seiten der Stellung des Rollens in gerader Linie
zu erzeugen; und
- – einen
Stossdämpferzylinder,
von dem ein Verbindungsende an das Schwingsystem zwischen dem Gelenkende
und dem freien Ende angelenkt ist, wobei der Stossdämpferzylinder
axial entgegengesetzt zu seinem Verbindungsende ein Anschlussende
aufweist, das an die Struktur angelenkt ist.
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Erfindungsgemäß weist
in diesem Fahrwerk das Schwingsystem einen Elevationsausschlag um sein
vorderes Gelenkende auf, der größer ist
als ein Dämpfungsausschlag,
und der Stossdämpferzylinder weist
Mittel zum Zurückziehen
des Schwingsystems über
eine Enddämpfungsausschlag-Anschlagstellung
hinaus auf, so dass dieses Schwingsystem und der Zylinder gleichzeitig
Stoßdämpfungs-
und Einfahrfunktion des Fahrwerks gewährleisten.
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Erfindungsgemäß ist das
Ausrichtungsstellglied im Wesentlichen um die Ausrichtungsachse
herum integriert, wobei das Stellglied einen Elektromotor aufweist,
der am Ausgang einen stark untersetzten Antrieb wie ein Zahnradgetriebe
hat, mit einer Hülse,
die in Ausrichtung angetrieben wird und mit dem fest mit der Rollachse
verbundenen Teil des Ausrichtungszapfen verbunden ist, und mit einer
in Ausrichtung statischen Hülse,
die fest mit dem Schwingsystem verbunden ist.
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Gemäß einer
Ausführung
ist das Schwingsystem ein gezogener Schwenkhebel mit einem einzigen
Arm in Elevationsrichtung, wobei die Rollachse der rollenden Einheit
in Längsrichtung
und in Elevationsrichtung bezüglich
des freien Längsendes
im Wesentlichen ortsfest montiert ist.
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Gemäß einer
Ausführung
sind das Verbindungsende und das Anschlussende des Stossdämpfers durch
Kugelgelenke an das Schwingsystem bzw. an die Struktur angelenkt,
so dass der Stossdämpferzylinder
hauptsächlich
entlang seiner Gleitachse beaufschlagt wird.
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Gemäß einer
Ausführung
erstreckt sich der Stossdämpferzylinder
im Wesentlichen gemäß einer Elevationsrichtung,
wobei sein dann oberes genannten Anschlussende dazu bestimmt ist,
an ein Teil der Struktur angelenkt zu werden, das sich auch im Wesentlichen
in der Elevationsrichtung erstreckt.
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Gemäß einer
Ausführung
erstreckt sich der Stossdämpferzylinder
im Wesentlichen gemäß einer Elevationsrichtung,
sogar mit einer geringen Neigung von unten nach oben und von vorne
nach hinten, wobei das Verbindungsende des Stossdämpfers sich zum
Beispiel in der Nähe
des freien Endes des Schwingsystems befindet.
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Gemäß einer
Ausführung
erstreckt sich der Stossdämpferzylinder
im Wesentlichen gemäß der Längsrichtung,
wobei sein Anschlussende dazu bestimmt ist, an ein verstärktes unteres
Strukturdeck der Struktur angelenkt zu werden, während sein Verbindungsende
einem Winkelübertragungsbeschlag oder ähnlichem
des Schwingsystems zugeordnet ist.
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Gemäß einer
Ausführung
ist der im Wesentlichen in Längsrichtung
verlaufende Stossdämpferzylinder
hauptsächlich
dazu bestimmt, in einem Kasten der Struktur angeordnet zu werden,
der für
das Einfahren des Fahrwerks vorgesehen ist, wobei zum Beispiel das
Verbindungsende des Stossdämpferzylinders
sich in der Nähe
des vorderen Gelenkendes des Schwingsystems befindet.
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Gemäß einer
Ausführung
erstreckt sich der Stossdämpferzylinder
im Wesentlichen in der Längsrichtung,
mit seinem Anschlussende vor dem Verbindungsende, und ist zum Beispiel
dazu bestimmt, dass sein Verbindungsende sich in einem Kasten der Struktur
befindet, während
sein Anschlussende in Längsrichtung
aus diesem Kasten nach vorne vorsteht.
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Gemäß einer
Ausführung
erstreckt sich der Stossdämpferzylinder
im Wesentlichen in Längsrichtung
und erfährt
bei seinem Zurückziehen
und bei der Dämpfung
oder umgekehrt eine leichte Neigung, nämlich:
- – von unten
nach oben und von vorne nach hinten; oder
- – von
oben nach unten und von vorne nach hinten.
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Gemäß einer
Ausführung
ist das Schwingsystem ein verformbares Parallelogramm, damit die Ausrichtungsachse
des Ausrichtungszapfens sich im Wesentlichen in Elevationsrichtung
zwischen einer hohen und einer tiefen Stellung des Schwingsystems beim
Dämpfen
und beim Zurückziehen
erstreckend gehalten wird, wobei dieses Schwingsystem zum Beispiel
ein Paar von gezogenen Armen aufweist, die in Elevationsrichtung übereinander
angeordnet sind.
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Gemäß einer
Ausführung
weist die rollende Einheit mindestens ein Rad auf, von dem ein Flansch und
die Lauffläche
in Elevationsrichtung im Wesentlichen bis in die Höhe des freien
Endes des Schwingsystems kommen; zum Beispiel besitzt diese Einheit zwei
Räder,
die parallel und in Querrichtung zu beiden Seiten des freien Endes
des Schwingsystems angeordnet sind.
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Gemäß einer
Ausführung
weist das Fahrwerk auf:
- – Mittel mit spezifischem Betrieb
im Fall einer Bruchlandung, die in der Lage sind, im Fall einer Bruchlandung
das Zurückziehen
des und ggf. die Dämpfung
durch den Stossdämpfer
zu verhindern; und
- – Mittel
zur Kräftebegrenzung
im Fall einer Bruchlandung, die angeordnet sind, damit, wenn das Zurückziehen
und ggf. die Dämpfung
verhindert sind, die Energie der Bruchlandung das Aufsteigen des
Schwingsystems auf die zusätzliche
Amplitude, sogar auf den Dämpfungsausschlag
bewirkt, mit einer Kräfteabsorption,
die von diesen Begrenzungsmitteln durchgeführt wird.
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Gemäß einer
Ausführung
sind die Begrenzungsmittel zumindest zum Teil in den Stossdämpferzylinder
integriert, und zum Beispiel vollständig in diesen letzteren integriert.
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Gemäß einer
Ausführung
sind die Begrenzungsmittel zumindest zum Teil in das Schwingsystem
integriert, zum Beispiel liefern in den Ausrichtungszapfen integrierte
Begrenzungsmittel diesem Schwingsystem einen zusätzlichen Hub der Energieabsorption
bei einer Bruchlandung.
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Gemäß einer
Ausführung
sind die Mittel mit spezifischem Betrieb angeordnet, um im Fall
einer Bruchlandung nur das Zurückziehen
des Schwingsystems zu verhindern, so dass die Energieabsorption
dann über
die zusätzliche
Ausschlagamplitude und ggf. über
einen zusätzlichen
Hub verfügbar
ist, der von Begrenzungsmitteln gewährt wird, die außerhalb
des Stossdämpferzylinders
angeordnet sind.
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Gemäß einer
Ausführung
sind die Mittel mit spezifischem Betrieb angeordnet, um im Fall
einer Bruchlandung das Zurückziehen
und das Dämpfen des
Stossdämpferzylinders
zu verhindern, so dass die Energieabsorption dann über den
maximalen Ausschlag verfügbar
ist.
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Ein
anderer Gegenstand der Erfindung ist eine Kraftaufnahmestruktur
für ein
Drehflügelflugzeug
wie einen Hubschrauber, wobei mindestens ein wie oben dargelegtes
Fahrwerk auf diese Struktur montiert ist, wobei die Struktur mindestens
aufweist:
- – eine
steife Anordnung, die sich im Wesentlichen in einer Elevationsrichtung
erstreckt;
- – ein
unteres Strukturdeck, das steif mit der Anordnung verbunden ist
und zumindest zum Teil einen Einfahrkasten des Fahrwerks begrenzt;
und
- – ein
oberes mechanisches Deck, das steif mit der Anordnung in der Nähe von oberen
Enden von Seitenarmen dieser Anordnung verbunden ist.
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Erfindungsgemäß hat die
Struktur in Längselevationssicht
die Form eines "L", wobei die Anordnung
ein in Querrichtung zentrales Gehäuse besitzt, und das Schwingsystem
des Fahrwerks ist im Wesentlichen senkrecht vor diesem Gehäuse angeordnet,
das innerhalb der Struktur zur Aufnahme der Kräfte beiträgt, die von diesem Fahrwerk
stammen.
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Gemäß einer
Ausführung:
- – erstrecken
das Gehäuse
und mindestens zwei Seitenarme der Anordnung sich im Wesentlichen in
der Elevationsrichtung, während
das untere Strukturdeck sich von diesem Gehäuse und diesen Armen im Wesentlichen
in Längsrichtung nach
vorne erstreckt;
- – hat
das Gehäuse
ein Profil mit einem zumindest teilweise offenen Querschnitt in
einer Längs-
und Querebene, mit mindestens einer Öffnung, die nach hinten mündet, um
mindestens eine Aufnahme offen zu halten; und
- –-
erstrecken sich die Seitenarme der steifen Anordnung in Abstand
quer zum Gehäuse,
um in Querrichtung zu beiden Seiten dieses Gehäuses einen Bewegungs- und Sichtdurchgang
freizulassen.
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Gemäß einer
Ausführung
weist diese Struktur mindestens auf:
- – innerhalb
des unteren Strukturdecks mindestens:
• einen Verankerungspunkt, der
dazu bestimmt ist, ein Gelenk des Schwingsystems des Fahrwerks aufzunehmen;
• zwei Längsträger, die
sich in Längsrichtung
von hinten nach vorne ausgehend von einer unteren Basis der Anordnung
erstrecken; und
• zwei
Querträger,
die im Wesentlichen quer im rechten Winkel bezüglich des Gehäuses angeordnet
sind, wobei einer dieser Querträger
sich in Längsrichtung
vor dem Gehäuse
und der andere sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Rückseite
dieses Gehäuses
befindet;
- – sowie
innerhalb der Anordnung zwei Seitenarme, die sich im Wesentlichen
in Elevationsrichtung nach oben von der Rückseite des unteren Strukturdecks
zu beiden Seiten der Anordnung erstrecken.
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Gemäß einer
Ausführung
ist der Einfahrkasten in Längsrichtung
vom vorderen Querträger
des unteren Strukturdecks im Wesentlichen bis senkrecht zu einer
Rückseite
des Gehäuses
angeordnet und/oder weist im Wesentlichen die gleichen Querabmessungen
wie dieses Gehäuse
auf.
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Gemäß einer
Ausführung
ist das Querverankerungsgelenk des Stossdämpferzylinders im Wesentlichen
senkrecht zum Gehäuse
angeordnet, zum Beispiel auf diesem oder darunter auf dem unteren Strukturdeck.
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Gemäß einer
Ausführung
ist das Verbindungsende des Stossdämpferzylinders am Schwingsystem
im Wesentlichen senkrecht zum Gehäuse angeordnet, zum Beispiel
leicht vor einer Vorderseite dieses Gehäuses in Längsrichtung.
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Gemäß einer
Ausführung
sind das Gehäuse und/oder
das untere Strukturdeck und das obere mechanische Deck zumindest
zum Teil aus Verbundmaterial, zum Beispiel aus Elementen, die von
Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundschichten gebildet werden und durch
Nieten und/oder Kleben verbunden sind.
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Noch
ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Drehflügelflugzeug
wie ein Hubschrauber, der ein Fahrwerk aufweist, das auf den Rumpf über eine Kraftaufnahmestruktur
montiert ist.
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Erfindungsgemäß sind das
Fahrwerk und die Struktur so angeordnet, dass die Landekräfte innerhalb
der Kraftaufnahmestruktur durch das zentrale Gehäuse zwischen dem unteren Strukturdeck
und dem mechanischen oberen Deck verteilt werden.
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Gemäß einer
Ausführung
ist die Struktur von einer Rumpfverschalung bedeckt.
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Zum
Beispiel weist eine solche Rumpfverschalung mindestens auf:
- – eine
tragende Außenhaut,
die integrierender Bestandteil des Rumpfes ist; und/oder
- – eine
transparente Oberfläche,
die die Sicht zur Außenseite
der Maschine verbessert; und/oder
- – eine
Klappe eines Fahrgestell oder ähnliches.
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Bei
den Hubschraubern sind die transparenten Flächen der Rumpfverschalung sehr
nützlich
für die
Sicht zum Boden, insbesondere bei einem Aufsetzen.
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Gemäß einer
Ausführung
sind Einrichtungen wie Radargeräte
oder Erfassungseinrichtungen derart auf die Struktur montiert, dass
ihre Installierung und ihr Betrieb auf dem Luftfahrzeug nicht beeinträchtigt werden.
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Zum
Beispiel ist ein Radargerät
einziehbar in einem Freiraum angeordnet, der in der Aufnahmestruktur
ausgespart ist, wie ein Freiraum des unteren Strukturbodens.
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Die
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele beschrieben,
die nicht einschränkend
zu verstehen sind und von den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht
werden. Es zeigen:
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1 eine
schematische Teilansicht in Längselevationsrichtung,
die eine erfindungsgemäße Ausführung eines
Bughilfsfahrgestells und einer Kraftaufnahmestruktur zeigt, wobei
das Fahrgestell gestrichelt in der eingefahrenen Stellung und in durchgezogenem
Strich in der ausgefahrenen Stellung dargestellt ist.
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2 eine
schematische Teilansicht in Perspektive von vorne, die eine Kraftaufnahmestruktur sowie
ein Bughilfsfahrwerk gemäß der Erfindung
darstellt.
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3 eine
schematische Teilansicht im Schnitt in Längselevationsrichtung, die
ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Kraftaufnahmestruktur und
die Verteilung von Beanspruchungen innerhalb dieser Struktur veranschaulicht.
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4 eine
schematische Teilansicht in Längselevationsrichtung
eines erfindungsgemäßen Drehflügelflugzeugs,
die ein Anordnungsbeispiel eines taktischen Radars und eines Infrarotdetektors vor
dem Bughilfsfahrwerk zeigt.
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5 eine
schematische Teilansicht im Längselevationsschnitt,
die ein Beispiel eines im Wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Stoßdämpfers zeigt,
der an einem verstärkten
unteren Strukturdeck und am System über einen Übertragungsbeschlag angelenkt
ist, wobei sein Anschlussende in Längsrichtung aus dem Kasten
nach vorne vorsteht.
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6 eine
schematische Teilansicht im Längselevationsschnitt,
die ein Beispiel eines in Längsrichtung
verlaufenden Stoßdämpfers zeigt,
der in einem Einziehkasten angeordnet ist, wobei die Anlenkung des
Stoßdämpfers sich
in der Nähe
des vorderen Gelenkendes des Systems befindet.
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7 eine
schematische Teilansicht im Längselevationsschnitt,
die ein Beispiel eines Schwingsystems in Form eines verformbaren
Parallelogramms mit gezogenen Armen darstellt, die in Elevationsrichtung
einer über
dem anderen angeordnet sind, wobei Bruchlandungs-Kraftbegrenzungsmittel in dieses Schwingsystem
integriert sind.
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In
allen Figuren tragen gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen.
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In
den Figuren sind drei Richtungen X, Y und Z orthogonal zueinander
dargestellt.
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Eine
so genannte Längsrichtung
X entspricht den Hauptlängen
oder -abmessungen der beschriebenen Strukturen.
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Eine
andere, Querrichtung genannte Richtung Y entspricht den Breiten
oder seitlichen Abmessungen der beschriebenen Strukturen; diese
Längs- X
und Querrichtungen Y werden manchmal aus Gründen der Vereinfachung waagrechte
Richtungen genannt.
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Eine
dritte Richtung Z wird als Elevationsrichtung bezeichnet und entspricht
den Höhenabmessungen
der beschriebenen Strukturen: die Begriffe hoch/tief beziehen sich
darauf, aus Gründen der
Vereinfachung wird diese Richtung Z manchmal senkrecht genannt.
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Die
Richtungen X und Y definieren zusammen eine sogenannte Hauptebene
X, Y (lotrecht zu derjenigen des Blatts in 1), in der
das Stützpolygon
und eine Landeebene liegen.
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In
den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 allgemein ein
Drehflügelflugzeug
wie einen Drehflügler.
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In
den 1 bis 4 ist der Pfeil der Richtung
X zur Vorderseite dieses Luftfahrzeugs 1 gerichtet. Wenn
ein Bauteil dieses Luftfahrzeugs 1, wie ein Fahrgestell 2 oder
ein Fahrwerk in der Nähe
eines Längsendes
des Luftfahrzeugs 1 nahe seiner Vorderseite angeordnet
ist, wird es als Bugbauteil bezeichnet.
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Zur
Veranschaulichung wird ein Beispiel angenommen, in dem dieses Luftfahrzeug 1 ein
so genannter mittelgroßer
Hubschrauber ist, d. h. in der Größenordnung von 5 bis 8 Tonnen.
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Im
Inneren dieses Hubschraubers 1 bemerkt man insbesondere
in 2 eine Kraftaufnahmestruktur 5. Eine
solche Struktur 5 verleiht dem Rumpf 3 der Maschine 1 eine
hohe Steifheit sowie ein Sicherheitsverhalten im Fall einer Bruchlandung.
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Die
Struktur 5 bildet eine steife Anordnung, die ein Gehäuse 6 aufweist,
das in Querrichtung zentral ist und sich im Wesentlichen in der
Elevationsrichtung Z erstreckt.
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In
den 1 und 2 besitzt dieses Gehäuse 6 mindestens
einen Verankerungspunkt 7, der dazu bestimmt ist, ein Gelenk 8 eines
Stossdämpferzylinders 9 des
Fahrwerks 2 aufzunehmen.
-
Ausführungen
der Erfindung sehen zwei Stoßdämpferzylinder 9 (zum
Beispiel parallel waagrecht oder senkrecht) vor, obwohl die dargestellten Beispiele
nur einen vorsehen.
-
Die
Struktur 5 weist auch ein unteres Strukturdeck 10,
Kabinendeck genannt, auf.
-
Es
ist anzumerken, dass man in der Praxis einerseits das wirkliche
Kabinendeck – d.
h. die Flächen,
die fähig
sind, die Insassen, mitgeführte
Ausrüstungen
und Einrichtungen der Kabine zu tragen – und andererseits eine "Unterdeckstruktur" unterscheidet, die
den größten Teil
der mechanischen Kräfte
aushält.
-
Seinerseits
ist das wirkliche Kabinendeck, das berechnet ist, um einem Durchdrücken zu
widerstehen, derzeit in der Praxis oft eine dichte wabenförmige Verbundeinheit.
-
Die
Längsträger 14–15 sowie
die Querträger 16–17 des
unteren Strukturdecks 10 sind Bestandteile einer solchen "Unterdeckstruktur".
-
Wie
man sehen wird, trägt
dieses untere Strukturdeck 10 im den Ausführungen
der 5 und 6 den Verankerungspunkt 7 eines
Gelenks 8 des Stossdämpferzylinders 9.
-
Auf
diesem unteren Kabinen-Strukturdeck 10 ist mindestens ein
weiterer Verankerungspunkt 11 vorgesehen.
-
Dieser
Verankerungspunkt 11 nimmt ein Gelenk 12 eines
Aufhängungs-
und Einzieh-Schwingsystems 13 des Fahrwerks 2 auf.
-
In 2 besitzt
das untere Strukturdeck 10 zwei in Längsrichtung verlaufende Längsträger 14 und 15.
Diese Längsträger erstrecken
sich im Wesentlichen in der Längsrichtung
X von hinten nach vorne von der unteren Basis der steifen Anordnung oder
des Gehäuses 6 zu
beiden Seiten quer zu diesem Gehäuse 6.
-
Dieses
untere Strukturdeck 10 besitzt außerdem zwei in Querrichtung
verlaufende Querträger 16 und 17.
-
Die
Querträger 16 und 17 sind
im Wesentlichen lotrecht zur steifen Anordnung angeordnet und in
Längsrichtung
angeordnet:
- – der eine 16 vor
dem Gehäuse 6;
und
- – der
andere 17 im Wesentlichen senkrecht zu einer Rückseite 18 der
steifen Anordnung.
-
Tatsächlich befindet
sich der in 1 sichtbare Querträger 17 senkrecht
zu der Rückseite 18 des
Gehäuses 6.
-
In 2 sieht
man, dass, um in gewisser Weise einen ausgesparten Querrahmen zu
bilden, zwei Seitenarme 19 und 20 vorgesehen sind,
die Teil der steifen Anordnung sind.
-
Diese
Seitenarme 19 und 20 der Struktur 5 erstrecken
sich allgemein in Elevationsrichtung, d. h. im Wesentlichen gemäß der Elevationsrichtung
Z, ausgehend vom hinteren Querträger 17 und
nach oben.
-
In
den 1 und 2 besteht die steife Anordnung
aus einem Stück.
-
Zu
diesem Zweck sind die Arme 19 und 20 hier in den
hinteren Querträger 17 des
unteren Decks 10 sowie in einen oberen Querbalken 21 integriert.
-
Dieser
obere Balken 21 ist im Wesentlichen parallel zum Querträger 17,
erstreckt sich aber in Elevationsrichtung entgegengesetzt zwischen
den oberen Enden der Seitenarme 19 und 20, die
er (21) verbindet.
-
Die
Struktur 5 weist außerdem
ein oberes mechanisches Deck 22 auf.
-
Es
ist anzumerken, das der Begriff Deck in seiner für Drehflügler typischen Bedeutung verwendet
wird, die im Fall eines mechanischen Decks 22 eine Tragplatte
für die
mechanischen Hauptorgane bezeichnet, darunter zum Beispiel:
- – eine
Turbine;
- – ein
Schaltgetriebe; und
- – ein
Hauptrotor (40 in 4).
-
In 2 ist
das obere mechanische Deck 22 steif am Gehäuse 6 in
der Nähe
der oberen Enden dieses Gehäuses,
den Seitenarmen 19–20,
sowie dem oberen Balken 21 befestigt.
-
Wie
gut in 1 zu sehen, weist die Struktur 5 in Längselevationsansicht
(d. h. in einer Ebene, die mit derjenigen des Blatts in den 1, 3 und 4 zusammenfällt) eine "L"-Form auf.
-
In
diesem "L" bildet das zentrale
Gehäuse 6 den
senkrechten Schenkel des "L", während das
untere Strukturdeck 10 den Schenkel an der Basis dieses
Buchstabens bildet.
-
In
anderen Worten erstrecken sich das Gehäuse 6 sowie die Seitenarme 19 und 20 im
Wesentlichen in der Elevationsrichtung Z, während das untere Strukturdeck 10 sich
im Wesentlichen von diesem Gehäuse 6 und
den Armen 19–20 im
Wesentlichen in Längsrichtung
(X) und nach vorne erstreckt.
-
Es
sei hier betont, dass das untere Strukturdeck 10 steif
mit dem Gehäuse 6 verbunden
ist, was der erfindungsgemäßen "L"-förmigen
Struktur 5 ihre Fähigkeit
verleiht, auf die Zelle der Maschine 1 Lasten zu übertragen,
die vom Fahrgestell 2 kommen.
-
Bei
erfindungsgemäßen Strukturen 5 sind das
Gehäuse 6 und/oder
das untere Strukturdeck 10 und das obere mechanische Deck 22 zumindest
zum Teil aus Verbundmaterial. In diesen Beispielen handelt es sich
um Elemente, die von Kohlenstoff/Kohlenstoff-Verbundschichten gebildet
und durch Nieten und Kleben miteinander verbunden sind.
-
In 2 weist
das zentrale Gehäuse 6 ein
im Längs-
und Querschnitt zumindest teilweise offenes Profil auf, von dem
mindestens eine Öffnung 23 nach hinten
mündet,
um mindestens eine Aufnahme 24 auszusparen (auch in 1 zu
sehen).
-
Diese
Aufnahme 24 bildet einen zentralen Struktur-"Schrank" (siehe zum Beispiel 4),
der leicht hinter der Besatzung angeordnet ist und der das untere
Strukturdeck 10 mit dem oberen mechanischen Deck 22 verbindet.
-
Wie
erwähnt,
ist diese Aufnahme 24 an ihrer Rückseite 18 auf der
Längsseite
der Passagierkabine offen, um dort zum Beispiel elektrische Triebwerksausrüstungen
und/oder Avionik-Ausrüstungen
unterzubringen.
-
Es
ist anzumerken, dass die Platte der Rückseite 18 nicht stark
beansprucht wird, d. h. "arbeitet", daher schwächt das
Vorhandensein der Öffnung 23 aus
der Sicht des Widerstands der Werkstoffe nicht das Gehäuse 6 und
somit die Aufnahmestruktur 5.
-
Bereits
jetzt sei darauf hingewiesen, dass die Seitenarme 19 und 20 des
steifen ausgehöhlten
Rahmens der Struktur 5 sich in Abstand quer gemäß der Richtung
Y zu beiden Seiten des Gehäuses 6 erstrecken.
-
Dies
legt auf jeder Seite in Querrichtung der Maschine 1 einen
inneren Durchgang 25 bzw. 26 für die Bewegung und die Sicht
zwischen dem hinteren und vorderen Bereich der Pilotenkabine frei,
die vom Rahmen (17, 19, 20, 21)
der Struktur 5 getrennt werden.
-
Dadurch
werden zwingende Notwendigkeiten der Steifheit des Rumpfs oder der
Sicherheit im Fall einer Bruchlandung mit denjenigen vereint, die bis
jetzt als antinomisch für
die Sicht und die einwandfreie Bewegung betrachtet wurden.
-
In
der Ausführung
der 1 oder 2 weist die Kraftaufnahmestruktur 5 im
Wesentlichen in Höhe
des unteren Strukturdecks 10 einen Kasten 27 auf – manchmal
auch Einfahrgestellfach des Fahrwerks 2 genannt.
-
In
diesem Beispiel ist der Kasten 27 in Längsrichtung vom vorderen Querträger 16 des
unteren Decks 10 bis senkrecht zur Rückseite des zentralen Gehäuses 6 angeordnet.
-
Dieser
Kasten 27 besitzt im Wesentlichen die gleichen Querabmessungen
(Y) wie dieses Gehäuse 6.
-
Tatsächlich stellt
man in den 1 und 2 fest,
dass dieser Kasten 27 zum größten Teil in das untere Strukturdeck 10 integriert
ist.
-
In
besonderen Ausführungsformen
ist der Kasten 27 vollständig in das untere Deck 10 integriert.
-
So
sind hier die Landungskräfte
zwischen dem unteren Strukturdeck 10 und dem oberen mechanischen
Deck 22 verteilt, wie man besser in 3 sieht
(die nachfolgend ausführlicher
erläutert
wird).
-
Man
sieht in 4 Navigations- und/oder taktische
Ausrüstungen 28,
die auf die Struktur 5 der Maschine 1 montiert
sind.
-
Zum
Beispiel enthalten diese Ausrüstungen 28 ein
Radargerät 29,
das einziehbar in einem Freiraum 30 installiert und montiert
ist, der innerhalb des unteren Strukturdecks 10 ausgespart
ist, in gleicher Weise wie das Fahrwerk 2, aber in Längsrichtung
zur Vorderseite der Maschine 1.
-
Nunmehr
unter Bezug auf 3 werden die Kräfte und
Beanspruchungen betrachtet, die auf die Aufnahmestruktur 5 ausgeübt werden,
sowohl beim normalen Betrieb der Maschine 1, in der die
Struktur 5 installiert ist, als auch bei einer Notlandung.
-
Insbesondere
aufgrund des Einbaus des Gehäuses 6,
das nach Art eines zentralen Strukturpfostens der Struktur 5 wirkt
(in den 1 bis 3 ein umgedrehtes "L") konnten die Balken des Kastens 27 eingespannt
werden, indem die nützlichen
Auflagen in Höhe
des oberen mechanischen Decks 22 gesucht wurden.
-
Daher
erhält
man eine verstärkte
Steifheit der Struktur 5 nach vorne in Längsrichtung
(X) des Gehäuses 6.
-
Im
Beispiel der 4 wird diese verstärkte Steifheit
unter einer Führerkanzel
oder Cockpit erhalten.
-
Folglich
sind auch die Massen, die die Struktur 5 trägt und die
bezüglich
des Rumpfs 3 freitragend sind, aufgrund dieser verbesserten
Steifheit besser integriert.
-
Dies
ermöglicht
es außerdem,
die zwei seitlichen tragenden Längsträger 14 und 15 zu
entlasten.
-
In
der Veranschaulichung ist in 3 zu sehen:
- – ein
Moment, das von einer Kraft 32 erzeugt wird, die vom Fahrgestell 2 erzeugt
wird;
- – untere 33 und
obere Scherkräfte 34;
und
- – obere 35 und
untere 36 Verkleidungs- oder Hautabschnitte des Rumpf 3.
-
Hier
ist die vom Fahrgestell 2 erzeugte Kraft 32 im
Wesentlichen von unten nach oben gemäß der Elevationsrichtung Z
gerichtet.
-
Die
untere Scherkraft 33 ist im Wesentlichen von vorne nach
hinten gemäß der Längsrichtung
X gerichtet.
-
Die
obere Scherkraft 34 ist im Wesentlichen von hinten nach
vorne gemäß der Längsrichtung
X gerichtet.
-
Man
sieht gut in 3, dass dank der "L"-förmigen
Struktur 5, die mit dem mechanischem Deck 22 verbunden
ist, das von der Kraft 32 erzeugte Moment zumindest zum
Teil, sogar ganz, von den Scherkräften 33 und 34 in
oberen 35 und unteren Verkleidungsabschnitten 36 ausgeglichen
wird.
-
Nun
werden weitere Besonderheiten der Aufnahmestruktur 5 dargelegt.
-
In 2 sieht
man gut, dass das Gehäuse 6 nicht
an die Querwände
des Rumpfs 3 angebaut ist, und dass es über die zwei Durchgänge oder Öffnungen 25–26 eine
Aussparung freilässt.
-
Folglich
befindet sich der Einführpunkt
der Kräfte
nicht nahe den Wänden
des Rumpfs 3, sondern über
dem Fahrgestell 2, das hier in der zentralen Stellung in
Querrichtung gemäß der Richtung
Y angeordnet ist.
-
In 2 ist
außerhalb
des Gehäuses 6 auf einer
Vorderseite 37 eine Gelenkplatine 38 des Stossdämpferzylinders 9 des
Fahrgestells 2 installiert.
-
Ebenfalls
sind eine oder mehrere Schubstangen 39 (nur eine Schubstange 39 ist
in 2 dargestellt) zur Steuerung des Hauptrotors 40 (4)
außerhalb
des Gehäuses 6 vor
und in der Nähe
seiner Vorderseite 37 installiert.
-
In 1 sind
die Platine 38 und die Schubstangen 39 von einer
Verschalung 41 (schematisch gestrichelt dargestellt) bedeckt.
-
In
der Ausführung
der 2 ist die Breite – d. h. seine Abmessung gemäß der Querrichtung
Y – des
Gehäuses 6 oder
zentralen Pfostens im Wesentlichen gleich derjenigen des Kastens 27 (zum
Beispiel in der Größenordnung
von 500 mm) und derjenigen einer Ausrüstungskonsole, die sich zwischen dem
Piloten und dem Copiloten befindet.
-
Ebenfalls
ist die Querabmessung des Gehäuses 6 im
Wesentlichen gleich derjenigen einer zentralen Platte 42 des
mechanischen Decks 22, das ebenfalls mit Ausrüstungen
und Hilfssteuerungen ausgestattet ist (zum Beispiel: Brandschutzstreifen, Rotorbremse
oder Motorsteuerungen).
-
Man
kann bildlich und schematisch sagen, dass die Struktur 5 in
Längsrichtung
eine "L"-Form und in Querrichtung
(zum Beispiel von vorne gesehen) im Wesentlichen die Form eines
umgedrehten "T" aufweist.
-
In
einer Ausführung
können
die Hauptbauteile der Struktur 5 Balken gleichgesetzt werden,
die von zwei Flanken gebildet werden, die in Form von Rechtecken
gebracht werden.
-
Das
untere Rechteck begrenzt den Fahrgestellkasten und das senkrecht
Rechteck begrenzt den Zugang vom Cockpit.
-
Eine
solche Konstruktion erlaubt es, die Kräfte des Fahrgestells 2 zu übertragen
und diejenigen, die nicht von der Struktur 5 aufgenommen
werden, zu den Verkleidungen des Rumpfs 3 zu verteilen.
-
Ein
solches zentrales Gehäuse 6 ermöglicht es
auch in bestimmten Ausführungen:
- – den
vorderen Bereich des oberen mechanischen Decks 22 zu halten,
insbesondere, wenn Anticrash-Truppensitze an diesem oberen mechanischen
Deck befestigt sind; und
- – die
Struktur 5 und somit die Maschine 1 zu versteifen
und dabei die zwei seitlichen tragenden Längsträger 14 und 15 zu
entlasten.
-
Es
ist nützlich,
an bestimmte praktische Aspekte der Struktur 5 in Begriffen
der Verwendung der Kabine zu erinnern:
- – da das
zentrale Gehäuse 6 an
der Stelle der Kabine (zum Beispiel 2 m) relativ schmal (zum Beispiel
0,5 m) bezüglich
des Rumpfs 3 ist, bildet es nur eine geringe Maske nach
vorne für
die Passagiere, während
eine klassische Konfiguration mit einem zentralen Gang und seitlichen
Fächern
für Ausrüstungen
oft in inakzeptabler Weise die Sicht nach vorne verdeckt;
- – das
zentrale Gehäuse 6 ermöglicht über seine Seiten
einen bequemen und schnellen (d. h. praktischen) Zugang zu einer
ersten Reihe von Passagiersitzen (zum Beispiel der Passagiersitz 43,
der gestrichelt in 4 sichtbar ist) über Türen (und dann
im Inneren der Maschine 1 über die Durchgänge 25 und 26),
die sich in Längsrichtung
(X) vorne in der Maschine 1 befinden, zum Beispiel wie
eine vordere Tür 44,
die in 4 dargestellt ist.
-
In
Ausführungen
gemäß der Erfindung
erlauben diese praktischen Aspekte der Struktur 5 Kabinen
mit vier Sitzreihen mit einer mäßigen Abmessung in
Elevationsrichtung (Z) (z. B. 1,4 m), da alle diese Reihen ohne
Bewegung in Längsrichtung
(X) in der Kabine zugänglich
sind.
-
Eine
solche Bewegung erfordert üblicherweise, über mindestens
0,2 m mehr in Elevationsrichtung (Z) zu verfügen, wodurch verfügbare Fläche auf dem
Deck 10 verloren geht, die für die Installierung von Sitzen
nützlich
gewesen wäre.
-
Bei
erfindungsgemäßen Maschinen 1 für militärische Einsätze erlaubt
die Anordnung in "L" und "T" es dem Kommandoführer (über die Durchgänge 25 und 26),
mit der Besatzung zu kommunizieren und die beste Stelle anzugeben,
um auf einem Einsatzgelände
abgesetzt zu werden.
-
Ebenfalls
gibt die Anordnung der Struktur 5 die Bewegungen der Maschinengewehrschützen an Ladepforten
frei, während
bei vielen bekannten Konfigurationen diese Bewegungen beeinträchtigt sind.
-
Außer diesen
Aspekten zeigt 2 die Kohärenz in der Breite von:
- – dem
zentralen Gehäuse 6;
- – dem
Kasten 27; und
- – der
Konsole und der Deckenplatte.
-
Daraus
ergibt sich eine natürliche
Leichtigkeit des Einbaus von unten nach oben der elektrischen Triebwerksausrüstungen,
Hydraulikrohre oder ähnlichem.
-
Bei
vielen Ausführungen
ist die Abmessung der die Struktur 5 bildenden Platten
konzipiert, um eine Positionierung einer Abdeckung am Rand von Platten
zu gewährleisten.
-
Außerdem erlauben
es die Innenabmessungen der Elemente der Struktur 5, dort
Avionik-Ausrüstungen
anzuordnen, und sie einfach zu belüften (zum Beispiel mit der
Luftaufnahme von unten und der Luftabgabe nach oben).
-
Eine
vereinfachte Beherrschung der Dichtheiten gegenüber der Kabine wird auch erhalten.
-
Bei
Ausführungen
von Maschinen 1 gemäß der Erfindung
für Schiffseinsätze, wie
in 4 veranschaulicht, weisen die Navigations- oder
taktischen Ausrüstungen 28 vorne
in Längsrichtung
des Radars 29 eine Infraroterfassungsvorrichtung 45 auf.
-
Diese
Infraroterfassungsvorrichtung 45, wie auch das hier taktische
Radar 29, sind beide vor dem Fahrwerk 2 installiert.
-
So
verfügt
die Infraroterfassungsvorrichtung 45 über ein optimales, sogar totales
Sichtfeld im vorderen und nach unten gerichteten Sektor, und das Radar 29 sieht über 360
Grad in der Waagrechten in den meisten Flugkonfigurationen.
-
Zu
diesem Zweck achtet man in einer erfindungsgemäßen Maschine 1, die
mit einem Radar 29 versehen ist, darauf, dass dieses eine
gute Sicht hat, insbesondere quer in einer Kurve, sogar vorne leicht nach
oben, damit es bequem Funktionen eines Wetterradars übernehmen
kann.
-
In 4 verbessert
das in den Zwischenraum 30 zurückziehbare Radar 29 die
Bodenfreiheit der Maschine 1 und optimiert die aerodynamische Luftwiderstandskraft,
wenn dieses Radar 29 nicht aktiv ist.
-
Es
ist insbesondere die Kompaktheit in Längsrichtung (X) des erfindungsgemäßen Fahrgestells 2,
die es ermöglicht,
bequem über
einen Freiraum 30 mit ausreichenden Abmessungen zu verfügen, um
den größten Teil
der Antenne des Radars 29 und seines Radoms im Flug (Radar
off) oder am Boden einzuziehen.
-
In 4 ist
der Freiraum 30 in Längsrichtung zwischen
der Infraroterfassungsvorrichtung 45 und dem Fahrwerk 2 angeordnet.
-
Dies
ist insbesondere in einer Kurve vorteilhaft, da die Vorrichtung 45 dann
in der unteren Stellung ist, und da diese Vorrichtung 45 in
einer Zone des Rumpfs 3 angeordnet ist, die in Querrichtung
weniger breit wird.
-
Außerdem verhindern
am Boden weder das Radargerät 29 noch
die Infrarotvorrichtung 45 hier die Verwendung einer Schleppstange
der Maschine 1 durch Befestigung am Hilfsfahrgestell 2.
-
Nun
wird das Fahrwerk oder Fahrgestell 2 gemäß der Erfindung
ausführlicher
beschrieben.
-
Dieses
Fahrwerk 2 ist für
eine Maschine 1 bestimmt und ist im Wesentlichen von vorne
nach hinten einfahrbar.
-
Allgemein
weist das Fahrwerk 2 mindestens eine rollende Einheit 46 mit
einer Rollachse 47 auf, um die mindestens ein Rad 4 mit
einem Flansch 48 und einer Lauffläche 49 dreht, die
in 1 oder 2 von einem Luftreifen gebildet
wird.
-
Das
Fahrwerk 2 weist auch ein Schwingsystem 13 auf,
wobei in der Nähe
eines freien hinteren Längsendes 51 dieses
Schwingsystems 13 die Rollachse 47 montiert ist.
-
An
einem vorderes Gelenk genannten Ende 52 entgegengesetzt
gemäß der Längsrichtung
X zum freien Ende 51 ist das Schwingsystem 13 schwenkbar
auf die Struktur 5 der Maschine 1 montiert.
-
Es
wird hier daran erinnert, dass die Struktur 5 starr und
fest mit dem Luftfahrzeug 1 verbunden ist.
-
In
den 1 und 2 gewährleistet das Gelenk 12 den
um eine geometrische Querachse drehenden Einbau des Schwingsystems 13 auf
der Struktur 5, und genauer bezüglich ihres unteren Strukturdecks 10,
wie man in den vorhergehenden Beispielen gesehen hat.
-
Um
die Verlagerungen zu reduzieren oder sogar zu vermeiden, die die
einfache Manövrierbarkeit
des Fahrwerks 2 verändern,
sieht man vor, dass die Rollachse 47 der rollenden Einheit 46 auf
dem Schwingsystem 13 mittels eines Ausrichtungsdrehzapfens 54 (schematisch
in 1 schraffiert dargestellt) angeordnet wird, dessen
Ausrichtungsachse 53 die Rollachse 47 schneidet.
-
Dieser
Ausrichtungsdrehzapfen 54 ermöglicht es, falls daran erinnert
werden muss, das Rad 4 zu beiden Seiten einer Stellung
auszurichten oder einzuschlagen, die dem Rollen der Maschine 1 in
gerader Linie entspricht.
-
Ein
Ausrichtungsstellglied 55 (auch schematisch schraffiert
in 1 dargestellt) ist ebenfalls Teil des Fahrwerks 2.
-
Das
Stellglied 55 ist mit einem Teil des Ausrichtungsdrehzapfens 54 verbunden,
der in Drehung fest mit der Rollachse 47 verbunden ist,
um das Einschlagen des Rads 4 zu beiden Seiten der Rollstellung
in gerader Line zu erzeugen.
-
In 1 sind
der Ausrichtungsdrehzapfen 54 wie auch das Ausrichtungsstellglied 55 im
Wesentlichen um die Ausrichtungsachse 53 herum integriert.
-
In
diesem Beispiel weist das Stellglied 55 einen Elektromotor
auf, der am Ausgang einen stark untersetzten Antrieb hat, wie Zahnradgetriebe.
-
Eine
in Ausrichtung angetriebene bewegliche Hülse des Stellglieds 55 ist
hier mit dem Bereich des Ausrichtungsdrehzapfens 54 verbunden,
der fest mit der Rollachse 47 verbunden ist.
-
Eine
andere Hülse,
statisch in Ausrichtung, ist hier fest mit dem Schwingsystem 13 verbunden.
-
In
einer Ausführungsform
der Erfindung, um Manöver
am Boden mit Hilfe eines Zugwagens zu erlauben, ist das Ausrichtungs-Stellglied 55 auskuppelbar.
-
Es
ist hier anzumerken, dass die Verwendung eines Stellglieds 55,
trotz seiner relativ hohen Kosten, Vorteile insbesondere bezüglich einer
Konfiguration des Fahrgestells 2 mit verlagertem Rad 4 hat.
So kann man leicht von einem erfindungsgemäßen Fahrgestell 2 mit
einem Stellglied 55 erreichen, dass:
- – das Rad 4 leicht
in der Achse der Maschine (in der Flugstellung) verriegelbar ist,
zum Beispiel durch das Abschalten der Lei stungsversorgung (elektrisch
oder ähnliches),
sobald dieses Rad 4 in den Kasten 27 eingefahren
und in der Achse der Maschine 1 ausgerichtet ist; dagegen
ist es notwendig, um das gleiche Ergebnis mit einem üblichen
Fahrgestell mit verlagertem Rad zu erreichen, ihm einen spezifischen
Verrieglungsmechanismus hinzuzufügen;
- – das
Rückstellen
des Rads 4 in die Achse der Maschine leicht vom Stellglied 55 beim
Eintritt in den Kasten 27 durchgeführt wird; dagegen muss bei
einem üblichen
Fahrgestell mit gezogenem Rad ein spezifischer Mechanismus (zum
Beispiel Federn) hinzugefügt
werden muss, um das gleiche Ergebnis zu erhalten;
- – das
Shimmy-Phänomen
verhindert wird aufgrund der dem Stellglied 55 eigenen
Winkelsteifigkeit; dagegen ist ein übliches Fahrgestell mit verlagertem
Rad empfindlich für
dieses Phänomen;
- – bei
der gleichen Maschine 1 die Gesamtlängsabmessung eines Fahrgestells 2 gemäß der Erfindung
leicht reduzierter gehalten werden kann als diejenige eines üblichen
Fahrgestells mit verlagertem Rad.
-
Man
sieht in 6, dass, um die Interferenzen
zwischen dem Zylinder des Stossdämpferzylinders 9 zu
verhindern, dieses Stellglied 55 weiter unten auf dem Ausrichtungsdrehzapfen 54 (d.
h. näher an
der Rollachse 47) installiert ist als in der Ausführungsform
der 1.
-
Dieses
Stellglied 55 ist hier in Querrichtung neben diesem Drehzapfen 54 in
Ausführungen
mit dem gleichen Ziel verlagert.
-
Wieder
in den Beispielen der 1 und 2 versteht
man, dass der Stossdämpferzylinder 9 ein Öl-Luft-Druckzylinder
mit Einziehstrebe ist.
-
Ein
Verbindungsende 56 dieses Stossdämpferzylinders 9 ist
an das Schwingsystem 13 in der Nähe des freien hinteren Längsendes 51 zwischen
diesem freien Ende 51 und dem vorderen Anlenkende 52 des
Schwingsystems 13 angelenkt.
-
Üblicherweise
besitzt der Stossdämpferzylinder 9 entgegengesetzt
zu seinem Verbindungsende 56 ein Anschlussende 57,
das im Beispiel der 1 an die Platine 38 angelenkt
ist, die steif auf das Gehäuse 6 der
Kraftaufnahmestruktur 5 montiert ist.
-
Man
erkennt da ein so genanntes Fahrwerk 2 "mit Schwenkhebel" und mit gezogenem, einfahrbarem und
ausrichtbarem Rad.
-
In
diesem Stadium sollten kurz einige bekannte Fahrwerke und die Nachteile
erwähnt
werden, die sie in bestimmten Situationen aufweisen können.
-
Es
gibt einen ersten bekannten Fahrgestelltyp, nämlich gerade Fahrgestelle mit
einer Schubstange typischerweise wenn sie ortsfest sind, oder mit
einem Rückziehzylinder,
wenn sie einfahrbar sind. Im Allgemeinen sind diese Fahrgestelle
nicht Anti-Crash.
-
Um
trotzdem ein Anti-Crash-Fahrwerk zu erhalten, wird bei manchen Maschinen
manchmal eine Vorrichtung mit einem Verbundrohr (zum Beispiel aus Kohlenstoff)
vorgesehen, das bei praktisch konstanter Krafteinwirkung zusammengequetscht
wird. Eine solche Vorrichtung ist nahe derjenigen, die man in 7 sieht
und die weiter unten erwähnt
wird.
-
Bei
einer solchen Vorrichtung wird der Stoßdämpfer bei den Geschwindigkeiten
des senkrechten Vorbeilaufs bei einer Bruchlandung (NB: in der Größenordnung
von 8 bis 11 m/s, gegenüber üblicherweise
1 m/s bei normaler Landung) blockiert.
-
Zu
diesem Zweck ist das Fahrwerk, sogar allgemeiner das Luftfahrzeug 5,
mit Sensoren und geeigneten Verarbeitungseinheiten ausgestattet,
die zum Beispiel auf die dedizierten Mittel 61 einwirken, die
weiter unten erläutert
werden.
-
Da
das Fahrgestellbein schwenkt, um sich flachzulegen, kann ein augenblickliches
Entspannungsphänomen
der Luftreifen große
Menschen- und/oder Materialschäden
verursachen, wenn das Fahrgestell dann stark auf das untere Deck
aufschlägt.
-
Es
sollte angemerkt werden, dass ein gerades Fahrgestell mit direktem,
zurückziehbarem
Stoßdämpfer bei
Hubschraubern mit relativ hoher Tonnage (zum Beispiel von mehr als
8000 kg) verwendet werden kann, da die Bodenfreiheit solcher Maschinen
im Allgemeinen höher
ist als 500 mm, und das Deck des Cockpits bezüglich des Kabinendecks überhöht ist.
-
Dagegen
ist diese Lösung
aus Gründen
des Platzbedarfs schwierig anzuwenden bei Maschinen mit geringerer
Tonnage.
-
Die
minimale Größenordnung
der Abmessungen des notwendigen Fahrgestellkastens liegt zum Beispiel
in der Größenordnung
von 1450 mm in der Länge
und 500 mm in der Höhe.
-
Es
ist auch ein zweiter Fahrgestelltyp bekannt, nämlich Hilfsfahrgestelle. Solche
Fahrgestelle finden sich bei Hubschraubern mit geringer Tonnage.
-
Dann
wird auf einen Hebel zurückgegriffen, um
den Hub des Stoßdämpfers bezüglich des
senkrechten Hubs in der Radmitte 4 zu reduzieren.
-
Dies
führt zu
Fahrgestellen, die entweder nicht zurückziehbar oder einfahrbar sind.
-
Mit
einem Fahrgestell dieses zweiten Typs ist es auch nicht möglich, die
Abmessungen des Fahrgestellkastens sowie die Höhe des ausgefahrenen Fahrgestells
zu reduzieren, um sich an ein Deck anzupassen.
-
Dieses
Deck kommt nämlich
senkrecht zum Cockpit, das sich in der Verlängerung des Kabinendecks befindet
und eine Bodenfreiheit hat, die auf die Größe der Maschine proportioniert
ist.
-
Die
Größenordnung
der minimalen Abmessungen des Fahrgestellkastens ist offensichtlich kompakter,
wenn es sich nicht um ein Fahrgestell dieses zweiten Typs handelt,
zum Beispiel in der Größenordnung
von 1100 mm in der Länge
und 1400 mm in der Höhe.
-
Aufgrund
einer oft großen
Verlagerung zwischen der Achse des Rads 4 und seinem Ausrichtungsdrehzapfen
erbringt dieser zweite Fahrgestelltyp eine große Kurvenleichtigkeit beim
Rollen am Boden bei Beanspruchung des hinteren Rotors oder der Differentialbremsung
der Haupträder.
Es besitzt außerdem
eine gute Kompaktheit.
-
Es
ist dagegen nachteilig bei der Masse und den Herstellungskosten.
-
Außerdem erfordert
seine in Längsrichtung in
die Maschine zurückgezogene
Stellung im Allgemeinen eine Wiederherstellung der globalen Stabilität auf der
Ebene des Hauptfahrgestells.
-
Daher
wird dieser zweite Fahrgestelltyp in der Praxis nicht verwendet,
wenn Anti-Crash-Funktionen erforderlich sind, da er zu den gleichen
Schwierigkeiten führt
wie das gerade Fahrgestell.
-
Außerdem besteht
bei dem zweiten Fahrgestelltyp die Gefahr, dass die Räder sich
unter der Wirkung von seitlichen Beanspruchungen querstellen und
auf einen der Balken des Fahrgestellkastens schlagen, indem sie
das Einfahren des Fahrgestellbeins unmöglich machen.
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Besondere
Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Fahrgestells können im
Licht der obigen Beschreibung besser verstanden werden.
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Aus 1 geht
hervor, dass das erfindungsgemäße Fahrwerk 2 so
angeordnet ist (siehe insbesondere 1), dass
das Schwingsystem 13 einen maximalen Einziehausschlag 58 um
sein vorderes Gelenkende 52 aufweist, der größer ist
als ein Dämpfungsausschlag 59.
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Anders
gesagt, beim Betrieb am Boden erlaubt der Stossdämpferzylinder 9 einen
Ausschlag 59 des Schwingsystems 13 zwischen einer
unteren Stellung und einer Dämpfungsende-
oder oberen Anschlagsstellung.
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Ein
solcher Ausschlag 59 wird zu Zwecken der Stabilisierung
der Maschine 1 sowie aus Gründen des Komforts vorgesehen.
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Im
Fall des Einziehens erlaubt der Stossdämpferzylinder 9 einen
maximal genannten Gesamtausschlag 58.
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Der
maximale Ausschlag 58 hat seinerseits Ziele des Einfahrens
des Fahrwerks 2 in den Kasten 27.
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Daher
ist die Amplitude des maximalen Ausschlags 58 höher als
diejenige des Ausschlags 59 beim Betrieb am Boden, um einen
zusätzliche
Amplitude genannten Wert, der in 60 in 1 dargestellt ist.
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Diese
zusätzliche
Amplitude des Fahrwerks 2 erstreckt sich von der Dämpfungsendestellung
bis in eine eingefahrene Stellung.
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Nicht
dargestellt wurden obere und untere Hubende-Anschläge der Dämpfung und
des Einfahrens. In Ausführungen
wurde ein Dämpfungsausschlag 59 in
der Größenordnung
(in Elevationsrichtung gemäß Z) von
20 mm vorgesehen.
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Bezüglich des
Einziehens besitzt der Stossdämpferzylinder 9 ihm
dedizierte Mittel 61, die einen Ausschlag über die
obere Anschlagstellung des Schwingsystems 13 hinaus gewährleisten.
Die Aktivierung dieser Rückziehmittel 61 bewirkt
das Einfahren des Fahrgestells 2 in seinen Kasten 27.
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Es
ist anzumerken, dass im Fall einer Bruchlandung Sensoren und Verarbeitungseinheiten
der Maschine 1 auf die dedizierten Mittel 61 einwirken können, um
das Zurückziehen
des Stossdämpferzylinders 9 zu
verhindern und die Begrenzung der auf die Struktur 5 übertragenen
Kräfte
zu erlauben.
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So
versteht man, dass bei diesem erfindungsgemäßen Fahrwerk 2 das
Schwingsystem 13 und der Stossdämpferzylinder 9 gleichzeitig Funktionen
der Stoßdämpfung und
des Einfahrens des Fahrwerks 2 gewährleisten.
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Zu
diesen Funktionen kann ein spezifischer Anti-Crash-Betrieb hinzukommen,
wie man sehen wird.
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Gemäß den 1 oder 2 ist
das Schwingsystem 13 ein gezogener Schwenkhebel mit einem
einzigen Arm in Elevationsrichtung im Unterschied zu den Fahrgestellen 2 mit
verformbarem Parallelogramm.
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Hier
ist die Rollachse 47 der rollenden Einheit 46 im
Wesentlichen in Längsrichtung
und in Elevationsrichtung ortsfest bezüglich des freien Längsendes 51 montiert.
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Bei
funktionalen Drehungen dieses einzigen Arms beschreibt so die Rollachse 47 eine
gekrümmte Dämpfungsbahn.
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Es
ist anzumerken, dass bei diesen Beispielen das Verbindungsende 56 und
das Anschlussende 57 des Stossdämpferzylinders 9 durch
Kugelgelenke am Schwingsystem 13 bzw. an der Struktur 5 angelenkt
sind.
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Tatsächlich wird
der Stossdämpferzylinder 9 hier
hauptsächlich
entlang seiner Gleitachse 62 beaufschlagt (1).
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Im
Beispiel der 1 erstrecken sich die Gleitachse 62 und
die Einziehstrebe des Stossdämpferzylinders 9 im
Wesentlichen gemäß der Elevationsrichtung
Z, wobei sein dann oberes genannte Anschlussende 57 am
zentralen Gehäuse 6 der Struktur 5 angelenkt
ist.
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Genauer
gesagt, weist der Stoßdämpferzylinder 9,
der sich hier im Wesentlichen in der Elevationsrichtung Z erstreckt,
in 1 eine leichte Neigung oder eine Neigung von unten
nach oben und von vorne nach hinten bezüglich dieser Richtung Z auf.
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In
den in den 5 und 6 dargestellten Beispielen
erstreckt sich der Stossdämpferzylinder 9 dagegen
im Wesentlichen gemäß der Längsachse
X.
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Zusammengefasst
ist das Anschlussende 57 des Fahrwerks 2 mit einem
Stossdämpferzylinder 9 im
Wesentlichen in Längsrichtung
in den 5 und 6 am unteren verstärkten Strukturdeck 10 der Struktur 5 angelenkt,
während
sein Verbindungsende 56 einem Winkelübertragungsbeschlag 64 oder ähnlichem
des Systems 13 zugeordnet ist.
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In 6 ist
der Stossdämpferzylinder 9 in dem
Einfahrkasten 27 angeordnet, und das Verbindungsende 56 befindet
sich in der Nähe
des Endes 52 des vorderen Gelenks des Schwingsystems 13.
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In 5 dagegen
befindet sich das Anschlussende 57 des Stossdämpferzylinders 9 vor dem
Verbindungsende 56, wobei letzteres im Kasten 27 angeordnet
ist.
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Sein
Anschlussende 57 steht seinerseits in Längsrichtung gemäß X aus
diesem Kasten 27 nach vorne vor (d. h. nach links in 5).
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Dies
ist gleich dem Fall der 1 und 2, gemäß denen
der Stossdämpferzylinder 9 sich
im Wesentlichen in Elevationsrichtung (Z) erstreckt und aus dem
Kasten 27 nach oben vorsteht.
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Es
ist anzumerken, dass ein solcher Stossdämpferzylinder 9 eine
leichte Neigung bei seinem Zurückziehen
und bei der Dämpfung
oder umgekehrt erwirbt, nämlich:
- – von
unten nach oben und von vorne nach hinten; oder
- – von
oben nach unten und von vorne nach hinten.
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Wenn
die Struktur 5 (d. h. das Deck 10 in 1 und
eine vordere Trennwand vergleichbar mit dem Querträger 16 in 5)
eine Durchgangsöffnung
des Stossdämpferzylinders 9 besitzt,
muss diese bemessen sein, um diese Neigungsbewegungen zu erlauben.
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Im
gleichen Zusammenhang sieht man in 2, dass
das Gelenk 12 des Schwingsystems 13 außerhalb
des Kastens 27 angeordnet ist. Tatsächlich besitzt der Querträger 16 eine
Durchgangsöffnung
für den
vorderen Bereich des Schwingsystems 13.
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Solche
Durchgangsöffnungen
ermöglichen, wenn
sie sich zum Beispiel in einer "waagrechten" Trennwand wie dem
Deck 10 befinden, an der Reduzierung der Bodenfreiheit
der Maschine 1 teilzunehmen.
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Wenn
es um vordere Durchgangsöffnungen geht
(zum Beispiel bei einer "senkrechten" Trennwand wie der
Querträger 16),
ist es möglich,
die Längsanordnung
(X) des Fahrwerks 2 in Abhängigkeit von Zwängen einzustellen,
denen die Maschine 1 unterliegt, wie denjenigen des Gleichgewichts
am Boden.
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Im
Vergleich zum Beispiel mit dem zweiten Fahrgestelltyp erlaubt die
Erfindung so eine bessere Anordnung des Fahrgestells.
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Ebenfalls
erlaubt eine Durchgangsöffnung durch
Freilegen des Kastens 27 eine Teilnahme an der Reduzierung
der Bodenfreiheit der Maschine 1.
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In
den 5 und 6 ist das Anschlussende 57 an
ein verstärktes
Organ 65 der Aufnahmestruktur 5 angelenkt.
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Dieses
Organ 65 ist getrennt vom Gehäuse 6 und ist Teil
einer vorderen Querseite des Fahrgestellkastens 27. Hier
ist es tatsächlich
in das untere Strukturdeck 10 integriert.
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Man
stellt auch in den 5 und 6 fest, dass
das Verbindungsende 56 einem Winkelübertragungsbeschlag 64 oder ähnlichem
zugeordnet ist, der selbst über
ein Quergelenk 12 auf dem Organ 65 schwenkbar
montiert ist.
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Gemäß der Ausführung der 6 ist
der im Wesentlichen längliche
Stoßdämpfer 9 so
angeordnet, dass er im Wesentlichen in den Kasten 27 eingesetzt
ist, der zum Einfahren des Fahrwerks 2 bestimmt ist.
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In
der Anwendung der 5 ist der Stossdämpferzylinder 9 im
Wesentlichen länglich
mit seinem Anschlussende 57 vor dem Verbindungsende 56.
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In
der Anwendung der 6 erstreckt sich der Stoßdämpfer 9 in
Längsrichtung
mit seinem Anschlussende 57 hinter dem Verbindungsende 56.
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Beim
Zurückziehen
des Stossdämpferzylinders 9 schwenkt
dieser leicht, so dass er in bestimmten Schritten seines Betriebs
aufweist:
- – für den Fall
der 6 eine leichte Neigung von unten nach oben und
von vorne nach hinten; und
- – für den Fall
der 5 eine leichte Neigung von oben nach unten und
von vorne nach hinten.
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In
der in 7 dargestellten Variante ist das Schwingsystem 13 ein
verformbares Parallelogramm, damit die Ausrichtungsachse 53 des
Ausrichtungsdrehzapfens 54 sich im Wesentlichen gemäß der Elevationsrichtung
Z zwischen den Stellung des oberen und unteren Anschlags des Schwingsystems 13 erstreckend
gehalten wird.
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In 7 weist
dieses verformbare Parallelogramm ein Paar von gezogenen Armen 66 auf,
die in Elevationsrichtung (Z) übereinander
angeordnet sind.
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Jeder
Arm 66 ist mit der Struktur 5 über ein Verankerungsgelenk 12 verbunden,
das sich von demjenigen des anderen gezogenen Arms unterscheidet.
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Ähnlich wie
im Fall der 5 und 6 sind in 7 die
Gelenke 12 auf einer vorderen Querseite d des Fahrgestellkastens 27 angeordnet.
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Es
ist außerdem
anzumerken, dass in diesen drei Ausführungen das Quergelenk 8 zur
Verankerung des Stossdämpferzylinders 9 im
Wesentlichen senkrecht zum Gehäuse 6 angeordnet
ist, und genauer:
- – auf diesem Gehäuse 6 bezüglich 7;
- – unter
dem Gehäuse 6 und
mit dem unteren Strukturdeck 10 verbunden bezüglich 6;
und
- – leicht
in einer vorderen Stellung bezüglich
der Vorderseite 37 des Gehäuses 6 (gemäß der Längsrichtung
X) bezüglich
der 5.
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Es
sei kurz auf 1 zurückgekommen, um festzustellen,
dass die rollende Einheit 46 mindestens ein Rad 4 aufweist.
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Sein
Flansch und seine Lauffläche 49 kommen
in Elevationsrichtung (Z) im Wesentlichen bis zur Höhe des freien
Endes 51 des Schwingsystems 13.
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Im
Beispiel der 2 sieht man, dass diese rollende
Einheit 46 zwei Räder 4 besitzt,
die parallel mit einer im Wesentlichen zusammenfallenden Rollachse 47 angeordnet
sind, wobei diese Räder 4 quer gemäß der Richtung
Y zu beiden Seiten des freien hinteren Längsendes 51 angeordnet
sind.
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Eine
solche Konfiguration ist nützlich,
um den Durchmesser dieser Räder 4 im
Vergleich mit der Höhe
des Kastens 27 zu minimieren.
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Gemäß einem
interessanten Aspekt weist das Fahrwerk 2 der Figuren ebenfalls
einen spezifischen Betrieb im Fall einer Bruchlandung auf.
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Zusammengefasst
versteht man, dass das Fahrwerk 2 aufweist:
- – Mittel 50 mit
spezifischem Betrieb im Fall einer Bruchlandung, die fähig sind,
im Fall einer Bruchlandung die Funktion des Zurückziehens und ggf. diejenige
der Dämpfung
des Stossdämpferzylinders
zu verhindern; und
- – Mittel 67 zur
Kräftebegrenzung
im Fall einer Bruchlandung, die angeordnet sind, damit wenn das
Zurückziehen
und ggf. die Dämpfung
verhindert sind, die Energie der Bruchlandung das Hochsteigen des
Schwingsystems 13 auf die zusätzliche Amplitude 60,
sogar auf den Dämpfungsausschlag 59 bewirkt,
mit ei ner von diesen Begrenzungsmitteln 67 durchgeführten Kraftabsorption.
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In
Ausführungen
sind die Verhinderungsmittel 50 sowie die Begrenzungsmittel
(67) in den Stossdämpferzylinder 9 integriert.
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Die
Begrenzungsmittel 67 können
aber zum Teil in diesen Stossdämpferzylinder 9 und
zum Teil in das Schwingsystem 13 integriert sein.
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Nicht
dargestellte Ausführungen
sehen vor, dass diese Mittel 50 und/oder 67 vom
Stossdämpferzylinder 9 getrennt
sind, zum Beispiel parallel zu diesem (9) oder in Höhe von Gelenken 12 zwischen
der Struktur 5 und dem Schwingsystem 13 angeordnet sind.
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In 7 sind
zum Beispiel Begrenzungsmittel 67 und die Verhinderungsmittel 50 in
den Ausrichtungsdrehzapfen 54 integriert. In diesem Beispiel
fügen die
Mittel 50 und 67 diesem Schwingsystem 13 einen
zusätzlichen
Hub 68 der Energieabsorption bei einer Bruchlandung hinzu.
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Hier
sind andere Begrenzungsmittel 67 und Verhinderungsmittel 50 Teil
des Stossdämpferzylinders 9.
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In
anderen Ausführungen
sind die Verhinderungsmittel 50 so angeordnet, dass sie
im Fall einer Bruchlandung nur das Zurückziehen des Schwingsystems 13 verhindern.
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Tatsächlich ist
die Energieabsorption dann in der zusätzlichen Ausschlagamplitude 60 und
ggf. in dem zusätzlichen
Hub 68 verfügbar,
der von Begrenzungsmitteln 67 angeboten wird, die außerhalb
des Stossdämpferzylinders 9 angeordnet
sind.
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Es
scheint aber praktisch, wenn die Mittel 50 mit spezifischem
Betrieb angeordnet sind, um im Fall einer Bruchlandung das Zurückziehen
und die Dämpfung
des Stossdämpferzylinders 9 zu
verhindern.
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Dann
ist wie in 1 die Energieabsorption im maximalen
Ausschlag 58 verfügbar.
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In
anderen Worten besitzen in Beispielen die Mittel 67 Elemente
und/oder Funktionalitäten,
die sie mit den Zurückziehmitteln 61 teilen.
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In
einem solchen Fall ist der Stossdämpferzylinder 9 in
einem verriegelten Zustand, und sein mechanisches Verhalten kann
demjenigen einer Schubstange oder einer Einziehstrebe gleichgesetzt werden.
Im ziemlich üblichen
Fall eines hydraulischen Stossdämpferzylinders 9 erlauben
Drosselungen oder andere Fluiddurchgangsverschlüsse den Erhalt eines solchen
Verhaltens.
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In
anderen Ausführungen
unterscheiden sich Kraftbegrenzungsmittel 67 vom Stossdämpferzylinder 9.
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In 7 wird
ein innerer Zylinder, auf den die Rollachse 47 des Rads 4 montiert
ist, von Mitteln 67 in Form von Blöcken mit kontrollierten Brechen
zurückgehalten,
die den Zylinder im Fall einer Bruchlandung hochsteigen lassen.
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Ein
Wert des Bruchlandungshubs oder -ausschlags beträgt zum Beispiel 40 mm.
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Andere
Mittel 67, zum Beispiel mit kontrollierter plastischer
Verformung, sind in nicht dargestellten Ausführungen der Erfindung vorgesehen.
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Erfindungsgemäß kann man
also eine Maschine 1 mit Drehflügeln wie einen Hubschrauber 1 erhalten,
der ein Fahrwerk 2 aufweist, das über eine Kraftaufnahmestruktur 5 auf
den Rumpf 3 montiert ist.
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Dieses
Fahrwerk 2 und die Struktur 5 sind dann derart
angeordnet, dass die Landekräfte
innerhalb der Struktur 5 durch das Gehäuse 6 zwischen dem
unteren Strukturdeck 10 und dem oberen mechanischen Deck 22 verteilt
werden.
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Gemäß einer
Ausführung
ist die Struktur 5 von einer Verschalung innerhalb des
Rumpfs 3 bedeckt.
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Zum
Beispiel weist eine solche Verschalung des Rumpfs 3 mindestens
auf:
- – eine
tragende Verkleidung, die integrierender Bestandteil des Rumpfes 3 ist;
und/oder
- – eine
transparente Oberfläche,
die die Sicht zur Außenseite
der Maschine 1 verbessert; und/oder
- – eine
Klappe für
das Fahrgestell oder ähnliches.
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Bei
den Hubschraubern sind die transparenten Flächen der Rumpfverschalung 3 sehr
nützlich
für die
Sicht zum Boden, insbesondere beim Aufsetzen.
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Wie
man gesehen hat, sind Einrichtungen wie Radargeräte 29 oder eine Erfassungsvorrichtung 45 so
auf die Struktur 5 montiert, dass sie ihre Installierung
und den Betrieb auf der Maschine 1 nicht beeinträchtigen.
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Eine
solche Maschine 1 wird als vielseitig bezeichnet, da sie
unter anderem die Durchführung
der folgenden Einsätze
erlaubt:
- – Transport
von zivilen Passagieren, einschließlich auf eine Plattform im
Meer;
- – Suche
und Rettung;
- – Abtransport
von Kranken und Verwundeten;
- – Transport
von Militärtruppen;
- – Identifizierung
und Kontrolle von Überwasser- oder
Unterwasserschiffen.
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Wie
weiter oben dargelegt, sind für
die Gesamtheit dieser Einsätze
günstige
Spezifikationen insbesondere:
- – die mäßige Bodenfreiheit
des Luftfahrzeugs oder der Maschine 1 durch einen Kompromiss zwischen
der Nähe
des Bodens seines Rumpfs 3 und einem nicht vorbereiteten
Landegelände
(X, Y);
- –-
die direkte Zugänglichkeit
zur Kabine für
Kommandos oder mit Hilfe von einfachen Trittbrettern für Passagiere;
- – die
Seitenstabilität
(Querwind, Schiffbrücke);
- – Anti-Crash-Kapazitäten im Fahrgestell 2 und
im Rumpf 3;
- – einfahrbare
Fahrwerke 2, um den Kraftstoffverbrauch zu verringern und/oder
die Geschwindigkeit der Maschine 1 bei langen Einsätzen (d.
h. mehr als 3 Stunden) zu erhöhen
und das Feld des Radargeräts über 360
freizugeben.
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Es
ist mit der Erfindung ebenfalls einfach, dass ein Stützpolyeder
(ein Dreieck bei den Maschinen 1 mit drei Fahrwerken, darunter
ein Bugfahrwerk 2) bezüglich
des Schwerpunkts der Maschine 1 gut angeordnet wird.
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Dies
wird durch die Tatsache ermöglicht, dass
die Haupträder 4 dieser
Maschine 1 so nahe wie möglich dem Schwerpunkt (hinten)
sind, ohne dass es dadurch eine Gefahr des Kippens zum Heck gibt, wenn
die Kabine leer ist.
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Man
erreicht mit der Erfindung auch, dass die Bugräder 4 weit genug vorne
sind, ohne aber zu weit vorne zu sein, um die Kabine am Boden oder beim
Landen nicht zu verformen (und zum Beispiel Glasrisse zu bewirken).
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2 zeigt
ein Beispiel, das die Integrierung der Struktur 5, des
Fahrwerks 2, mit Flugsteuerungen und Avionik-Einrichtungen
zeigt.
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Diese
Struktur 5 weist hier das Gehäuse 6 auf, das die
Form eines U-förmigen Balkens
annimmt, dessen Langsachse im Wesentlichen senkrecht ist.
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Auf
der Außenseite
des Bodens dieses U-förmigen
Gehäuses 6 und
vorne bezüglich
der Maschine 1 befestigt man den Stoßdämpfer 9.
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Dies
erbringt Lösungen,
wenn der Stoßdämpfer 9 in
das Cockpit eindringen können
und dort eine solide strukturelle Befestigung finden soll; hierzu ist
ein Strukturkonzept 5 gemäß der Erfindung geeignet.
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Mit
den Problemen der Bodenstabilität
konfrontiert, ist es die hier übernommene
Lösung,
die Ausrichtung der Räder 4 ohne
größere Verlagerung mit
Hilfe eines elektrischen Stellglieds durchzuführen (das für das Schleppen am Boden auskuppelbar
ist).
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Dies
hat außerdem
den Vorteil, der spezifischen Verwendung auf einer Schiffsbrücke zu entsprechen,
wo man um die Verankerungsvorrichtung drehen können muss, um sich zum Hangar
fluchtend auszurichten, ehe die Motoren (und die Rotoren) abgeschaltet
werden.
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Bei
den Maschinen 1 mit einer gewissen Tonnage (zum Beispiel
von mehr als 7 Tonnen), die mit einem Bughilfsfahrwerk vom geraden
Typ ausgestattet sind, müssen
die bekannten Fahrwerke nämlich weiterentwickelt
werden, was spezifische maritime Entwicklungen erfordert, ohne Verlagerung
zwischen den Rädern
und dem einem Ausrichtungsstellglied zugeordneten Ausrichtungsdrehzapfen,
um das Manöver
auf der Brücke
einer Fregatte zu erlauben.
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Außerdem ist
es mit der Erfindung möglich, zu
einem im unteren Bereich sehr kompakten Hilfsfahrwerk 2 zu
kommen: Der notwendige Kasten 27 des Fahrgestells 2 hat
dann zum Beispiel nur noch eine Länge von etwa 950 mm und kann
die 400 mm Höhe
beibehalten.
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Das
Verhalten bei der Bruchlandung wird perfekt vernünftig und vorhersehbar, da:
- • die
Räder 4 vom
Stellglied in der geraden Stellung gehalten werden und also nicht
Gefahr laufen, quer in den Kasten 27 des Fahrgestells 2 einzudringen;
- • die
Höhe dieses
Kastens 27 berechnet ist, damit der untere Bereich der
Struktur 5 bei einer Bruchlandung aufprallen kann, ohne
von den Rädern 4 behindert
zu werden: diese letzteren können
nämlich
weit genug in den Kasten 27 hochsteigen.
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Der
Stoßdämpfer 9 kann
ohne größere Schwierigkeiten
die Funktionen der normalen Landung, der Bruchlandung und des Zurückziehens kombinieren,
umso mehr als die angehobene Stellung der Räder 4 der Stellung
der Räder 4 am
Ende einer Bruchlandung entspricht.
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Es
wird innerhalb einer Maschine 1 gemäß der Erfindung sogar möglich, den
gleichen Stoßdämpfer 9 (bis
auf die Einstellungen) im Bugfahrgestell und in den Hauptfahrgestellen
zu haben, wenn diese vom Typ mit Schwenkhebel sind.
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Schließlich ist
dieser Fahrgestelltyp billiger als ein klassisches Hilfsfahrwerk 2,
und gemäß den bis
heute durchgeführten
Versuchen ist es zuverlässiger
bezüglich
der Lecks und Abnutzungen der Kolben.
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In
Ausführungsformen
ist das Ausrichtungsstellglied ein Elektromotor mit großem Übersetzungsverhältnis, der
direkt auf der Achse der Scharniere angeordnet ist.
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Mit
der Erfindung ist es einfach zu gewährleisten, dass das Fahrgestell 2 um
mindestens ± 180° ausrichtbar
und einfahrbar ist, und dass man das Fahrgestell 2 unter
Vermeidung des Shimmy-Phänomens in
der Achse verriegeln kann (Rollstellung in gerader Linie).
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In
den Varianten der Erfindung, bei denen die Installierung des Arbeitszylinders 9 im
Wesentlichen waagrecht vorgesehen ist, muss man einen Winkelübersetzungsbeschlag 64 nahe
der vorderen Befestigung des Schwenkhebels zuordnen.
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Diese
Lösung
vermeidet das Eindringen des Arbeitszylinders 9 in die
Pilotenkabine.
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Aufgrund
der Hebelarme, die durch die Winkelübersetzung eingeführt werden,
sind die erzeugten Kräfte
aber vervielfacht, und man muss dann die Befestigungspunkte auf
der Struktur 5 für
den Arbeitszylinder und für
den Schwenkhebel verstärken.