DE69818200T2

DE69818200T2 - Befestigung einer Ausrüstungshalterung an Bord eines Luftfahrzeuges

Info

Publication number: DE69818200T2
Application number: DE69818200T
Authority: DE
Inventors: Thierry Rambert; Jean-Marc Darrieux
Original assignee: Thales Avionics SAS
Current assignee: Thales Avionics SAS
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1998-12-08
Publication date: 2004-06-17
Anticipated expiration: 2018-12-09
Also published as: FR2772343A1; EP0922634B1; CA2256001A1; US6078428A; FR2772343B1; CA2256001C; EP0922634A1; DE69818200D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Trägers für Geräte an Bord eines Flugzeugs, die eine genaue Positionierung des Trägers bezüglich des Flugzeugs erlaubt.
Ein Flugzeug enthält eine große Anzahl von Geräten, die im allgemeinen einzeln und abnehmbar befestigt sind, um insbesondere eine Demontage und einen schnellen Ersatz eines fehlerhaften Geräts zu erlauben.
Die Struktur des Flugzeugs kann mit Haltelaschen versehen sein, an denen Geräte beispielsweise angeschraubt werden. Die Abmessungen der Haltelaschen und eines Geräts entsprechen sich im Rahmen der Fertigungstoleranzen des Flugzeugs einerseits und des Geräts andrerseits.
Die Herstellungstoleranzen können jedoch für bestimmte Geräte zu groß sein, wie für eine Trägheitszentrale oder ein Head-Up-Anzeigegerät, deren Betrieb eine sehr genaue Positionierung bezüglich der gesamten Struktur des Flugzeugs erfordert.
Ein Head-Up-System ermöglicht es dem Piloten, kollimatierte Informationen in Überlagerung mit seinem Blick in die Landschaft zu präsentieren. Ein Kollimator enthält einen Projektor, der im allgemeinen oberhalb des Kopfes des Piloten angeordnet ist, und einen halbdurchlässigen Spiegel, der sich vor seinen Augen befindet. Der Projektor sendet einen kollimatierten Lichtstrahl mit den Informationen auf den Spiegel. Der Spiegel ist transparent für die von der Landschaft kommenden Lichtstrahlen und reflektiert die vom Projektor kommenden Strahlen zu den Augen des Piloten. So kann der Pilot Informationen lesen und zugleich die Landschaft im Auge behalten.
Ein Head-Up-Kollimator wird in der zivilen Luftfahrt für die Landung verwendet. Er ermöglicht es, ein Bild der Landebahn entsprechend dem tatsächlichen Gelände darzustellen. Die Überlagerung des Bilds mit der Landschaft ergibt sich ohne störende Verschiebung nur bei einer sehr genauen Positionierung des Kollimators bezüglich der geometrischen Bezugswerte der Struktur des Flugzeugs.
Diese Positionierung erfolgt während einer Anpassungsoperation eines Kollimators an das Flugzeug. Die Anpassung besteht für ein Flugzeug in der Montage auf Stellgliedern, in der horizontalen Ausrichtung am Boden, der Definition der geometrischen Bezugswerte mithilfe eines optischen Geräts und in der Anpassung der Lage des Kollimators an diese geometrischen Bezugswerte mithilfe einer Richtoptik. Die geometrischen Bezugswerte des Flugzeugs werden im allgemeinen durch einen am Boden fixierten Zielpunkt materialisiert, und eine Richtoptik wird auf dem Kollimator fixiert, worauf die Position des Kollimators einjustiert wird, bis die Richtoptik den Zielpunkt sieht.
Die Anpassungsoperation endet mit der Befestigung des Kollimators am Flugzeug in der gefundenen Position.
Die Anpassungsoperation eines Geräts an das zugeordnete Flugzeug ist langwierig, schwierig und teuer. Man möchte die Wiederholung der Operation nach jeder Demontage des Geräts vermeiden. Das Problem liegt darin, die Demontage und den Ersatz eines Geräts im Flugzeug mit einer sehr genauen Positionierung zu gewährleisten.
Eine Teillösung besteht darin, einen Geräteträger zu verwenden. Das Gerät kann am Träger angehängt und blockiert sowie auch demontiert werden.
Die Montage des Geräts an dem Träger ist mit ausreichend hoher Genauigkeit reproduzierbar, um eine erneute Anpassungsoperation zwischen dem Flugzeug und dem Gerät ersparen und sich auf die Anpassungsoperation zwischen dem Träger und dem Flugzeug beschränken zu können. Letztere ist ebenso schwierig zu realisieren wie die erstere, aber sie ermöglicht die Demontage des Geräts, seinen Austausch und den erneuten Einbau, indem die richtige Positionierung des Geräts gewährleistet wird.
Für bestimmte Wartungsoperationen des Flugzeugs ist es aber notwendig, auch den Träger zu demontieren. Dann besteht das Problem darin, die erneute genaue Montage des Trägers zu gewährleisten und doch eine erneute Anpassungsoperation zu umgehen.
Daher schlägt die Erfindung eine Vorrichtung zur Befestigung eines Trägers für Geräte in einem Flugzeug vor, bei der eine genaue Positionierung des Trägers im Flugzeug erreicht wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt die Demontage des Trägers und seine erneute Montage mit der gleichen Positioniergenauigkeit.
Genauer betrachtet ist Gegenstand der Erfindung eine Vorrichtung zur Befestigung eines Trägers für Geräte in einem Flugzeug mit einer gelenkigen Befestigung des Trägers um mindestens eine Drehachse, wobei mindestens ein Befestigungsmittel für den Träger am Flugzeug, beispielsweise ein Holzen, für die Befestigung des Trägers gemäß einem variablen Winkel um die Drehachse erlaubt, wobei ein Zentrierblock mit einem Zentrierfinger zusammenwirkt und eines dieser beiden Elemente zum Flugzeug und das andere zum Träger gehört, wobei der Finger lösbar in einer Positionieröffnung liegt, die im Zentrierblock ausgebildet ist, wobei der Zentrierblock einen mit Harz gefüllten Becher enthält und wobei das Harz zur Definition und zur Sicherung der Position der Öffnung bezüglich des Bechers dient. Der genau in der Positionieröffnung sitzende Finger kann aus dieser bei einer Demontage des Trägers herausgenommen und beim Wiedereinbau des Trägers wieder hineingesteckt werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur lösbaren Befestigung eines Trägers für ein Gerät an einem Flugzeug mithilfe einer solchen Befestigungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer ersten Befestigung des Trägers in einer Bezugsposition der ursprünglich leere Becher mit einem Harz gefüllt wird, das nach dem Aushärten um den Zentrierfinger herum eine Bezugsposition für die Positionieröffnung definiert. Während einer Demontage und einer neuen Montage wird der Träger so montiert, daß der Zentrierfinger in die Öffnung gesteckt wird.
Weitere Merkmale und Vorzüge der Erfindung werden nun anhand einiger bevorzugter Ausführungsformen und der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt einen Head-Up-Kollimator, der in einem Träger montiert ist.
2 zeigt einen Träger für einen Head-Up-Kollimator und einen Teil des Flugzeugs, an dem er gemäß der Erfindung befestigt ist.
3 zeigt einen Träger für einen Kollimator mit den Haltelaschen des Flugzeugs und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Befestigung.
4 zeigt ein Detail einer erfindungsgemäßen Ausführungsform.
5 zeigt ein Detail einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform.
1 zeigt in Perspektive einen Head-Up-Kollimator 1, der in einem Träger 2 montiert ist.
Der Kollimator enthält einen Projektor 3 und einen halbdurchlässigen Spiegel 4 in der Betriebsstellung vor dem Auge 5 des Benutzers.
Der Spiegel weist weiter eine Rastposition 6 auf, um das Gesichtsfeld des Benutzers freizugeben, wenn dieser den Kollimator nicht nutzt, sowie eine Sicherheitsposition 7, um dem Gesicht des Benutzers Platz zu verschaffen, wenn der Pilot aus seinem Flugzeug geschleudert wird.
Der Projektor 3 enthält einen Bildgenerator, auf dessen Bildschirm ein Bild erzeugt wird, und eine Kollimationsoptik, um das Bild ins Unendliche zu fokussieren, das heißt in die Ebene der Landschaft. Das kollimatierte Licht wird auf den Spiegel 4 gerichtet, der für den Benutzer 5 die Überlagerung des Bilds mit dem Blick in die Landschaft gewährleistet.
Der Projektor 3 und der Spiegel 4 sind zwei mechanisch unabhängige Elemente. Sie sind ohne Spiel auf dem Träger befestigt. Der Spiegel 4 ist beispielsweise in Höhe seines Arms 11 mithilfe mehrerer Schrauben 8 befestigt. Der Projektor 3 ist mit Schrauben befestigt. Anschläge 9 und 10 auf dem Träger 2 erleichtern die Montage des Projektors, sodaß er während des Anschraubens nicht am Ende des Arms gehalten werden muß.
In dieser Ausführungsform bietet der Träger eine eindeutige Halteposition für den Kollimator.
Der Träger erlaubt die Demontage des Kollimators durch Lösen der Schrauben 8 für den Spiegel 4 und durch Abschrauben, Anheben und Entfernen des Projektors 3.
2 zeigt einen Teil der Struktur 20 eines Flugzeugs. Es handelt sich insbesondere um die Decke in der Pilotenkanzel. Der Träger 2 für den head-Up-Kollimator ist hier als an der Struktur 20 befestigt dargestellt.
In dieser Ausführungsform weist die Struktur 20 des Flugzeugs Haltelaschen 22 und 23 auf, die starr an einer Strebe 24 des Flugzeugs, beispielsweise durch Anschweißen oder Annieten, befestigt sind. Die Struktur 20 des Flugzeugs ist weiter mit einer Lasche 21 versehen, die starr mit einer Strebe 25 verbunden ist.
Die Verbindung zwischen der Struktur 20 und dem Träger 2, ähnlich der in 1 gezeigten Verbindung, wird durch eine Gelenkverbindung entsprechend der Lasche 21 und durch zwei Befestigungspunkte 27 und 28 gewährleistet, die je einer der beiden Haltelaschen 22 und 23 entsprechen.
Die Gelenkverbindung ist eine solche mit drei Freiheitsgraden in Drehrichtung und wird daher vorzugsweise mithilfe einer Kugelkupplung realisiert, die an der Lasche 21 befestigt ist. Die Kupplung 26 hat vorzugsweise kein Spiel.
Die Befestigungsmittel 26, 27, 28 für den Träger im Flugzeug erlauben eine Positionierung des Trägers bezüglich der Struktur des Flugzeugs. Diese erfolgt durch Drehung um drei zueinander senkrechte Achsen X, Y und Z des Koordinatensystems des Flugzeugs.
Wenn die Anlenkung durch eine Kupplung erfolgt ist, laufen die drei Achsen im Zentrum der Kupplung zusammen, aber dies ist nicht unbedingt erforderlich.
Das System mit drei Achsen X, Y, Z ist beispielsweise so, daß die Achse Z im wesentlichen vertikal und die Achse Y senkrecht zur im wesentlichen vertikalen Ebene verläuft, die sowohl die Achse Z als auch die beiden Befestigungslaschen 27 und 28 enthält. Die Achse X verläuft senkrecht zu den Achsen Y und Z.
Ist der Träger 2 am Flugzeug über die Kupplung 26 befestigt, nicht aber an den Haltelaschen 22 und 23, dann kann er sich nicht translatorisch bezüglich des Flugzeugs verschieben, aber er kann frei gemäß den drei Achsen X, Y und Z gedreht werden.
Die Anpassungsoperation des Trägers 2 an das Flugzeugs besteht darin, die Orientierung des Trägers bezüglich der drei Achsen einzustellen und festzuhalten.
Diese Operation erfolgt im allgemeinen mithilfe einer Richtoptik, die während der Operation mit dem Träger 2 fest verbunden ist, und mithilfe einer Anpassungsschablone, die fest mit dem Flugzeug verbunden ist. Die Schablone dient als Zielpunkt für die Richtoptik. Die Ausrichtung des Trägers, bei der die Richtoptik den Zielpunkt anpeilen kann, ist die Ausrichtung, die eine Koinzidenz zwischen dem geometrischen Bezugspunkt der kollimatierten Informationen und dem geometrischen Bezugspunkt des Flugzeugs herstellen kann, das diesen Kollimator trägt. Dies ist die Sollausrichtung. Sie entspricht einer Soll-Lage für den Träger.
In diesem Beispiel wird die Ausrichtung mit einer Genauigkeit von 0,1 mrad hergestellt.
In 3 erkennt man denselben Träger 2 für ein Gerät, aber die Darstellung der Struktur des Flugzeugs wurde stark vereinfacht. Sie beschränkt sich auf die Darstellung der beiden oben beschriebenen Haltelaschen 22 und 23 und der Lasche 21 mit der Kupplung 26. Die Lasche 21 ist starr an der Struktur des Flugzeugs befestigt, beispielsweise genauso wie die Lasche 22 oder die Lasche 23.
In 3 wurde die Kupplung 26 als mit der Haltelasche 21 des Flugzeugs fest verbunden dargestellt. Der Träger 2 besitzt an dieser Stelle einen Bügel 35, der eine Achse 36 zum Halten der Kupplung 26 trägt, wobei die Kupplung beispielsweise parallel zur Achse X des Bezugssystems für die Drehungen verläuft. In diesem Fall wird die Kupplung durch den Flugzeugbauer am Flugzeug montiert, und der Träger 2 enthält eine Stützachse 36, die mit der gelieferten Kupplung kompatibel ist. Eine Variante der Erfindung besteht darin, die Befestigung in Höhe der Lache 21 im Vergleich zur Beschreibung in 3 umzukehren, sodaß in dieser Variante die Kupplung mit dem Träger 2 und die Stützachse mit der Lasche 21 fest verbunden ist.
Erfindungsgemäß sind die Drehbewegungen des Trägers 2 bezüglich der Achse X und Y in Höhe der Befestigungspunkte 27 und 28 des Trägers auf den entsprechenden Laschen 22 und 23 des Flugzeugs blockiert.
Diese Blockierung kann durch einen Mechanismus mit einer Stellschraube für jeden der Befestigungspunkte 27, 28 erfolgen. Sie erfolgt jedoch vorzugsweise durch eine Baueinheit, die für jeden Befestigungspunkt 27 und 28 ein Distanzstück 33, 34 zwischen der Lasche 22 oder 23 des Flugzeugs und dem Träger 2 und einen Befestigungsbolzen 31 und 32 vorssieht. Der Bolzen 31, 32 zieht den Träger 2 gegen eine erste Seite Distanzstücks 33, 34 und zugleich eine zweite Seite des Distanzstücks entgegengesetzt zur ersten Seite gegen die Haltelasche 22, 23. Der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Seite eines Distanzstücks 33, 34 ist die Dicke des Distanzstücks.
Eine Veränderung der Ausrichtung des Trägers 2 bezüglich der Drehung um die Achse X ergibt sich, wenn man die Dicke der beiden Distanzstücke 33 und 34 um gleiche Beträge erhöht. Eine Veränderung der Ausrichtung desselben Trägers hinsichtlich der Drehung um die Achse Y erfolgt durch Veränderung der Dicke eines der beiden Distanzstücke 33, 34 oder auch durch die Veränderung der Dicken beider Distanzstücke um unterschiedliche Beträge für die beiden Distanzstücke.
In dem Beispiel eines Trägers für den hier beschriebenen Head-Up-Kollimator liegt die Dicke jedes der Distanzstücke zwischen null und acht Millimeter.
Der Befestigungsbolzen 31 ist vorzugsweise eine Schraube mit einer losen Mutter auf der Seite der Haltelasche 22. Die Lasche 22 hat eine Öffnung, durch die die Schraube hindurchpaßt. In Höhe des Befestigungspunkts 27 besitzt der Träger 2 ein vorzugsweise rundes Loch, in dem die Schraube fixiert ist. Das Distanzstück 33 entsprechend diesem Befestigungspunkt 27 ist beispielsweise eine Beilagscheibe einer justierbaren Dicke, und die Schraube des Bolzens 31 durchdringt diese Scheibe.
Die Scheibe mit einstellbarer Dicke kann eine Scheibe aus einem Material in übereinanderliegenden Schichten sein, die eine Blätterteigstruktur in der Dicke der Scheibe aufweist. Die Verringerung der Dicke der Scheibe ergibt sich durch Abziehen einer oder mehrerer Schichten des Materials.
Der zweite Befestigungspunkt 28 ähnelt beispielsweise dem ersten Befestigungspunkt 27.
Die Öffnungen in den Laschen 22 und 23 für die Befestigungspunkte 27 und 28 sind vorzugsweise in der X-Richtung verlängert. Diese Öffnungen können Langlöcher sein.
Diese Öffnungen erlauben eine Drehbewegung um die Achse Z ausgehend von der Kupplung 26 für den Träger 2, der am Flugzeug durch die Kupplung 26 befestigt ist und dessen Drehbewegungen um die Achsen X und Y aufgrund der Distanzstücke 33 und 34 blockiert sind.
Erfindungsgemäß enthält der Träger auch einen Zentrierblock, der mit einer Lasche 23 des Flugzeugs zusammenwirkt, um die Drehbewegung des Trägers um die Z-Achse zu blockieren. Dieser Zentrierblock besteht im wesentlichen, wie später deutlich wird, aus einem Hecher 37, der am Träger 2 befestigt und mit Harz gefüllt ist.
4 zeigt eine Ausschnitt aus einer besonderen Ausführungsform der Erfindung. Diese Ansicht entspricht dem Zentrierblock. Man erkennt hier einen Becher 37, der auch in 3 zu sehen ist. Er gehört zum Träger 2 und ist gegenüber einem Bereich der Haltelasche 23 oben offen, die einen Zentrierfinger 40 besitzt. Der Finger kann Teil der Lasche 23 sein, aber vorzugsweise wird er von einem eigenen Bauteil bezüglich der Lasche gebildet und ist mit einem seiner beiden Enden starr auf der Lasche 23 befestigt. An diesem ersten Ende hat der Finger beispielsweise ein Gewinde 47 und eine Schulter 46 und kann so ohne Spiel an der Lasche 23 in einer Öffnung 42 dieser Lasche 23 festgeschraubt und blockiert werden. Der Finger ist mit dem Flugzeug fest verbunden.
In dieser Ausführungsform besitzt der Finger 40 eine Drehsymmetrie um eine Längsachse 43. Im zentralen Bereich 45 ist er zylindrisch und verjüngt sich zu seinem denm beschriebenen ersten Ende entgegengesetzten zweiten Ende hin, das beispielsweise konisch entgegengesetzt ist.
Der Becher 37 ist mit einem Harz 44 gefüllt, das einen Hohlraum 41 aufweist. In diesem Hohlraum sitzt das zweite Ende des Fingers 40. Der Hohlraum 41 ist der Form des zweiten Endes des Fingers angepaßt. Wenn der Zentrierfinger hineingesteckt ist, verhindert der Hohlraum jegliche Drehbewegung des Trägers 2 um die Achse Z. Der Becher mit seinem Harz und der Hohlraum 41 bilden einen Zentrierblock, und der Hohlraum 41 bildet eine Positionieröffnung, die mit dem Zentrierfinger zusammenwirkt, um die Winkelausrichtung des Trägers bezüglich der Achse Z zu definieren.
Die Baueinheit aus den Befestigungsbolzen 31, 32 und dem Zentrierblock hält den Träger in der Sollstellung.
Die Oberfläche des mit dem Harz in Kontakt stehenden Endes des Fingers ist haftmindernd behandelt. Dieser Finger läßt sich leicht aus dem Harz 44 lösen, worauf der Träger leicht vom Flugzeug abgebaut werden kann, indem er die Befestigungsbolzen 31, 32 freigibt. Die haftmindernde Bearbeitung des Fingers verhindert eine Beschädigung der Oberfläche des Harzes 44 im Hohlraum 41 sowie die des entsprechenden Endes des Zentrierfingers 40 bei der Demontage.
Das Harz ist ein steifer Kleber, der nicht schrumpft, beispielsweise aus Polyurethan oder ein Epoxy-Kleber. Das Epoxyharz ist wegen seiner einfachen Verarbeitung interessant, es ist ein Einkomponenten-Kleber, der keine besondere Vorbereitung erfordert und vor dem Erstarren in flüssiger Form vorliegt.
Für die Realisierung des Zentrierblocks wird der Träger 2 in die Sollausrichtung gebracht. Der Zentrierfinger 40 der Lasche 23 befeindet sich dann teilweise in den Becher 37 des Trägers 2. Dann wird eine bestimmte Menge Harz in den Becher geschüttet oder gespritzt. Das Harz verteilt sich im Becher und umgibt das zweite Ende des Zentrierfingers 40. Das Harz füllt im Becher den vom Zentrierfinger nicht besetzten Raum.
Nach der Aushärtung ist das Harz fest und besitzt eine Öffnung zur Positionierung des Fingers, die genau dem Finger entspricht. Das Harz ist vorzugsweise mit dem Becher fest verbunden und verbindet sich mit ihm während der Aushärtung. In einer Variante verwendet man einen Becher, dessen innere Oberfläche haftmindernd bearbeitet ist, sodaß das gehärtete Harz dann entfernbar ist. In diesem Fall besitzt der Becher eine bestimmte Asymmetrie, und der Harzkörper läßt sich ohne Orientierungsfehler in den Becher zurücklegen.
In der Ausführungsform gemäß 4 ist der Becher so ausgerichtet, daß sich seine Öffnung im oberen Bereich befindet. Dieser Becher hat den Vorteil, daß er das flüssige Harz mittels Schwerkraft festhalten kann.
In dieser Ausführungsform stellt man fest, daß die Längsachse 43 des Fingers 40 nur wenig bezüglich der senkrechten Achse Z geneigt ist. Die achse 43 ist beispielsweise senkrecht, sodaß das in den Becher 37 geschüttete Harz einfach durch Schwerkraft das konische Ende des Fingers 40 umgibt.
Die Oberseite des Bechers 37 hat eine relativ große Öffnung, um die Herstellungstoleranzen eines Trägers 2 und die des den Träger enthaltenden Flugzeugs berücksichtigen zu können. Die Anpassung eines Trägers an sein Flugzeug entspricht einer Feineinstellung um eine Standardlage des Trägers im Flugzeug herum. Die Standardlage entspricht beispielsweise einer zentralen Lage des Fingers im Becher. Die Amplitude der Feinregelung ist durch den Halt des Fingers im Becher beschränkt. Gemäß dem Exemplar des Trägers und dem Flugzeug ist der Finger bezüglich der Mitte der Oberseite des Bechers mehr oder weniger versetzt.
Nach einer Demontage des Trägers kann dieser am Flugzeug wieder montiert werden, indem der Träger auf der Kupplung 26 befestigt wird, indem die justierten Distanzstücke 33 und 34 wieder verwendet werden, indem der Zentrierfinger in die Öffnung des Harzes gesteckt wird und indem dann die Befestigungsbolzen 31 und 32 angezogen werden.
Für das Anziehen eines Befestigungsbolzens wird bei jeder weiteren Montage das bisherige Drehmoment wieder angewendet, um eine identische Verformung der Befestigung zu gewährleisten.
Die Gesamtheit der beschriebenen Befestigung erlaubt eine erneute Montage unter genauer Beibehaltung der ur sprünglichen Soll-Lage. Die genaue Lage des Trägers im Flugzeug ist nach einer neuen Montage ohne erneute Anpassungsoperation des Trägers am Flugzeug reproduzierbar.
5 zeigt ein Detail einer anderen Ausführungsform gemäß der Erfindung für einen Zentrierblock mit seinem Zentrierfinger. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist ein Zentrierfinger 50 starr mit der Haltelasche 23 verbunden, beispielsweise durch Verschrauben über ein Gewinde und eine Schulter wie im bereits anhand des 4 beschriebenen und gezeigten Ausführungsbeispiels.
Man erkennt wieder einen Becher 37, der mit einem Harz 51 gefüllt ist, beispielsweise einem Epoxyharz.
Der Finger 50 sitzt in einer Buchse 52, die ihrerseits in einem Hohlraum 53 des Harzes 51 eingebettet ist. Der Hohlraum 53 im Harz entspricht der Form des unteren Bereichs der Außenfläche der Buchse 52.
Die Buchse ist vorzugsweise drehsymmetrisch um eine Achse 54. Sie ist beispielsweise zylindrisch an ihrer mit dem Harz 51 in Kontakt stehenden Außenfläche und konisch an ihrer Innenseite 55, die einen Hohlraum für den Finger 50 bildet. Der Hohlraum hat vorzugsweise einen Boden.
Der Finger ist beispielsweise auch drehsymmetrisch um die Achse 54 und besitzt ein Gewinde an einem ersten Ende, einen zentralen Teil in Form eines Zylinders und ein zweites Ende in konischer Form und mit einer abgerundeten Spitze.
Dieses konische Ende befindet sich in dem Hohlraum der Buchse 52. Die Einheit aus dem Becher 37, dem Harz 51 und der Buchse 52 bildet einen Zentrierblock, und die Öffnung der Buche bildet die Positionieröffnung für den Zentrierfinger.
Die Buchse und der Finger sind beispielsweise aus Metall. Wenn der Träger am Flugzeug befestigt ist, steht der Zentrierfinger mit dem Zentrierblock nur über die konkave Fläche 55 der Buchse 52 in Kontakt und ist nicht angeklebt.
Bei der Demontage des Trägers werden die Befestigungen an den Punkten 27 und 28 gelöst und der Zentrierblock zusammen mit dem Träger wird vom Finger 50 durch Drehung des Trägers um die Kupplung 26 gelöst.
In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Buchse 52 fest mit dem Harz 51 verbunden.
Zur Herstellung des Zentrierblocks wird der Träger 2 im Flugzeug in der Soll-Lage, beispielsweise mithilfe einer Richtoptik und von Bezugs-Zielpunkten, positioniert, und Distanzstücke 33 und 34 werden so hergestellt, daß die Ausrichtung des Trägers gemäß den Achsen X und Y blockiert wird. Der Träger 2 wird am Flugzeug in der Soll-Lage durch Anziehen der Bolzen 31 und 32 fixiert. Die Buchse 52 wird beispielsweise durch Haftwirkung am Finger 50 gehalten, und Buchse und Finger befinden sich dann im leeren Becher 37. Der Zentrierfinger wird durch die Buchse bei der > Herstellung des Zentrierblocks geschützt.
Das innere Volumen des Bechers ist so, daß die Buchse die Innenwand des Bechers nicht berührt. Die Lage des Bechers ist beispielsweise um eine Position herum einstellbar, die der Lage der den Finger schützenden Buchse in der Mitte des Bechers entspricht. Der Träger kann in einem Regelbereich eingestellt werden, der durch die Positionen des Trägers begrenzt ist, bei denen die Innenwand des Bechers mit der vom Finger getragenen Buchse in Berührung kommt. Dieser Regelbereich entspricht mindestens den akzeptierten Toleranzen bezüglich der Geometrie des Flugzeugs, das heißt den zulässigen Abweichungen der Positionen der Haltelaschen 22 und 23 bezüglich des geometrischen Koordinatensystems des Flugzeugs.
In der Soll-Lage wird flüssiges Harz in den Becher um die Buchse herum eingefüllt. Die Buchse 52 gemäß 5 besitzt einen Boden, sodaß das Harz die Buchse über einen großen Teil ihrer Höhe umgibt, aber nicht in den Innenraum der Buchse eindringt und mit dem Zentrierfinger 50 in Berührung kommt. Die Buchse ist zum Teil in das Harz eingetaucht. Das Harz füllt den freien Raum zwischen der Buchse und dem Becher. Das Harz erhärtet durch Polymerisation. Die Lage der Buchse im Becher wird durch das Harz fixiert. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Buchse 52 im Becher durch das Harz 51 festgelegt: Die Buchse, das Harz und der Becher sind eine Einheit. Der Hohlraum in der Buchse widersteht den Berührungen und den Stößen durch den Finger 50 bei einer späteren Montage des Trägers am Flugzeug. Der Hohlraum in der Buchse ist widerstandsfähiger als der Hohlraum 41 im Harz gemäß der Ausführungsform in 4. Aufgrund der Widerstandsfähigkeit gewährleistet die in 5 dargestellte Befestigung mit dem zusätzlichen Element, nämlich der Buchse, eine bessere Reproduktion der Positionierung des Trägers im Flugzeug bei mehrfach wiederholten Montagen.
In Varianten der Ausführungsform der 5 kann das Harz aus dem Becher entnommen werden, beispielsweise unter Verwendung eines Bechers, dessen Innenseite haftmindernd bearbeitet ist, und auch die Buchse kann aus dem Harz entnommen werden, wenn diese eine entsprechende Oberflächenbehandlung erfahren hat. In diesen Varianten erfordert die richtige Positionierung des Trägers im Flugzeug eine gute erneute Positionierung der verschiedenen entfernbaren Elemente. Man muß die Ausrichtung des Harzköpers bezüglich des Bechers, der die Ausrichtung der Buchse und damit die des Trägers bezüglich des Flugzeugs beispielsweise mithilfe einer solchen Geometrie der mit dem Harz in Kontakt stehenden Elemente respektieren, daß die Montage der Buchse in dem Harzkörper und die des Harzes in dem Becher nur eine einzige mögliche Positionierung der Buchse im Becher erlaubt. Diese Varianten ermöglichen es, für ein gegebenes Flugzeug den Träger auszutauschen, indem die Distanzstücke und das Positionierharz aufbewahrt werden. Stellt der Austauschtäger eine gute Reproduktion der geometrischen Merkmale des ursprünglich für die Abstimmung der Soll-Lage verwendeten Trägers dar, dann wird die Soll-Lage auch für den neuen Träger bei Wiederverwendung der Distanzstücke und des Harz körpers vom ursprünglichen Träger gewährleistet.
Die Befestigung des Geräteträgers, die anhand eines Head-Up-Kollimators beschrieben wurde, ist auch für jedes andere Gerät brauchbar, das hohe Anforderungen hinsichtlich der genauen Positionierung im Flugzeug erfüllen soll, wie beispielsweise eine Trägheitszentrale.

Claims

Vorrichtung zur Befestigung eines Trägers (2) für Geräte in einem Flugzeug mit einer gelenkigen Befestigung (26) des Trägers um mindestens eine Drehachse (Z), wobei mindestens ein Befestigungsmittel (31, 32) für den Träger am Flugzeug die Befestigung des Trägers gemäß einem variablen Winkel um die Drehachse erlaubt, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Zentrierblock enthält, der mit einem Zentrierfinger 40 zusammenwirkt, wobei eines dieser beiden Elemente zum Flugzeug und das andere zum Träger gehört, und daß der Finger lösbar in einer Positionieröffnung (41) liegt, die im Zentrierblock ausgebildet ist, und der Zentrierblock einen mit Harz (44) gefüllten Becher (37) enthält, wobei das Harz zur Definition. und zur Sicherung der Position der Öffnung bezüglich des Bechers dient.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkverbindung eine Kugelkupplung (26) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionieröffnung ein Hohlraum (41) in dem Harz des Bechers ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierfinger eine haftmindernde Oberfläche besitzt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Buchse (52) besitzt, die als Positionieröffnung (55) für den Zentrierfinger dient und in das Harz eingebettet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse aus Metall ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierblock Teil des Trägers und daß der Zentrierfinger Teil des Flugzeugs ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz ein Epoxyharz ist.
Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger in Drehrichtung im Flugzeug gemäß drei zueinander senkrecht stehenden Achsen (X, Y, Z) beweglich ist und Mittel zum Blockieren der Drehbewegung des Trägers gemäß zwei dieser Achsen (X, Y) besitzt, während die Blockierung bezüglich der verbleibenden Achse durch den Sitz des Zentrierfingers im Positionierblock realisiert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockierung der Bewegung bezüglich zwei der Achse (X, Y) mithilfe von Bolzen und regelbaren Distanzstücken für den Träger bezüglich des Flugzeugs erfolgt.
Verfahren zur lösbaren Befestigung eines Trägers für ein Gerät an einem Flugzeug mithilfe einer Befestigungsvorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer ersten Befestigung des Trägers in einer Bezugsposition der ursprünglich leere Becher (37) mit einem Harz gefüllt wird, das nach dem Aushärten um den Zentrierfinger herum eine Bezugsposition für die Positionieröffnung definiert.
Verfahren zur lösbaren Befestigung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz in den vom Zen trierfinger (40) freigelassenen Raum des Bechers gegossen wird.
Verfahren zur Befestigung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz in den Raum gegossen wird, der vom durch die Buchse (52) geschützten Zentrierfinger (50) freigelassen wird.