DE837647C

DE837647C - Aircraft landing gear

Info

Publication number: DE837647C
Application number: DEG1543A
Authority: DE
Original assignee: Goodyear Aircraft Corp
Current assignee: Goodyear Aircraft Corp
Priority date: 1948-03-11
Filing date: 1950-04-01
Publication date: 1952-04-28

Description

Flugzeugfahrwerk Die l?rhndung bezieht sich auf ein Flugzeugfahrwerk, dessen Laufrad oder -räder bei Seitenwind nur um einen begrenzten Winkel ausschlagen und das insbesondere eine Verriegelvorrichtunghat, die lxci der Rückwärtsbe\vegung des Flugzeuges das lusschlagen der Räder verhindert.Aircraft landing gear The term refers to an aircraft landing gear, its impeller or wheels only deflect to a limited angle in cross winds and that in particular has a locking device that prevents backward movement of the aircraft prevents the wheels from slipping.

Bekannt ist, die Schwanzräder von Flugzeugen, die gewiyhnlich um einen Winkel von 36o° ausschlagen kiinnen, mit Halte- oder Verriegelvorrichtungen zu versehen, die jedoch ziemlich kompliziert sind und die Räder nicht selbsttätig verriegeln.It is known that the tail wheels of aircraft, which are usually around one Be able to deflect an angle of 36o °, to be provided with holding or locking devices, which are quite complicated and do not lock the wheels automatically.

Es ist nute vor allem Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung der bestehenden Schwierigkeiten auf möglichst einfache und billigeWeise dieHauptlaufräder eines Flugzeuges so auszubilden, daß sie nur einen begrenzten Ausschlagwinkel haben und selbsttätige :Mittel vorgesehen sind, die das Ausschlagen der Räder -bei höheren Geschwindigkeiten zulassen, sie dagegen 'bei geringer Geschwindigkeit, z. B. bei der Rückwärtsbewegung des Flugzeuges in eine Halle, verriegeln.It is primarily an object of the invention, while avoiding the the main impellers in the simplest and cheapest way possible to train an aircraft so that they have only a limited angle of deflection and automatic: Means are provided that the steering of the wheels -at higher Allow speeds, but they 'at low speed, z. B. at the backward movement of the aircraft into a hangar.

Ermöglicht wird dies dadurch, daß erfindungsgemäß ein oder mehrere Laufräder mit beschränkten Ausschlagwinkeln vorgesehen sind, deren jedes durch eine Kurvenplatte mit einer gleichmittig zur Ausschlagachse des Rades liegenden Konkavfläche, die eine Nut im tiefsten Teil hat, und durch belastete Nocken gesteuert wird; die auf der Kurvenoberfläche gleiten und das Rad bei niedriger Geschwindigkeit gegen Ausschlag verriegeln, während sie bei höherer Geschwindigkeit einen Ausschlag zulassen. Je nach Ausbildung von Kurvenfläche und Nocken hat man es in der Hand, die Verhältnisse so zu wählen, daß, beispielsweise bei der Landegeschwindiglceit und einem Seitenwind von 9o° die für ein sicheres Landen erforderliche Ausschlagmöglichkeit der Laufräder gewährleistet ist, während andererseits beim Rangieren des Flugzeuges auf der Erde und insbesondere bei der Rückwärtsbewegung die Laufräder in der Geradeausstellung verriegelt bleiben.This is made possible by the fact that, according to the invention, one or more running wheels are provided with limited deflection angles, each of which is controlled by a cam plate with a concave surface lying equidistant to the deflection axis of the wheel and having a groove in the deepest part, and by loaded cams; which slide on the surface of the curve and lock the wheel against deflection at low speed, while allowing deflection at higher speed. Depending on the design of cam surface and cam has it in hand, to choose the ratios such that, for example in the Landegeschwindiglceit and a side wind of 9o ° required for a safe landing rash possibility of the wheels is ensured, while on the other hand, when maneuvering the aircraft on the ground and especially when moving backwards, the running wheels remain locked in the straight ahead position.

Bei einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung sind zur Stützung der Laufräder Königszapfen und federbelastete Reibeinrichtungen vorgesehen, die gewöhnlich die Laufräder in Geradeausstellung halten, wobei die Achsen der Königszapfen leicht geneigt und die Reibeinrichtungen so eingestellt sind, daß sie nur bei Rückwärtsbewegung des Flugzeuges wirken.In an expedient embodiment of the invention are for support the running wheels king pins and spring-loaded friction devices are provided that usually keep the wheels in a straight line position with the axes of the kingpins slightly inclined and the friction devices are set so that they are only when moving backwards of the aircraft.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Querschnitt durch ein Hauptlaufrad gemäß der Erfindung nach Linie 1-I der Fig. 2, Fig. 2 eine Teilansicht des Rades der Fig. i nach Entfernung der Lagerungen und äußeren Lagerrffttge, Fig. 3 einen Teilquerschnitt der Radachse nach Linie III-111 der Fig. i, Fig. ,4 einen Querschnitt durch die Kurvenplatte nach Linie IV-IV der Fig. 5, Fig. 5 eine Draufsicht auf die Kurvenplatte der F ig. 4, Fig. 6 eine Endansicht der Kurvenplatte der I' ig- 5, Fig. 7 eine schematische Darstellung des Laufrades, Fig. 8 und 9 eine schematische Darstellung der möglichen Stellungen, die die Laufräder bei Rückwärtsbewegu,tg und Fehlen einer Verriegelvorrichtung einnehmen können.In the drawing, an embodiment of the invention is shown, namely Fig. I shows a cross section through a main impeller according to the invention along line 1-I of FIG. 2, FIG. 2 shows a partial view of the wheel of FIG 3 shows a partial cross-section of the wheel axle along line III-111 in FIGS . 4, 6 an end view of the cam plate of the I 'ig-5, FIG. 7 a schematic representation of the impeller, FIGS. 8 and 9 a schematic representation of the possible positions which the impellers can assume when moving backwards and in the absence of a locking device .

Mit i ist allgemein ein Hauptlaufrad eines Flugzeuges bezeichnet, das nach beiden Seiten von der Geraden ausschlagen kann. Zwischen den Felgenteilen 3 und 4 sitzen der Luftreifen 2 und', über den Umfang verteilt, eine Anzahl von Abstandstucken 5, 6, gegen welche die äußeren Lagerstützen 7 und 8 durch Bolzen 9 gepreßt sind. Rollenlager io, die mit ihren äußeren Laufkränzen in die Lagerstützen 7 und 8 eingelassen sind, haben zwischen sich und innerhalb ihrer inneren Laufkränze eine Nicht drehbare Nabe i i, die einen Königszapfen. 12 trägt. Dieser geht durch ihre Mitte und ist dazu durch eine Scheibe 13 und einen Vorsteckstift 14 gesichert. Durch eine Queröffnung 15 in der Nabe i i für den Königszapfen tritt mit Abstands von der inneren Wand die Radstummelachse 16, die am Fahrgestell 17 des Flugzeuges angebracht .ist und an deren äußerem Ende drehbar der Königszapfen 12 liegt, der es dem Rade ermöglicht, nach beiden Seiten von der Mittellage um 25° auszuschlagen.A main wheel of an aircraft is generally designated with i, which can deflect to both sides of the straight line. Between the rim parts 3 and 4, the pneumatic tires 2 and 'sit, distributed over the circumference, a number of spacers 5, 6, against which the outer bearing supports 7 and 8 are pressed by bolts 9. Roller bearings io, which are embedded with their outer race rings in the bearing supports 7 and 8, have a non-rotatable hub ii, which has a king pin, between them and within their inner race rings. 12 carries. This goes through its center and is secured by a washer 13 and a locking pin 14 for this purpose. Through a transverse opening 15 in the hub ii for the kingpin, at a distance from the inner wall, the wheel stub axle 16, which is attached to the chassis 17 of the aircraft and at the outer end of which the kingpin 12 is rotatable, enables the wheel to move towards both Knock out the sides from the central position by 25 °.

Im Bodenteil der Öffnung 15 ist eine Kurvenplatte 18 vorgesehen, die in den Fig. 4 bis 6 in größerem Maßstäbe dargestellt ist und die im Boden ihrer Kurvenfläche 32 eine im Durchmesser verlaufende Nut 31 besitzt; sie wird in ihrer Stellung durch 'den Königszapfen 12 gehalten. Mit dieser Kurvenplatte 18 arbeitet unter dem Druck der Feder i9 in der Ausnehmung 2o ein Satz einander gegenüber angeordneter Nocken 21 zusammen, die an der Unterseite des Achsstummels 16 sitzen und dqs Rad aus einer Auslegestelhtng in die Geradeausstellung zurückbringen. Die Nut 34 in der der Nocken 21 sitzt, hindert das Rad daran, bei geringer Geschwindigkeit bei Rückwärtsbewegung auszuschlagen, läßt den Ausschlag jedoch bei höherer Geschwindigkeit und Vorwärtsbewegung, wie dies beim Landen und bei Bewegung auf der Erde der Fall ist, zu. Infolgedessen sind bei Rückwärtsbewegung, beispielsweise bei der Einbringung des Flugzeuges in eine Halle, die Landeräder immer in der Geradeausstellung, weil bei so niedriger Geschwindigkeit keine den Nocken 21 aus der Nut 31 drängende Seitenkraft auftritt. Wie Fig.7 zeigt, wandert ferner die senkrechte Last L auf dem Rade bei Vorwärtsfahrt etwas von unterhalb der Radmitte O rückwärts nach A, ;dagegen bei Rückwärtsfährt etwas vorwärts nach B, wobei der Hebelarm d einer Seitenkraft F in bezug auf den Königszapfen auf a1 vergrößert oder auf a2 verkleinert wird. Hierdurch wird das größere Drehmoment T bei der bei Vorwärtsfahrt üblichen 'höheren Geschwindigkeit immer einen Ausschlag des Rades bewirken können, während bei@Rückwärtsfahrt mit der hier nur mtiglichen geringen Geschwindigkeit und infolge des verkleinerten Hebelarmes a.- der Nocken 21 nicht aus der Nut 31 gebxacht werden kann, so dlaß durch die erfindungsgemäße Anordnung eine selbsttätige Verriegelung der Räder erzielt wird. Der Vorteil dieser Maßnahme ist durch zahlreiche Versuche erbracht wordeln.In the bottom part of the opening 15, a cam plate 18 is provided, which is shown in FIGS. 4 to 6 on a larger scale and which has a groove 31 running in the diameter in the bottom of its cam surface 32; it is held in its position by the king pin 12. With this cam plate 18 cooperates under the pressure of the spring 19 in the recess 2o a set of oppositely arranged cams 21, which sit on the underside of the stub axle 16 and bring the wheel back from an unfolding position into the straight-ahead position. The groove 34 in which the cam 21 sits prevents the wheel from deflecting at low speed when moving backwards, but allows deflection at higher speed and forward movement, such as is the case when landing and moving on the earth. As a result, when moving backwards, for example when bringing the aircraft into a hangar, the landing wheels are always in the straight-ahead position, because at such a low speed there is no lateral force forcing the cam 21 out of the groove 31. As shown in Fig. 7, the vertical load L on the wheel moves slightly from below the center of the wheel O backwards to A when driving forwards, whereas when moving backwards it moves slightly forwards to B, the lever arm d being a lateral force F with respect to the kingpin on a1 enlarged or reduced to a2. As a result, the greater torque T will always cause a deflection of the wheel at the higher speed that is usual for forward travel, while the cam 21 is not brought out of the groove 31 during reverse travel at the only possible low speed and due to the reduced lever arm a.- can be, so that an automatic locking of the wheels is achieved by the arrangement according to the invention. The advantage of this measure has been shown through numerous tests.

Zur Verdeutlichung des mit der Erfindung erzielten Fortschritts sind in den Fig.8 und 9 die Laufräder in Einwärts- und Auswärtsstellung gezeigt; es sind dies die möglichen Stellungen, die die Räder bei Rüdkwärtsbewegung und Fehlen der erfindungsgemäßen Verriegelung einnehmen können und die eine sichere Bewegung des Flugzeuges unmöglich machen.To illustrate the progress achieved with the invention are 8 and 9 show the running wheels in inward and outward positions; there are These are the possible positions that the wheels will have when moving backwards and there is no Can take lock according to the invention and a safe movement of the Make aircraft impossible.

Wie aus Fig: 2 ersichtlich, liegt der Königszapfen 12 unter einem Winkel zur Sen'kredhten, so daß selbst bei angehobenem Schwanzende dies Flugzeuges der Schnittpunkt der Königszapfenachse mit dem Boden immer vor dem Berührungspunkt des Rades mit dein Boden liegt und bei Vorwärtsbewegung mit genügender Geschwindigkeit eine positive Ausschlagwirkung,des Rades hervorgerufen wird. Beim Ausschlagen des Rades suchen die über die Kurvenfläche .gleitenden Nocken das Flugzeug um denselben Betrag anzuheben, der dem Verlust an Radhöhe infolge der Änderung der senkrechten Stellung des Rades in eine Krängungsstellung (wegen des Winkels des Königszapfens mit der Senkrechten) entspricht, wodurch das Flugzeug immer im wesentlichen in derselben Höhe gehalten wird.As can be seen from Fig: 2, the kingpin 12 is at an angle to the Sen'kredhten, so that even when the tail end of this aircraft is raised, the intersection of the kingpin axis with the ground is always in front of the point of contact of the wheel with the ground and when moving forward at sufficient speed a positive impact on the wheel. When the wheel is turned, the cams sliding over the curved surface seek to raise the aircraft by the same amount that corresponds to the loss of wheel height as a result of the change in the vertical position of the wheel to a heel position (because of the angle of the kingpin with the vertical), whereby the aircraft is always kept essentially at the same height.

In Fig. 3 sind' in gestrichelten Linien die äußersten Winkelstellungen des Rades angegeben, in die es in bei-den Richtungen ausschwingen kann, d. h. bis die .inneren gebrochenen Kanten der Nabe i i für den Kötigszapfefden Achsstummel 16 berühren. Die Kurvenplatte 18 ist ziemlich niedrig, um es dem Rade bei genügender Geschwindigkeit zu ermÖglichen, die Verriegelwirkung der Nut 31 zu überwinden und nach beiden Richtungen leichter auszuschlagen, wodurch das Ausschlagen sanft erfolgt, Stöße vermieden werden und ein Schlingern vermindert wird. Wegen der symmetrischen Ausbildung der Kurvenplatte kehrt das Rad', sobald es vom Boden freikommt, leicht in seine Geradeausstellung parallel zur Längsachse des Flugzeuges zurück.In Fig. 3 'in dashed lines are the extreme angular positions of the wheel in which it can swing out in both directions, d. H. until the .inner broken edges of the hub i i for the Kötigszapfefden axle stub 16 touch. The cam plate 18 is quite low for it Wheel at enough speed to enable the locking effect of the groove 31 and more easily knocked out in both directions, whereby the Knocking out is gentle, shocks are avoided and rolling is reduced will. Because of the symmetrical design of the cam plate, the wheel turns as soon as it comes free from the ground, easily in its straight-ahead position parallel to the longitudinal axis of the plane back.

Uni kleinere Seitenbewegungen des Rades oder Schwingungen infolge unebenen Bodens zu dämpfen, ist eine Rei4einrichtung vorgesehen, die eine Bremsplatte 22 besitzt, welche an der Innenseite gleichmittig zur Achse des Königszapfens eine Zylinderfläche 23 aufweist, gegen die durch eine Feder 24 ein vorzugsweise zylindrischer Reibblock 25 gepreßt wird.Uni minor side movements of the wheel or vibrations as a result To dampen uneven ground, a rubbing device is provided, which is a brake plate 22 has, which on the inside equidistant to the axis of the king pin a Has cylindrical surface 23, against which by a spring 24 a preferably cylindrical Friction block 25 is pressed.

An der Innenseite ider Nahe 11 des Königszapfens ist durch Bolzen 27 eine als Ganzes mit 26 bezeichnete 1'tiiiktl>renlsscheilte befestigt, die mit der Bremsscheibe 28 zusammenarbeitet. Diese wird durch Keile 29 gehalten, die an dem an der Radfelge sitzenden Flansch 3o befestigt sind. Eine Bremse dieser Art ist besonders geeignet, da der verfügbare Raum beschränkt ist.On the inside of the near 11 of the king pin, a bolt 27 is used to fasten a bolt 27 which is designated as a whole by 26 and which works together with the brake disk 28. This is held by wedges 29 which are attached to the flange 3o seated on the wheel rim. A brake of this type is particularly suitable because the space available is limited.

Bei der praktischen Erprobung des erfindungsgemäßen Fahrwerks hat sich ergeben, daß ein Ausschlagwinkel von 25° in beiden Richtungen von .der Geradeausstellung des Rades reichlich genügt, um ein Flugzeug bei 9o° Seitenwind von einer Gescbwinolig:keit von ungefähr 30 Meilen (48,28o km) sicher zu landen und zu starten. Dieser Winkel kann jedoch je nach dem Flugzeugtyp etwas abgeändert werden, desgleichen der Winkel von etwa 2 i ° zwischen der Königszapfenachse und der Senkrechten, der sich im allgemeinen als günstig erwiesen hat.Has during the practical testing of the chassis according to the invention result that a deflection angle of 25 ° in both directions of .der straight ahead position of the wheel is ample enough to drive an airplane out of the way in a 90 ° crosswind to land and take off safely from approximately 30 miles. That angle however, the angle can be changed somewhat depending on the type of aircraft of about 2 i ° between the kingpin axis and the vertical, which is in general has proven to be favorable.

Die der l?rtindung zugrunde liegende Aufgabe wird somit durch eine außerordentlich einfache bauliche Maßnahme gelöst, indem durch eine selbsttätige Verriegelungsvorrichtung die Laufräder bei niedriger Geschwindigkeit, insbesondere bei der Rückwärtsbewegung, in ihrer Geradeausstellung gehalten werden, während sie bei höherer Gesc'hwindig'keit, also beim Landen, Starten und bei schneller Fahrt auf dem Boden, frei ausschlagen können und dadurch eine sichere Bewegung des Flugzeuges auch hei starkem Seitenwind gewährleisten.The task on which the determination is based is thus carried out by a extraordinarily simple structural measure solved by an automatic Locking device the wheels at low speed, in particular when moving backwards, be held in their straight-ahead position while moving at higher speeds, i.e. when landing, taking off and driving at high speed on the ground, can swing freely and thereby a safe movement of the aircraft guarantee even in strong cross winds.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Aircraft landing gear, characterized by a running wheel with limited deflection angles, by a cam plate (18) with a concave surface (32) lying equidistant to the deflection axis of the wheel and with a groove (31) in the deepest part of this concave surface and by loaded cams (21) that slide on the curve surface: and lock the wheel against deflection at low speed, but allow deflection at higher speeds.

2. Running gear according to claim 1, characterized in that the concave surface (32) of the cam plate (18) is practically symmetrical and the groove (31) across the center of the cam plate (18) runs.

3. Chassis according to claim i and 2, characterized marked that the cams (21) are spring-loaded.

4. Ferry according to claim 1 to 3, characterized in that the concave surface (32) of the cam plate (18) is a friction surface.

5. Carriage according to claim 1 with a pair of running wheels Pneumatic tires, characterized by kingpins (12) to support the wheels when Knock out and by spring-loaded friction devices (22 to 25); which usually keep the running wheels in their straight ahead position, with the axes of the journals (12) are slightly inclined and the Reilbeinrichtung is set so that it is only at the backward movement of the aircraft acts.