NO141117B - Opptrekkbart, leddet landingsunderstell for luftfartoey - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et opptrekkbart, leddet landingsunderstell for luftfartøy, og som omfatter et støtabsorberende fjærben med et hjul lagret på sin ytre ende, anordninger på luft-fartøyets kropp for svingbar opplagring av den indre ende av fjærbenet, som har en opptrekksakse og en leddakse, idet et armsystem forbinder kroppen og fjærbenet.

Landingsunderstell for helikopter er ofte konstruert for å være

i en fast stilling, som ved landing, når helikopteret er i luften. F.eks. viser U.S. patent nr. 3.822.048 et understell som er u-bevegelig montert og som holder hjulet i en bestemt sideveis avstand fra helikopterkroppen under alle forhold. Et slikt understell omfatter en enkelt stag-arm. For å gjøre et understell opptrekkbart er det ofte nødvendig å benytte et fler-stags system. Eksempler på fler-stags systemer er vist i US-PS nr. 3.086.733, 3.393.883, 2.939.655, 2.487.548, 2.241.213, 2.935.277 og 3.121.547.

Fra US-PS 3.086.733 er kjent et landingsunderstell som omfatter

et to-stags armsystem. Dette kjente landingsunderstell kan svinges opp når det ikke er i bruk. Imidlertid oppviser det kjente understell de ulemper at opp- eller nedsvingningen av hjulet skjer i en bue som har en vesentlig vertikal komponent,

slik at understellet ikke kan svinges inn i en skrog-åpning med liten vertikal utstrekning. Dessuten må understellet holdes i ut-

svinget stilling ved hjelp av en hydraulisk sylinder, og det har i utsvinget stilling mangelfull avstivning mot bevegelse av hjulet langs luftfartøyets kropp.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å unngå disse ulemper.

I henhold til oppfinnelsen oppnås dette med et landingsunderstell som angitt innledningsvis, og som kjennetegnes ved at armsystemet omfatter tre stag, der et første stag i armsystemet er anordnet for svingbar opplagring i kroppen med sin indre ende og til et annet stag med sin ytre ende, slik at leddforbindelsen mellom stagene ligger i leddaksen, idet det annet stag er svingbart festet med sin ytre ende til et tredje stag i armsystemet, hvilket stag er festet med sin ytre ende til fjærbenet via et universalledd, og idet leddforbindelsen mellom det annet stag og det tredje stag har sin svingeakse vinkelrett på leddaksen når understellet er ute.

Tre-stags armsystemet og understellets manøvreringssystem gjør det mulig å trekke understellet inn i et hulrom med liten vertikal utstrekning i flyets eller helikopterets kropp. Dette er oppnådd ved at det første stag kan svinges inn mot kroppen om en opplagring med svingeakse mere i vertikal retning enn opptrekksaksen, og ved at en ekstra frihetsgrad for bevegelse er oppnådd ved hjelp av understellets leddakse.

De tre stagene i armsystemet holdes stivt i utrettet stilling, med stagene tilnærmet langs en rett linje, uten særskilt låse-innretning. Dette er oppnådd ved at den ytre ende av det første stag er svingbart festet til den indre ende av det annet stag med svingeakse liggende i leddaksen, og ved at den ytre ende av det annet stag er svingbart festet til den indre ende av det tredje stag med svingeakse normalt på både retningen av de utrettede tre stag og leddaksen til understellet.

I det følgende skal beskrives en utførelsesform av oppfinnelsen

ved hjelp av et eksempel, under henvisning til tegningene,

der

Fig. 1 viser i perspektiv et landingsunderstell i henhold til oppfinnelsen, vist med heltrukne linjer i utsvinget stilling og med stiplede linjer i opptrukket stilling, Fig. 2 viser understellet sett bakfra i flyets eller helikopterets lengderetning, Fig. 3 viser understellet sett i snitt 3-3 antydet i fig. 2, og Fig. 4 viser en del av understellet, nemlig en annen utførelse av manøvreringssystemet.

Med henvisning til tegningene, først til fig. 1-3, skal her

gjøres en mere detaljert beskrivelse. Understellet, generelt gitt tallhenvisning 10, er vist i sammenheng med en helikopterkropp 11, uten at noe spesielt luftfartøy utgjør noen del av oppfinnelsen ut over det nødvendige samvirke for anvendelsen av understellet.

Understellet 10 brukes selvsagt sammen med et tilsvarende, men speilvendt understell på motsatt side av helikopterets kropp, og disse utgjør helikopterets hovedunderstøttelse, idet den fremre del av helikopteret 11 understøttes av ett eller flere nesehjul (ikke vist). Etter som understellene på de to sider er helt like; beskrives her bare ett understell.

Det leddete landingsunderstell 10 omfatter et fjærben 12 med hydraulisk støtdemper. Fjærbenet 12 rager utover og nedover fra kroppen 11 når understellet er ute. Fjærbenet 12 omfatter en sylinder 14 med innvendig boring der et stempel (ikke vist) kan bevege seg frem og tilbake. Stemplet er festet til en stempelstang 15 som rager ut av sylinderens nedre ende og utgjør den frie ende av fjærbenet 12. Enden av stempelstangen 15 har feste 17 for et hjul, og omfatter en akseltapp 18. Et dekk 20 sitter på en felg (ikke vist) som er lagret roterbart på akseltappen 18.

Den øvre (indre) ende av fjærbenet 12 har en sjakkel 21 hvori er innført ett eller flere ører dannet på hoveddelen 22 til et universalledd. En bolt 23 er ført gjennom hull i sjakkelen 21

og ørene på universalleddets hoveddel 22, slik at disse deler er innbyrdes svingbart sammenføyd. Universalleddets hoveddel 22 er dessuten svingbart opplagret på kroppen 11 via en bolt 25, med akseretninger for boltene 23 og 25 hovedsakelig i rett vinkel med hverandre.

Som vist, er det anordnet et leddarmsystem for å holde hjulet 20 i en tilnærmet fast sideveis avstand fra kroppen 11 når understellet er i bruk. Dette spesielle leddarmsystem og andre systemer for samme formål er beskrevet i US-PS nr. 3.822.048.

Et slikt leddarmsystem omfatter et stag 28 som med sin indre ende er forbundet med kroppen 11 via et universalledd 29 hvis svingeakse sammen med bolten 25 utgjør opptrekksaksen 30 til understellet 10. Staget 28 befinner seg lavere enn fjærbenet 12, men i samme plan som dette. Den ytre ende av staget 28 er svingbart festet til en leddarm 31, som er svingbart festet til fjærbensylinderen 14. Den andre ende av leddarmen 31 er svingbart festet til en regulerende leddarm 33 som igjen er svingbart festet, i dreiepunktet 34, til hjulfestet 17. Leddarmen 31 og den regulerende leddarm 33 danner en leddforbindelse mellom sylinderen 14 og stempelstangen 15. Denne leddforbindelse ikke bare samvirker med staget 28 for styring av den utragende stempelstang 15, men virker også som momentoverførende armer, idet stempelstangen 15 tillates å bevege seg teleskopisk langs sylinderen 14, mens rotasjon av stempelstangen 15 i forhold til sylinderen 14 hindres.

Det beskrevne leddarmsystem danner således to fire-ledds systemer som styrer totallengden av fjærbenet 12. Det første leddsystem utgjøres av fjærbenets sylinder 14 og stempelstang 15, og ledd-armene 31 og 33. Det andre leddsystem er det regulerende system som består av staget 28, leddarmen 31, sylinderen 14 og kroppen 11.

Ved bruk av understellet blir væske under trykk tilført sylinderen 14 på oversiden av stempelet slik at stempelstangen 15 beveges lengst mulig ut av sylinderen 14. Når helikopteret er i flukt og understellet er ute, befinner stempelstangen 15 seg i en stilling som vist med stiplede linjer i fig. 2. De maksimale krefter som påvirker understellet opptrer i det første øyeblikk med full bakkekontakt, og medfører maksimal sammentrykning av fjærbenet 12. Dette medfører at fjærbenet 12 svinger opp og ut i forhold til kroppen, idet staget 28 og sylinderen 14 beskriver buer med forskjellige radier om to forskjellige faste punkter, henholdsvis 30 og 23. På grunn av de forskjellige svingbuer til sylinderen 14 og staget 28, svinger leddarmen 31 mot urviserne om punktet 32, som vist på fig. 2, slik at stillingen til leddarmen 33 og stempelstangen 15 reguleres. Denne regulering medfører at den utover rettede komponent av svingebevegelsen til fjærbenet 12 relativt til kroppen 11 kompenseres for av den innover rettede komponent av den bevegelse stempelstangen 15 gjør i sylinderen 14. Denne utligning av bevegelsenes horisontalkomponenter medfører at hjulet 20 beveger seg langs en vertikal linje 26 i fast sideveis avstand fra kroppen 11.

Når helikopteret står i ro på understellet, er kreftene som over-føres fra hjulet mindre, og dette medfører at stempelstangen 15 trykkes noe ut av trykket i væsken over stempelet, og at fjærbenet 12 svinger noe ned og inn i forhold til kroppen 11. Bevegelsen av stempelstangen 15 utover fra sylinderen 14 reguleres av ledd-armene i henhold til den nedover rettede svingebevegelse til fjærbenet 12, slik at den konstante sideveis avstand mellom hjulet 20 og helikopterkroppen 11 opprettholdes. Med andre ord vil den innover rettede horisontale komponent av bevegelsen til fjærbenet 12, forårsaket av fjærbenets innover og nedad rettede svingebevegelse, kompenseres for av en like stor, med utover rettet horisontal komponent av den regulerte bevegelse av stempelstangen 15 utover fra stempelet 14.

Det beskrevne understell er utstyrt med et tre-stags armsystem, generelt betegnet 35, som, når understellet er ute, rager nedover

og forover fra kroppen 11 til sylinderen 14 i fjærbenet 12. Dette armsystem 35 omfatter et første stag 36 svingbart lagret til luft-fartøyet i punktet 37, med svingemulighet bare om aksen 38. Aksen 38 for opplagring av det første stag på kroppen 11 er ikke parallell med opptrekksaksen 30 til understellet 10.

En sjakkel 3 9 på den ytre ende av staget 3 6 er koblet sammen med en sjakkel 40 på den indre ende av et annet stag 41. En hengsel-bolt 43 er ført gjennom hull i sjaklene 39 og 40 for å danne en hengselforbindelse mellom stagene 36 og 41. Bolten 43 ligger på linje med bolten 23 som forbinder fjærbenet 12 og hoveddelen 22 til universalleddet, slik at boltenes felles akse definerer leddaksen 45 til understellet i utestilling. Med andre ord danner de sammenføyde sjakler 39 og 40 og bolten 43 et kneledd i armsystemet 35.

Den ytre ende av det øvre stag 41 er svingbart forbundet, i punktet 46, med et tredje, nedre stag 47, idet hengselforbindelsen 46 ut-gjør et tverrledd i armsystemet 35. Tverrleddet ligger i en akse 48 normalt på lengdeaksen til armsystemet 3 5 i utrettet stilling, hvilket gjør at de øvre og nedre stag 41 og 47 kan brukes i samme utførelse i understell for henholdsvis venstre og høyre side av helikopteret. Tverrleddaksen 48 for forbindelsen mellom det øvre og det nedre stag er normalt på, og krysser derved, i en tenkt forlengelse, leddaksen 45 til understellet. Den ytre ende av det nedre stag 47 er forbundet via et universalledd 50 til sylinderen 14 i fjærbenet 12.

Når understellet er ute, dannes en triangelavstivning av fjærbensylinderen 14, leddaksen 45 og det øvre og nedre stag, 41 og 47. En slik triangelavstivning hindrer at hjulet 20 kan bevege seg langs kroppen 11 under landing og ved stillstand. Dessuten bevirker den innbyrdes kryssende retning av tverrleddaksen og leddaksen, sammen med den momentoverførende evne til disse ledd, at tre-stags armsystemet avstives. Spesielt bevirker kneleddets momentopptagende evne og dets beliggenhet i forhold til tverrleddet at svingebevegelse eller sammenklapping i tverrleddet hindres under landing og ved stillstand. På tilsvarende måte bevirker tverrleddets momentopptagende evne at svingebevegelse eller sammenklapping av tre-stagsarmen i kneleddet hindres under landing og ved stillstand. Derfor er det ikke nødvendig å anordne noen lås i tverrleddet for å holde tre-stagsarmen stivt i utrettet stilling under landing og ved stillstand på landingsplass.

Under flukt kan understellet trekkes inn i et hulrom i kroppen ved hjelp av en manøvreringsanordning generelt betegnet 52. En slik manøvreringsanordning omfatter utragende ører 54 på opptrekksarmen 36, til hvilke stempelstangen 56 til en låsesylinder 57 er svingbart festet, idet låsesylinderens andre ende er svingbart festet til helikopterkroppen 11 i punktet 59. Som vist i fig. 3, er stempelstangen 56 maksimalt utskjøvet av sylinderen 57 når understellet er ute, og stempelet og stempelstangen er sperret i denne stilling på kjent måte.

Når understellet skal trekkes opp, utløses sperren for stempelet, idet trykket over stempelet oppheves, og trykk tilføres stempelets underside, slik at stempelstangen 56 trekkes inn i sylinderen 57. Momentet som stempelstangen 56 tilfører staget 36 overføres gjennom kneleddet, slik at det oppstår en skjærkraft i tverrleddet.

Denne skjærkraft skaper en aksialkraft i det nedre stag, slik at fjærbenet 12 og staget 28 svinger, som vist med pilen 60, om opptrekksaksen 30. Når opptrekkingen er fullført, sperres stempelet automatisk i sylinderen, slik at understellet holdes i opptrukket stilling. I helt opptrukket og sperret stilling inntar hjulet 20, fjærbenet 12 og tre-stags armsystemet en beliggenhet som vist med stiplede linjer i fig. 3, der delene i opptrukket stilling er gitt samme tallhenvisninger som før, med tilføyelse av en A

bak tallene.

I bevegelsen fra utsvinget til opptrukket stilling har understellet beskrevet en relativt flat bue, av to grunner. For det første er ikke den indre svingeakse 38 til opptrekksarmen parallell med opptrekksaksen 30, men er istedet bortimot vertikal. For det andre har understellet en ekstra frihetsgrad på grunn av leddaksen. En slik flat bue gjør at understellet kan føres inn i et hulrom med liten vertikal utstrekning i helikopterkroppen..

I stedet for den relativt kostbare sylinder 57 med sperrefunksjon,

kan brukes en lenkanordning sammen med en sylinder med stempel,

for å sperre armsystemet i utrettet eller sammentrukket stilling. Som vist i fig. 4, er sylinderen 70 i en stempelsylinderenhet 71 svingbart, i punkt 72, lagret i kroppen 11 til luftfartøyet. Stempelet (ikke vist) kan bevege seg frem og tilbake i boringen

i sylinderen 70, idet bevegelsen til stempelet styres av et pneumatisk eller hydraulisk system1 (ikke vist). Stempelstangen 73 er festet til stempelet med sin ene ende, og rager nedover og utover til forbindelse med staget 3 6 og en L-formet del 7 5 av lenkeanordningen.

Mere presist er stempelstangen 73 svingbart festet til en utragende tapp 76 på staget 36, og er også svingbart festet, ved 77, til det korteste ben på den L-formede del 75. Den L-formede del 75 er svingbart festet med sin bøy til et utragende øre 79 på staget 36. Enden av det lengste benet til den L-formede del 75

er forbundet med en ende av en andre del 8 2 av lenkanordningen, med en forbindelse som muliggjør utknekking i en retning, antydet med stiplede linjer 83, men slik at bevegelse forbi den rettlinjede form hindres i den andre retning. Den andre del 82 er med sin andre ende svingbart lagret i kroppen i leddet 84. Delen 82 trekkes i retning mot urviserne av en fjær 85 som påvirker en utragende del 86 festet til delen 82, som vist i fig. 4.

Når stempelstangen 73 er utskjøvet, befinner leddet 77 mellom stempelstangen 73 og den L-formede del 75 seg lavere enn leddet 80 mellom den L-formede del 75 og staget 36, slik at den L-formede del 75 dreies med urviserne inntil det lengste ben på den L-formede del 75 og delen 82 kommer på linje med hverandre. Når stempelstangen 73 trekkes inn i sylinderen 70 ved at stempelet tilføres trykk på motsatt side, dreier den L-formede del 75 mot urviserne slik at delene 75 og 82 danner en vinkel med hverandre, idet understellet trekkes opp som beskrevet ovenfor.

Når stempelstangen 73 er trukket nær maksimalt inn i sylinderen 70, som vist med stiplede linjer, befinner leddet 77'seg høyere enn leddet 80', som vist i fig. 4, slik at delen 75 igjen dreies

!

med urviserne, hvorved delene 7 5 og 82 kommer på linje med hverandre. Denne innretting av delene 75 og 82 holder understellet i opptrukket stilling inntil stempelsylinderen igjen trer i funksjon.

Claims (7)

1. Opptrekkbart, leddet landingsunderstell for luftfartøy, og som omfatter et støtabsorberende fjærben med et hjul lagret på sin ytre ende, anordninger på luftfartøyets kropp for svingbar opplagring av den indre ende av fjærbenet, som har en opptrekksakse og en leddakse, idet et armsystem forbinder kroppen og fjærbenet, karakterisert ved at armsystemet (35) omfatter tre stag, der et første stag (36) i armsystemet (35) er anordnet for svingbar opplagring i kroppen (11) med sin indre ende (37) og til et annet stag (41) med sin ytre ende (39), slik at leddforbindelsen mellom stagene (36, 41) ligger i leddaksen (45), idet det annet stag (41) er svingbart festet med sin ytre ende (46) til et tredje stag (47) i armsystemet, hvilket stag (47) er festet med sin ytre ende (50) til fjærbenet (12) via et universalledd (50), og idet leddforbindelsen mellom det annet stag (41) og det tredje stag (47) har sin svingeakse vinkelrett på leddaksen (45) når understellet er ute.

2. Landingsunderstell som angitt i krav 1, karakterisert ved at det også omfatter en manøvreringsanordning (56, 57, 70, 73) som rager mellom kroppen (11) og det første stag (36) i armsystemet (35) , idet forandring av manøvreringsanordningens lengde beveger fjærbenet (12) mellom utsvingt og opptrukket stilling i forhold til kroppen (11).

3. Landingsunderstell som angitt i krav 2, karakterisert ved at manøvreringsanordningen kan styres til automatisk å sperre understellet (10) i en valgt stilling.

4. Landingsunderstell som angitt i krav 2 eller 3, karakterisert ved at manøvreringsanordningen omfatter en sylinder (57, 70) med stempel og stempelstang (56,

7 3) og en lenkanordning som automatisk sperrer understellet i valgt stilling.

5. Landingsunderstell som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at de tre stag (36, 41, 47) i armsystemet (35) holdes stivt i utrettet stilling, med stagene tilnærmet langs en rett linje, når fjærbenet (12) er utsvingt, idet leddforbindelsen mellom det annet (41) og tredje stag (47) har svingeakse (48) normalt på lengderetningen til stagene (36, 41, 47).

6. Landingsunderstell som angitt i krav 5, karakterisert ved at en triangelavstivning for understellet i utsvingt stilling som dannes av det annet stag (41) og det tredje stag (47) i armsystemet (35) som en side, leddaksen (45) som en annen side og fjærbenet (12) som en tredje side i triangelet, ligger i et plan hovedsakelig parallelt med luft-fartøyets lengderetning slik at hjulet (20) hindres i å bevege seg langs kroppen (11) under landing og ved stillstand.

7. Landingsunderstell som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at det første stag (36), som utgjør opptrekksarm, er lagret i kroppen (11) svingbart om en akse (38) som går mere i vertikal retning enn opptrekksaksen (30) for understellet.