DE1166013B

DE1166013B - Interception device for aircraft

Info

Publication number: DE1166013B
Application number: DED34713A
Authority: DE
Inventors: Frank Radcliffe Mortimer
Original assignee: Dunlop Rubber Co Ltd
Current assignee: Dunlop Rubber Co Ltd
Priority date: 1959-11-12
Filing date: 1960-11-11
Publication date: 1964-03-19

Description

Abfangvorrichtung für Luftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Abfangvorrichtung für alle Arten von Luftfahrzeugen, unabhängig von ihrem Gewicht und ihrer Landegeschwindigkeit.Aircraft interception device The invention relates to an interception device for all types of aircraft, regardless of their weight and their landing speed.

Abfangvorrichtungen auf Flugplätzen, die in Notfällen bei Start und Landung zum Einsatz kommen, bestehen im allgemeinen aus einem Haltekabel, das horizontal zwischen zwei aufrecht stehenden Pfosten gespannt ist und vom Hauptfahrgestell des landenden Flugzeuges erfaßt wird. Die Enden des Haltekabels sind mit Verzögerungseinrichtungen verbunden, die aus schweren Ketten oder hydraulischen Einrichtungen oder mechanischen Bremseinrichtungen bestehen können, die das Kabel beim Mitnehmen durch das landende Flugzeug verzögert, wodurch gleichfalls eine Verzögerung des Flugzeuges erf olgt.Interception devices at airfields, which are used in emergencies during take-off and landing , generally consist of a retaining cable which is stretched horizontally between two upright posts and is gripped by the main chassis of the landing aircraft. The ends of the retaining cable are connected to deceleration devices, which can consist of heavy chains or hydraulic devices or mechanical braking devices, which decelerate the cable when it is taken by the landing aircraft, which also results in a deceleration of the aircraft.

Abfangvorrichtungen der bekannten Art besitzen jedoch den Nachteil, daß ihre Funktionen auf das Gewicht und die Landegeschwindigkeit bestimmter Flugzeugtypen abgestimmt sind. Diese Abfangvorrichtungen haben eine Bremseinrichtung mit einer gewissen Kapazität oder einer Kette mit einem gewissen Gewicht und Länge und bewirken eine zweckmäßige und progressive Verzögerung des auftreffenden Flugzeuges. Für Flugzeuge von geringerem Gewicht und schnellerer Geschwindigkeit wirkt die Verzögerung jedoch zu abrupt, so daß beträchtliche Schäden hierbei eintreten können.Interception devices of the known type, however, have the disadvantage that their functions on the weight and landing speed of certain types of aircraft are matched. These interception devices have a braking device with a certain capacity or a chain with a certain weight and length and effect an expedient and progressive deceleration of the impacting aircraft. For planes however, if the weight is lighter and the speed is faster, the deceleration takes effect too abrupt, so that considerable damage can occur.

Die Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gemacht, eine Abfangvorrichtung vorzuschlagen, die diese Nachteile vermeidet und einsatzfähig für alle Flugzeugtypen ist, unabhängig von ihrem Gewicht und ihrer Landegeschwindigkeit.The invention has therefore made it its task to provide an interception device to propose that avoids these disadvantages and is usable for all types of aircraft is independent of its weight and landing speed.

Erfindungsgemäß kennzeichnet sich die Abfangvorrichtung durch eine Bremseinrichtung, die bei einer Verzögerung des Haltekabels eine rotierende Schwungmasseneinrichtung auslöst, wobei durch die Schwungmasseneinrichtung erst dann eine Verminderung der Bremswirkung eintritt, wenn die Verzögerung einen bestimmten Wert erreicht hat.According to the invention, the interception device is characterized by a Braking device which, when the retaining cable decelerates, a rotating flywheel device triggers, with the flywheel device only then reducing the Braking takes place when the deceleration has reached a certain value.

Ein Ausführungsbeispiel der Abfangvorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Grundriß der Abfangvorrichtung, F i g. 2 eine der Steuereinrichtungen mit der damit verbundenen Bremse, F i g. 3 einen Querschnitt der Steuereinrichtung, F i g. 4 eine Draufsicht von F i g. 3, F i g. 5 einen vergrößerten Teilschnitt von der rotierenden Schwungmasseneinrichtung, F i g. 6 eine Ansicht der Richtung X von F i g. 5. Die in F i g. 1 beschriebene Vorrichtung enthält ein Auffangseil 10, das quer über die Rollbahn 11 zwischen zwei Pfosten 12 gespannt ist. Das Auffangseil wird vom Bugrad des landenden Flugzeuges erfaßt und zieht das Haltekabel 14 in den Bereich des Hauptfahrgestelles. Daran anschließend reißen die Sollbruchst#I len des Abzugskabels. Jedes Ende des Haltekabels 14 ist mit einer Rollkette verbunden, die durch eine Kettenführung16 und rund um ein Bremszahnrad17 geführt ist. Der Hauptanteil jeder Kette ist in einem langen Gehäuse, das entlang der Rollbahn 11 angeordnet ist, untergebracht. Zwischen jeder Kettenführung16 und dem benachbarten Bremszahnrad 17 ist eine Steuereinrichtung 19 angeordnet, die aus einem hydraulischen Zylinder mit Kolben besteht, der wirksam mit einer hydraulisch betätigten Bremse verbunden ist. Die Bremse steht mit einem Zahnrad in Verbindung und wird durch die Spannung der Kette 15, wenn sie durch ein landendes Flugzeug aus ihrem Gehäuse herausgezogen ist, betätigt.An embodiment of the interception device is shown in the drawing. It shows F i g. 1 is a plan view of the interception device, FIG . 2 one of the control devices with the brake connected to it, FIG . 3 shows a cross section of the control device, FIG. 4 is a top view of FIG. 3, fig. 5 shows an enlarged partial section of the rotating flywheel device, FIG. 6 is a view in the direction X of FIG. 5. The in F i g. The device described in FIG. 1 contains a safety rope 10 which is stretched across the runway 11 between two posts 12. The safety rope is caught by the nose wheel of the landing aircraft and pulls the retaining cable 14 into the area of the main chassis. Then the predetermined breaking points of the pull-off cable tear. Each end of the retaining cable 14 is connected to a roller chain which is guided through a chain guide 16 and around a brake gear 17. The main part of each chain is housed in a long housing which is arranged along the runway 11. A control device 19 is arranged between each chain guide 16 and the adjacent brake gear 17, which control device consists of a hydraulic cylinder with piston which is effectively connected to a hydraulically operated brake. The brake is connected to a toothed wheel and is operated by the tension of the chain 15 when it is pulled out of its housing by a landing aircraft.

Jede Steuereinrichtung 19 ( F i g. 3 und 4 ) besteht aus einer festen Grundplatte 20, auf der ein Zylinder 21 mit einem Kolben 22 befestigt ist. Die Kolbenstange 23 ist an einem Rahmen gesichert, nicht drehbar, jedoch frei verschiebbar auf der Platte 25 angeordnet ist. Im Rahmen 24 ist ein Zahnrad 26, über das die Kette 15 geführt ist, drehbar gelagert. Eine rotierende Schwungradeinrichtung 27 ist in einer Vertiefung des Rahmens 24 angeordnet und wird durch das Zahnrad 26 angetrieben. Der Zylinder 21 ist (F i g. 2 ) über eine horizontal gelagerte, den Durchfluß drosselnde und dämpfende Einrichtung28 mit einer hydraulischen betätigten Bremse 29 für das Zahnrad 17 verbunden. Ein Druckbegrenzungsventil ist zum Ablassen der Druckflüssigkeit bei einem vorbestimmten Druck ausgebildet, um ein übermäßiges Anziehen der Bremse zu verhindern. Das Druckbeenzungsventil ist mit seiner Niederdruckseite an das Flüssigkeitsreservoir 31 angeschlossen. Eine Meßeinrichtung 32', die während der Betätigung der Abbremsvorrichtung durch ein Absperrglied33' geschützt ist, ist zwischen der Bremse17 und der Dämpfungseinrichtung28 für Prüfzwecke angeordnet. In der zwischen dem Reservoir31 und der Dämpfungseinrichtung 28 befindlichen Leitung ist ein Filter 32, eine handbetätigte Pumpe 33 sowie ein Rückschlagventil 34 vorgesehen. Der Einlaß der Schwungradeinrichtung 27 ist mit der Leitung 35, die zur Bremse 29 führt, verbunden, während der Auslaß mit dem Reservoir 31 in Verbindung steht. Zur Entlastung dieses Systems ist ein Auf-Zu-Sperrglied 36 in einer Leitung 37 vorgesehen, das als Ausweiche für die Handpumpe 33, das Rückschlagventil 34, und des Filter 32 dienen soll.Each control device 19 ( FIGS. 3 and 4 ) consists of a fixed base plate 20 on which a cylinder 21 with a piston 22 is attached. The piston rod 23 is secured to a frame, is not rotatable, but is arranged on the plate 25 so that it can be moved freely. In the frame 24, a gear 26, over which the chain 15 is guided, is rotatably mounted. A rotating flywheel device 27 is arranged in a recess in the frame 24 and is driven by the gear 26 . The cylinder 21 ( FIG. 2 ) is connected to a hydraulically operated brake 29 for the gearwheel 17 via a horizontally mounted device 28 which throttles and dampens the flow. A pressure relief valve is designed to discharge the pressure fluid at a predetermined pressure in order to prevent excessive application of the brake. The low-pressure side of the pressure relief valve is connected to the liquid reservoir 31 . A measuring device 32 ', which is protected by a shut-off element 33' during the actuation of the braking device, is arranged between the brake 17 and the damping device 28 for testing purposes. A filter 32, a manually operated pump 33 and a check valve 34 are provided in the line located between the reservoir 31 and the damping device 28. The inlet of the flywheel device 27 is connected to the line 35, which leads to the brake 29 , while the outlet is connected to the reservoir 31 . To relieve this system, an open-close locking member 36 is provided in a line 37 , which is intended to serve as a bypass for the hand pump 33, the check valve 34, and the filter 32 .

Die Steuereinrichtung 19 bewirkt eine Bewegung des Absperrgliedes 36 in eine geeignete Position und regelt die Bremsflüssigkeit mittels der Pumpe 33 vom Reservoir 31 zum Zylinder 21. Hierbei wird der Kolben 22 in Richtung auf die Grundfläche des Zy- linders (F i g. 2 ) gedrückt, wodurch der Rahmen 24 und das Zahnrad 26 in der gleichen Richtung verstellt werden. Die Kette zwischen der Kettenführung 16 (F i g. 1 ) und dem Bremszahnrad 17, bisher gespannt, wird durchgebogen und weist einen Winkel von etwa 130' auf.The control device 19 causes movement of the cut-off member 36 in an appropriate position, and controls the brake fluid by the pump 33 from the reservoir 31 to the cylinder 21. The piston 22 is pushed towards the base of the ZY Linders (F i g. 2) , whereby the frame 24 and the gear 26 are adjusted in the same direction. The chain between the chain guide 16 ( FIG. 1) and the brake gear 17, previously tensioned, is bent and has an angle of approximately 130 ' .

Wenn das Hauptfahrgestell des landenden Flugzeuges in Berührung mit dem Haltekabel 14 kommt, beginnt sich das über die Landebahn gespannte Haltekabel zu bewegen und nimmt eine im wesentlichen V-förmige Gestalt an, wobei die Ketten 15 aus ihren zugehörigen Gehäusen 18 herausgezogen werden. Jede Kette beschleunigt ihr Bremszahnrad 17, bis das Kabel in einen Winkel von etwa 900 durchgebogen ist. Bis dahin ist die Landegeschwindigkeit des Flugzeuges noch nicht wesentlich reduziert worden. An diesem Punkt beginnt das Aufbauen der Spannung im Kabel 14 und der Kette 15 sowie zwischen der Kettenführung 16 und dem Bremszahnrad 15. Jede Kette versucht dann, sich zu spannen und den damit verbundenen Rahmen 24 des Zahnrades 26 um den Kolben 22, in der entgegengesetzten Richtung, in die sie durch die Handpumpe 33 bewegt werden, zu verschieben.When the main landing gear of the landing aircraft comes into contact with the support cable 14, the support cable stretched over the runway begins to move and assumes a generally V-shaped configuration, with the chains 15 being withdrawn from their associated housings 18 . Each chain accelerates its brake sprocket 17 until the cable is bent at an angle of approximately 900. Until then, the landing speed of the aircraft has not yet been significantly reduced. At this point tension begins to build up in the cable 14 and chain 15 and between the chain guide 16 and the brake sprocket 15. Each chain then tries to tension itself and the associated frame 24 of the sprocket 26 around the piston 22, in the opposite one Direction in which they are moved by the hand pump 33 to move.

Der hydraulische Druck in den Zylindern 21 wird dann aufgebaut, und die Bremsen beginnen, sich anzulegen. Wenn das Zahnrad gebremst ist und die Geschwindigkeit des Flugzeuges reduziert ist, vergrößert sich die Spannung der Kette 15 und außerdem die Bremsbelastung, so daß unter idealen Bedingungen das Flugzeug schnell und gleichmäßig zum Stillstand gebracht wird. Beim Einsatz neigt der Bremsdruck zu einem zu schnellen Aufbau, was aber durch das Druckbegrenzungsventil 30 verhindert wird.The hydraulic pressure in the cylinders 21 is then built up and the brakes begin to apply. When the gear wheel is braked and the speed of the aircraft is reduced, the tension of the chain 15 and also the braking load increases, so that under ideal conditions the aircraft is brought to a standstill quickly and evenly. When used, the brake pressure tends to build up too quickly, but this is prevented by the pressure limiting valve 30 .

Die rotierende Schwungradeinrichtung 27 bewirkt die Verwendungsfähigkeit der Abbremsvorrichtung für alle Arten von Flugzeugen, unabhängig von ihrem Gewicht und ihrer Landegeschwindigkeit. Jede dieser Schwungradeinrichtungen ist wirksam verbunden mit dem dazugehörigen Zahnrad 26 und wird durch die Kette, die mit dem Zahnrad im Eingriff steht, in Drehung versetzt, wenn diese von dem Flugzeug herausgezogen wird. Die Einrichtung spricht nicht sofort auf Beschleunigungen des Kabels an, nachdem das Flugzeug das Haltekabel erfaßt hat, sondern nur bei Verzögerungen, d. h. wenn die Bremse schon betätigt ist. Wenn die Verzögerung der Kette und damit des Flugzeuges einen vorbestimmten Sicherheitswert erreicht hat, wird automatisch ein Ventil geöffnet, wodurch der Bremsdruck über die Schwungradeinrichtung zurück zum Reservoir gelangt. Diese kurzzeitige Verminderung des Bremsdruckes entlastet die Spannung der Kette, jedoch werden durch den Druck im Zylinder beinahe umgehend die Bremsen erneut betätigt. Dieses Pendeln läuft sehr schnell ab und läßt eine konstante und sichere Verzögerung zu, die durch die Stärke der Steuerfeder in der Schwungradeinrichtung vorbestimmt ist.The rotating flywheel device 27 enables the braking device to be used for all types of aircraft, regardless of their weight and their landing speed. Each of these flywheel assemblies is operatively connected to the associated sprocket 26 and is rotated by the chain which engages the sprocket when it is withdrawn from the aircraft. The establishment does not respond immediately to accelerations of the cable after the aircraft has acquired the holding cable, but only in case of delays, d. H. if the brake is already applied. When the deceleration of the chain and thus of the aircraft has reached a predetermined safety value, a valve is automatically opened, whereby the brake pressure is returned to the reservoir via the flywheel device. This brief reduction in brake pressure relieves the tension on the chain, but the pressure in the cylinder causes the brakes to be applied again almost immediately. This oscillation takes place very quickly and allows a constant and safe deceleration which is predetermined by the strength of the control spring in the flywheel device.

Die Bremsen 29 zur Steuerung der Winkelgeschwindigkeit des Zahnrades 17 sind vorzugsweise Scheibenbremsen, wie sie auch bei Flugzeugrädern Verwendung linden.The brakes 29 for controlling the angular speed of the gear wheel 17 are preferably disc brakes, as they are also used in aircraft wheels.

Nachdem das Flugzeug zum Stillstand gebracht und von der Rollbahn entfernt worden ist, werden die Ketten mechanisch in ihre Gehäuse zurückgezogen. Das Auffangseil 10 und das Haltekabel 14 werden wieder in Bereitschaft für die nächste Landung gebracht, ebenso die Steuereinrichtung 19. After the aircraft has been brought to a standstill and removed from the runway, the chains are mechanically retracted into their housings. The arresting rope 10 and the retaining cable 14 are again made ready for the next landing, as is the control device 19.

Die Schwungradeinrichtung (F i g. 5 und 6 ) weist einen Einlaß 40 (F i g. 4) auf, der mit der Leitung 35 (F i g. 2 ) verbunden ist, während der Auslaß 41 (F i g. 4 ) mit dem Reservoir 31 in Verbindung steht. Der Einlaß 40 und der Auslaß 41 sind durch einen Kanal verbunden, der durch ein Ventil 42 geschlossen ist (F i g. 5 ), das in Schließstellung durch die Feder 43 gehalten wird.The flywheel device (F i g. 5 and 6) has an inlet 40 (F i g. 4) communicating with the line 35 (g F i. 2) is connected, while the outlet 41 (F i g. 4) is in communication with the reservoir 31. The inlet 40 and the outlet 41 are connected by a channel which is closed by a valve 42 (FIG . 5) which is held in the closed position by the spring 43.

Die Schwungradeinrichtung 27 besitzt eine Welle 44, die durch das Zahnrad 19 (F i g. 4 ) angetrieben und durch ein Umlaufgetriebe mit einer hohlen Welle 46 verzahnt ist, in der eine Ventilbetätigungsstange 47 verschiebbar angeordnet ist. Ein Schaft 48 ist an der Ventilstange 47 befestigt und erstreckt sich durch gegenüberliegende Schlitze 49 der Welle 46. Der Stift ist mit Mitnehmern verbunden, die mit V-förnügen Nockenflächen 51 (F i g. 6) eines Steuerringes 52 zusammenwirken. Eine Feder 53 umgibt die Stange 47 und hält die Mitnehmer 50 in Anlage an der Fläche des Nockens 51. Der Ring 52 treibt ein Schwungrad 54 über die Antriebsfeder 55 an.The flywheel device 27 has a shaft 44 which is driven by the gear 19 ( FIG. 4 ) and is toothed by an epicyclic gear with a hollow shaft 46 in which a valve actuating rod 47 is displaceably arranged. A shaft 48 is attached to the valve rod 47 and extends through opposing slots 49 of the shaft 46. The pin is connected to drivers which cooperate with V-shaped cam surfaces 51 ( FIG. 6) of a control ring 52 . A spring 53 surrounds the rod 47 and holds the drivers 50 in contact with the surface of the cam 51. The ring 52 drives a flywheel 54 via the drive spring 55 .

Wenn die Kette 15 während der ersten Stufe des Abfangens des Flugzeuges beschleunigt wird, wird die Welle 44 ebenfalls beschleunigt und das Schwungrad 54 in Bewegung gesetzt.If the chain 15 is accelerated during the first stage of the interception of the aircraft, the shaft 44 is also accelerated and the flywheel 54 is set in motion.

Die Verzögerung der Kette erfolgt nach Anziehen der Bremse, und die Welle beginnt hinter dem Schwungrad zurückzubleiben. In dem Moment, in dem die Verzögerung ausreicht, um die Feder 53 zu überwinden, drückt der Nocken 51 die Mitnehmer 50 und die Stange 47 nach links, um das Ventil 42 zu öffnen und den Bremsdruck zu vermindern.The chain decelerates after the brake is applied and the shaft begins to lag behind the flywheel. At the moment when the delay is sufficient to overcome the spring 53 , the cam 51 pushes the driver 50 and the rod 47 to the left in order to open the valve 42 and reduce the braking pressure.

Die Anwendungsmöglichkeiten der Abbremsvorrichtung der beschriebenen Art ist nicht für Flugzeugrollbahnen beschränkt. Sie kann ebenfalls beispielsweise zur Verzögerung von schienengebundenen Fahrzeugen, z. B. Einschienenfahrzeugen höherer Geschwindigkeit verwendet werden.The possible uses of the braking device of the described Type is not restricted to aircraft runways. You can also for example to delay rail-bound vehicles, e.g. B. monorails higher Speed can be used.

Claims

Claims: 1. Interception device for aircraft at airfields with a retaining cable and a braking device, characterized by a braking device which triggers a rotating flywheel device when the retaining cable is decelerated, the flywheel device reducing the fire effect only when the deceleration occurs has reached a predetermined value.

2. Interception device according to claim 1, characterized in that the braking device contain control devices which respond as a function of the voltage of the cable and actuate the braking device as a function of the cable tension. 3. Interception device according to claim Loder 2, characterized in that the braking device has a chain arrangement at both ends of the retaining cable, each chain of which is in engagement with a gearwheel built into a hydraulic brake, the gearwheel being moved as a function of the chain tension that pressure fluid is taken from the cylinder to actuate the brake. 4. Interception device according to claim 3, characterized in that each control device is equipped with a rotating flywheel which is driven by the gear and also ensures the removal of liquid from the brake when the chain is decelerated to a predetermined value. 5. Interception device according to claim 4 or 5, characterized in that each control device has a hand-operated pump which serves to convey the pressure fluid to the cylinder. Documents considered: German Patent No. 964 925; British Patent No. 785 151; U.S. Patent No. 2,860,732.