DE2047683A1

DE2047683A1 - Fahrweg mit einem fur darüber fahrende Fahrzeuge veränderlichen Fahrwiderstand

Info

Publication number: DE2047683A1
Application number: DE19702047683
Authority: DE
Inventors: Sixten Einar Norrkoping Carlsson (Schweden)
Original assignee: Borgs Fabnks Aktiebolag, Norrkoping (Schweden)
Priority date: 1969-12-01
Filing date: 1970-09-28
Publication date: 1971-06-16
Also published as: DE2047683C3; JPS4818794B1; FR2070209A7; SE328781B; US3659812A; GB1299529A; FR2070209B3; DE2047683B2

Description

Patentanwälte- Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Finckb Dipl.-Ing. F. A."Weιckmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 16, DEN

POSTFACH 160120

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 4*3921/22

Sohu/lTi

Borgs Fabriks Aktiebolag,
Norrköping / Schweden

Fahrweg mit einem für darüberfahrende Fahrzeuge veränderlichen Fahrwiderstand

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrbahn mit einem für darüberfahrende Fahrzeuge veränderlichen Fahrwiderstand. Die Erfindung kann bei Fahrbahnen für alle Arten von mit Rädern bestückten Fahrzeugen angewandt werden, jedoch ist hauptsächlich eine Anwendung auf Flugzeugrollbahnen beabsichtigt.

Es tritt öfters aus irgendeinem Grunde der Fall ein, daß ein Flugzeug nicht mehr mit Hilfe seiner eigenen Bremsen innerhalb der zur Verfügung stehenden Rollbahn anhalten kann. Aus diesem Grunde sind die Rollbahnen oft mit Fanggeräten für ein Flugzeug in der Form von Vorrichtungen ausgestattet, die in der Erde verankert und so ausgebildet sind, daß sie die Vorwärtsbewegung des Flugzeuges abbremsen und das Flugzeug innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Strecke zum Halten bringen. Im Prinzip gibt es zwei verschiedene Arten von Auffangvorrichtungen für ein Flugzeug. In dem einen Fall wird eine Netzschranke verwandt, bei der dae Flugzeug in einem Netz ge-

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fangen wird, das sich um das Plugzeug legt, wobei die Bremswirkung mit Hilfe Ton energieabsorbierenden Vorrichtungen erreicht wird, die «it beiden Enden des Netzes verbunden sind· Im anderen Falle wird ein Haltehaken verwandt, bei dem das Flugzeug durch einen Stahldraht aufgefangen wird, der quer über die Landepiste gespannt ist, wobei ein Haken, der zu diesem Zweoke an dem Flugzeug angebracht ist, mit dem Draht in Eingriff kommt, wobei die Enden dieses Drahtes mit energieabsorbierenden Vorrichtungen verbunden sind.

Beide Arten von Auffangvorrichtungen haben bestimmte Vorteile und Nachteile. Ein Verteil der Setzschranke besteht darin, daß an dem Flugzeug kein Fanghaken angebracht zu werden braucht, wodurch ein beträchtliches Gewicht im Vergleich zu einem Flugzeug eingespart wird, an dem ein Haken angebracht ist. Andererseits enstehen bei einer derartigen Netzschranke unvermeidlich bestimmte Beschädigungen an dem Flugzeug, wenn das Flugzeug auf diese Weise angehalten wird, wodurch kostspielige Reparaturen entstehen· Im Gegensatz dazu weist der Fanghaken den Vorteil auf, daß durch ihn an dem Flugzeug nicht sehr oft eine Beschädigung auftritt, wobei jedoch auf der anderen Seite der bereits oben erwähnte Nachteil auftritt, daß das Flugzeug mit einem zusätzlichen Gewicht belastet wird, was einen schwerwiegenden Nachteil sowohl für ein Militärflugzeug als auch ein Zivilflugzeug darstellt. Ein weiterer Nachteil der Netzschranke besteht darin, daß diese sich lediglich für Düsenflugzeuge eignet, während eine derartige Netzschranke im Prinzip nicht für Propellermaachinen verwandt werden kann.

Die vorliegende Erfindung weist alle Vorteile der oben beschriebenen Arten von Flugzeugfangvorrichtungen auf, jedoch vermeidet sie ihre Nachteile· So muß gemäß der vorliegenden Erfindung keine besendere Einrichtung an dem Flugzeug angebracht werden. An dem Flugzeug treten in keinem Falle Be-

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Schädigungen auf, wenn es durch eine gemäß der Erfindung ausgebildete Vorrichtung angehalten wird, und diese erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich sowohl für Propeller- als auch ' für Düsenmaschinen, Darüber hinaus wird durch die Erfindung eine genau berechenbare Bremshilfe für Plugzeuge geschaffen, deren Gewicht und deren Fahrgestellaufbau sich in einem großen Bereich ändert, so daß eine Bremsung erreicht werden kann, die weder zu sehr abrupt nooh zu weich erfolgt,

Die Erfindung bezieht sich auf ein System zur Verwendung bei Fahrbahnen für Plugzeuge oder andere Fahrzeuge, bei denen zusätzlich zu, der durch das Bremssystem des Fahrzeugs erhaltenen Bremswirkung eine Bremswirkung auf das Fahrzeug ausgeübt werden kann, wobei sich das System dadurch auszeichnet, daß die Oberfläche der Fahrbahn, die Sand, Schotter «der ein ähnliches teilchenförmiges Material enthält, in ein hermetisch abgedichtetes Gehäuse eingeschlossen ist, das mit einer oder mehreren Vakuumpumpen verbunden ist, durch die das Gehäuse evakuiert werden kann, wenn eine feste Oberfläche erforderlich ist, wodurch das Material kompakt und fest wird, während, wenn ein erhöhter Widerstand für das darüberrollende Fahrzeug gewünscht wird, das Vakuum abgelassen wird, so daß das Material der Fahrbahn deformierbar wird.

Die Erfindung beruht auf dem physikalischen Phänomen, dai auftritt, wenn ein besonderes Material in ein abgedichtetes und flexibles Gehäuse eingeschlossen wird, in dem verschiedene Vakuumgrößen hergestellt werden können. Wenn kein Vakuum vorliegt, d.h. wenn zwischen der Innen- und der Außenseite der Oberflächen des Gehäuses keine Druckdifferenz herrscht, kann sich das betreffende Füllmaterial volletändig frei bewegen, während, wenn an der Gehäusewand eine Druckdifferenz auftritt, so daß der Druck auf der Innenseite niedriger als der Druck auf der Außenseite ist, die flexible Gehäueewand dae granulatförmige Material, das in der Wand eingeschlossen ist,

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verdichtet, wodurch die Bewegungsfreiheit dee Materials proportional zu der Druckdifferenz derart "begrenzt wird, daß sich die Teilchen im Falle eines hohen Vakuums praktisch überhaupt nicht mehr bewegen können. Dieser physikalische Effekt wird durch die Tatsache bewirkt, daß, wenn das Gehäuse auf Grund des Vakuums zusammengedrückt wird, die Teilchen derart zusammengepreßt werden, daß sie sich auf Grund der gegenseitigen Reibung nicht mehr bewegen können»

Ein System, das auf diesem physikalischen Effekt beruht, und dessen Gehäuse eine Breite aufweist, die allgemein gleich der Breite der Rollbahn oder der Fahrbahn ist und eine glatte Oberfläche aufweist, so daß das Gehäuse eine glatte Fortsetzung der eigentlichen Rollbahn bildet, erhält, wenn man es einem hohen Vakuum aussetzt, d„h, einem Vakuum bis, zu. einer Atmesphäre Druckunterschied, eine Härte, die in derselben Größentrdnung wie die Härte der Rollbahn liegtr^oeo daß sich ein Plugzeug und andere Fahrzeuge über diesen Teil der Rollbahn genauso bewegen können, als wenn sie sich über die tatsächliche Rollbahn bewegen würden. Wenn man jedoch unter Atmoephäremdruck stehende Luft in das Gehäuse einströmen läßt, wird die Druckdifferenz verringert und damit verringert sich gleichzeitig die Kraft, mit der die Teilchen zusammengedrückt werden, eo daß sich nunmehr die Teilchen leichter bewegen können und die Oberfläche weicher wird, was bedeutet, daß die Räder des Flugzeuges oder eines Fahrzeuges das Gehäuse in einem entsprechenden Maße deformieren, so daß sich ein erhöhter Rollwiderstand ergibt. Wenn überhaupt keine Druckdifferenz vorhanden ist und die Gehäusewand völlig flexibel ist, so ist die Wirkung im wesentlichen die gleiche, als wenn eich die Räder selbst in dem Füllmaterial bewegen würden. Hierdurch ergibt eich ein enorm erhöhter Reibungswiderstand, und Untersuchungen haben gezeigt, daß sich mit einem geeigneten Füllmaterial, einem geeigneten Gehäusematerial und bei den spezifischen Raddrücken, die z.B. bei ei-

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nem Plugzeug üblich sind, eine Erhöhung der Verzögerung des Plugzeuges oder des Fahrzeuges über und oberhalb der Verzögerung, die sich durch das eigene Bremssystem erreichen läßt, in der Größenordnung von 8-12 m/sec ergibt.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand von in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungsformen erläutert werden,, In der Zeichnung zeigen:

Figo 1 einen Teil einer Fahrbahn im Längsschnitt,

Pig, 2 einen Querschnitt entlang der Linie H-II in Pig. 1,

Pig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Gehäuses,

Pig. 4 eine Darstellung einer Vakuum«;inriohtung.

In Verbindung mit und unter geeigneten Längsabschnitten einer herkömmlichen fahrbahn oder einer Rollbahn 1 ist ein versenktes !Fundament »der eine Trägerflache 2 angeordnet, die zusammen mit Seitenflächen 23/una einer abdeokendtn, flexiblen Matte 4 ein hermetisch abgedichtetes Gehäuse bildet, das dieselbe Breite wie die Breite der normalen Fahrbahn oder der Rollbahn besitzt, und eine eben· Oberfläche aufweist. Der Anfangsteil des abgesenkten Fundamentes 2 ist geneigt und geht allmählich in die normale Fahrbahn 1 über. In dem so gebildeten Gehäuse ist ein granulatförmiges Füllmaterial 3 eingeschlossen.

Fig. 3 zeigt, wie die flexible Matte 4 auegebildet sein kann, deren Grundmaterial z.B. aus Gummi oder einem Kunststoffmaterial 4 bestehen kann, das mit einem Netzwerk aue Stahldraht 4² derart verstärkt sein kann, daß die Flexibilität des Grundmaterialβ erhalten bleibt«

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Pig, 4 stellt BchematiBch ein System von Leitungen 6 dar, die mit dem geschlossenen Gehäuse an einer geeigneten Zahl ▼on Punkten verbunden sein können, die über die Bodenfläche des Gehäuses verteilt sind, wobei ein Filter 11 vorgesehen ist, um zu verhindern, daß granulatförmiges Material in die Leitungen eintritt. Mit dem System sind eine oder mehrere Vakuumpumpen 7 verbunden, um das Gehäuse zu evakuieren. Mit dem Leitungssystem 6 ist gleichfalls eine Ventilvorrichtung 8 verbunden, die so ausgebildet ist, daß sie das System gegenüber Atmesphärenluft abschließt, und die durch ein Betätigungssignal über eine Leitung 9 gesteuert wird, um das Leitungssystem während bestimmter Zeitdauern über einen Lufteinlaß 10 derart zu öffnen, daß das Vakuum in dem Gehäuse auf einen Wert verringert werden kann, der dem Betätigungssignal entspricht.

In den Pig, 1 und 2 ist dargestellt, wie über die Abdeckmatte 4 an einer geeigneten Zahl von Punkten über die Fläche der Matte verteilt, flexible Verbindungen 5 angebracht sind, die die Matte mit dem abgesenkten Fundament 2 verbinden, um eine übermäßige horizontale Bewegung der Matte zu verhindern, während eine Freiheit in der senkrechten Bewegung beibehalten wird.

Die Hauptarbeitsweise der Erfindung ist wie folgt:

Normalerweise ist die gesamte Luft aus dem Gehäuse evakuiert, und folglich let die Oberfläche des Systems glatt und sehr hart, Flugzeuge können ungehindert über die Oberfläche des Gehäuses wie über eine Matte fahren, ohne daß das Gehäuse deformiert wird. Flugzeuge können sogar landen, d.h. mit ihren Hadern auf der Oberfläche aufsetzen, ohne daß irgendeine negative Wirkung hierdurch hervorgerufen wird. In dem Vakuumsystem, bei dem die Luft aus dem Gehäuse vorher evakuiert worden iet, sind die regelbaren Ventile vorgesehen, duroh die Luft während bestimmter, vorbestimmter Zeitdauern

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in das Gehäuse eintreten kann. Die Zeitdauern werden durch die verschiedenen Parameter des Flugzeugs, wie etwa das Gewicht des Plugzeugs, die normale Auftriebszahl des Flugzeugs während des Laufs und die Geometrie des Fahrgestells, bestimmte Wenn eine kritische Situation einzutreten droht, d_eh_e wenn eine Gefahr besteht, daß ein Flugzeug nicht mehr mit Hilfe seines eigenen Bremssystems innerhalb der zur Verfügung stehenden Rollbahn anhalten kann, so werden die Regelventile auf ein Signal von einem luftfahrtkontrollzentrum hin für den Zeitraum geöffnet, durch den ein so großes Vakuum geschaffen wird, wie es der Kombination aus den oben erwähnten Flugzeugkonstanten entspricht. Hierdurch erhält das System einen Weichheitsgrad, der zu einem derart erhöhten Reibungswiderstand von solcher Größe führt, daß eine maximale Bremshilfe erhalten wird, ohne daß dieser Widerstand so weit erhöht wird, daß die Gefahr eines Unfalls besteht.

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Claims

Patentansprüche

(jy System zur Verwendung "bei Fahrbahnen, die von Flugzeugen oder anderen Fahrzeugen "benutzt werden, wodurch gegebenenfalls eine über die durch das Bremssystem des Fahrzeugs erhaltene Bremswirkung hinausgehende Bremswirkung erhalten werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächenmaterial der Fahrbahn, die Sand, Schotter oder ähnliches teilchenförmiges Material (3) enthält, in ein hermetisch abgeschlossenes G-ehäuse eingeschlossen 1st, das mit einer oder mehreren Vakuumpumpen (7) verbunden ist, durch die das Gehäuse (2) evakuiert wird, wenn eine feste Oberfläche gewünscht wird, wobei das Material zusammengedrückt und fest wird, während, wenn ein erhöhter Rollwiderstand gewünscht wird, das Vakuum abgelassen wird, so daß das Fahrbahnmaterial deformierbar wird.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächenmaterial in einer Vertiefung in der Fahrbahn angeordnet ist und daß das Gehäuse aus den Wänden (2,21) der Vertiefung und einer Matte (4) besteht, die die Wände und das Oberflächenmaterial überdeckt.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Matte (4) aus einem flexiblen Material, ε.B. Gummi oder einem Kunststoff, besteht, das mit einem Material von hoher mechanischer Festigkeit verstärkt ist, wobei diese Verstärkung gleichfalls flexibel dadurch ausgebildet ist, daß diese z.B. in Form eines Stahldrahtnetz-Werkes (4 ) ausgebildet ist.
4. System nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet , daß der obere Teil des Gehäuses,

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ORJQINAL INSPECTED