DE3419381A1

DE3419381A1 - Flugzeugbugfahrwerk

Info

Publication number: DE3419381A1
Application number: DE3419381A
Authority: DE
Inventors: Jean Paris Masclet
Original assignee: Messier Hispano SA; Messier Hispano Bugatti SA
Current assignee: Messier Hispano SA; Safran Landing Systems SAS
Priority date: 1983-06-08
Filing date: 1984-05-24
Publication date: 1984-12-13
Also published as: GB2141080B; IT1180772B; GB2141080A; GB8413878D0; JPS6071394A; US4561612A; FR2547271A1; IT8412536A0; CA1225072A; FR2547271B1

Description

DI P Ij."I IVG. H. MARSCH i»m-.iC»- . .." 4000Dt^SSELDORFJ

DIPL-ING. K. SPARING η kethelstrasse 123 341 9381

DIPI>PHYS. DR. W. H. RÖHL

PATENTANWÄLTE TELEX «Γ>8 3542 spro d ZDOSl.. VZKTSZTXR BXXU ZUROfXISCBZN PXTBNTJLKT

Messier-Hispano-Bugatti S.A. 11/28

Flugzeugbugfahrwerk

Die Erfindung betrifft ein Pugfahrwerk für ein Flugzeug, insbesondere für Kampf- und Jagdflugzeuge. Bei derartigen Flugzeugen ist es wesentlich, daß das Bugfahrwerk, wenn es sich in eingezogener Position befindet, einen minimalen Raumbedarf, insbesondere hinsichtlich der Länge, einnimmt. Aber auch aus Gründen des Profils des Flugzeugs sollte sich dann das Pvad in einer Ebene im wesentlichen senkrecht zur Vertikalebene durch di£ Achse des Flugzeugs befinden (wenn sich dieses in Horizontalflugposition befindet). Es gibt eine

"Ό Reihe von Fahrwerken, die es ermöglichen, ihren Raumbedarf zu reduzieren, indem ein Zusammenziehen der Gesamtheit der das Fahrwerk bildenden Elemente, beispielsweise durch Zusammenziehen des Stoßdämpfers/bewirkt wird. Es gibt auch Fahrwerke, die, wenn sie von der ausgefahrenen Position,in der das

'^ Flugzeug auf einer Piste zum Starten oder Landen rollen kann,

j- , „ . . gebracht werden , _, , „ _. _o m me eingefahrene Position/eine Drenung des Rades um 90

ermöglichen. Wenn diese Fahrwerke um eine senkrechte Achse in die oben definierte vertikale Ebene schwenken, befindet sich das Rad anfänglich in 'der Position parallel zu dieser 2^ Ebene, um anschließend eine senkrechte Position hierzu einzunehmen, wenn das Fahrwerk vollständig eingefahren ist.

Bei allen bekannten Fahrwerken, bei denen ein Zusammenschieben des Stoßdämpfers zum Reduzieren de:- Raumbedarfs in Längsrichtung vorgenommen wird, führt dies jedoch allgemein ■ zu einer seitlichen Verschiebung des Rades in Bezug auf dje Fahrwerkachse und. führt daher dazu, daß ein Aufnahmebereich mit größeren Abmessungen vorgesehen werden muß.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Fahrwerk zu schaffen, das einen minimalen Raumbedarf benötigt sowie einen einfachen Aufbau aufweist, so daß die Nachteile der bekannten Fahrwerke vermieden werden.

Diese Aufgabe wird entsprechend Anspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Fahrwerk in ausgefahrenem _ Zustand.

Fig. 2 zeigt das Fahrwer). von Fig. 1 in

eingefahrenem Zustand.

in Fig. 1 ist ein Bugfahrwerk 2 für ein schematisch dargestelltes Flugzeug 1 dargestellt, wobei das Bugfahrwerk

2 im wesentlichen einen Kasten 3 umfaßt, von dem ein Ende schwenkbar um eine Achse 4 ist, die sich in einem Festpunkt 5 des Flugzeugaufbaus 1 befindet. Der Kasten 3 besitzt einen Innenraum 6, in dem von seiner Außenwandung 7 ausgehend ein Stutzen 8 angeordnet ist, der vorzugsweise aus einem hohlzylindrischen Rotationskörper besteht, der über Lager 9 mit dem Kasten 3 derart zusammenarbeitet, daß sich der Stutzen 8 in Bezug auf den Kasten 3 drehen kann.

30' Zur Vereinfachung sind aie Lager 9 durch zwei Ringe 10 und 1.1 dargestellt, die zwischen der Innenwand 7 des Kastens

3 und der Außenwand 12 des Stutzens 8 angeordnet sind. Der Stutzen 8 trägt einen herausragenden Arm 13 einer Länge im wesentlichen gleich dem Durchmesser eines Rades, das normalerweise bei einem solchen Fahrwerktyp vorgesehen ist.

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Im Inneren des Stutzens 8 ist der Hauptteil eines ¹Stoßdämpfers 14 angeordnet, der im wesentlichen in seinem unteren Teil durch einen Zylinder 15 gebildet wird, aus dem heraus sich eine Kolbenstange 16 erstreckt, die im Inneren des Zylinders 15 mit Hilfe eines Kolbens 17 geführt wird, der in bekannter Weise verschiedene Mittel wie Rückschlagklappen usw. aufweist. Das Innere des Stoßdämpfers 14 umfaßt eine Fluidfederkammer vom Typ einer Luftkammer.

An dem Arm 13 und insbesondere an seinem Ende 18 ist eine erste Drehachse 19 angeordnet, um die drehbar eine Schwinge 20 montiert ist, von der ein Ende 21 eine zweite Drehachse 22 trägt, auf der drehbar ein Rad 23 montiert ist, das aus einer Felge 24 und einem Reifen 25 gebildet wird.

Die Entfernung, um die die beiden Drehachsen 19 und 22 voneinander getrennt sind, ist geringfügig größer als der Radius des Rades 23, jedoch ist dieser Absfand vorzugsweise so klein wie möglich und gerade ausreichend, so daß sich das Rad 23 drehen kann, ohne das Ende 18 des Arms 13 zu berühren.

Ein derartiges Fahrgestell besitzt eine a³llgemein*e Symmetrieachse 26, bezüglich der beispielsweise der Kasten 3 mit seinem Innenraum 6, der Stutzen 8, der Stoßdämpfer 14, wie beispielsweise sein Zylinder 15 und seine Kolbenstange 16 zentriert sind, wobei die Symmetrieachse 26 genau durch die Mittelebene des Rades 25.verläuft. Der unterste Teil 27 des Zylinders 15, das heißt der unterste Teil des Zylinders 15, der auf der Achse 26 liegt, befindet sich daher in einer gleichen Ebene zur Mittelebene des Rades 23. Es stellt sich daher das Problem der Verbindung des unteren Teils des Zylinders 15 mit der Schwinge 20, die außerhalb der Mittelebone angeordnet ist. Vorteilhafterweise werden die Verbindungsmittel aus einem U-förmigen Bügel 30 gebildet, dessen Mittelstück 31 drehbar um eine dritte Achse 32 montiert ist und dessen beide Schenkel 33 bzw. 34 sich in verschiedenen Ebenen befinden. Der Schenkel 33 befindet sich seitlich in Bezuq

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die Achse 26 des Stoßdämpfers 14 und im wesentlichen in einer seitlichen Ebene, die auf der Seite des Rades 23 verläuft. Das Ende 35 des Arms 33, das von dem Querschenkel 31 abgevv r.dt ist, umfaßt eine Rotationsachse 36, um die ein . Ende einer Verbindungsstange 37 montiert ist, deren anderes Ende 38 drehbar um eine weitere Rotationsachse 39 derart montiert ist, daß der Schenkel 33, die Teile des Arms 13 und die Schwinge 20 ein verformbares Parallelogramm bilden. Der andere Schenkel 34 befindet sich in einer Mittelebene, das heißt in einer Ebene, die durch die Symmetrieebene des Rades 23' verläuft und die vorstehend definierte Achse 26 enthält. Auf diese Weise befindet sich das Ende 40 des zweiten Schenkels 34 in dieser Ebene. Das Ende 40 ist daher leicht mit dem unteren Ende 27 des Zylinders 15 zu' verbinden. Das Ende 40 des Schenkels 34 ist über eine Stange 41 mit dim Zylinder.15 verbunden, wobei die Stange 41 an ihren beiden Enden um die Achsen 42 und 43 am Schenkel 34 bzw. Zylinder 15 drehbar montiert ist.

Die versetzte Anordnung der beiden Schenkel 33 und 34 des Bügels 30 ist aus Fig. 2 klar entnehmbar.

Wenn das Rad 23 Stoßen unterworfen wird, führt dies zu einer translatorischen Verschiebung des Zylinders 15 in Bezug auf die Kolbenstange 16. Zu diesem Zweck ist der Zylinder 15 im Stutzen 8 über Translationslager 50 gelagert, die durch die beiden Ringe 51 und 52 dargestellt sind, die im Bereich der gegenüberliegenden Enden des Zylinders 15 derart angeordnet sind, daß bei der Verschiebung des Zylinders 15 dieser genau in Reibeingriff mit den. Lagern 50 steht. Vorteilhafterweise umfaßt der herausragende Teil der Kolbenstange 16 des Stoßdämpfers 14 an seinem Ende 53 Eingriffein-richtungen mit Führungsstangen, wobei vorzugsweise zwei symmetrisch zur Achse 26 angeordnete Führungssteine 54 und vorgesehen sind, die mit zwei Führungsnuten 56 und 57 zusammenarbeiten, vgl. Fig. 1. Die Führungsnuten 56 und 57 sind auf wenigstens 90° und auf einer Höhe "h" wendelförmig, wobei

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die Höhe "h" die Höhe ist, um die der Stoßdämpfer 14 zusammengedrückt: werden muß, wenn er aus der ausgefahrenen in Fig. 1 dargestellten Position in die eingedrückte, in Fig. 2 dargestellte Position gebracht wird.

Ξ> Das Ende 53 der Kolbenstange 16 ist mit dem Boden 58 des Kastens 3 über eine aus zwei Hebeln 59 und 6 0 bestehende Einheit verbunden, wobei die beiden Hebel 59 und 60 um die Drehachse 63 gegeneinander drehbar angeordnet sind, während ihre beiden Enden drehbar um die Achse 62 am Ende 53 der Kolbenstange 16 bzw. um die Achse 6 3 am Boden 58 des Gehäuses 3 angeordnet sina. .Die Achse 63 ist durch die Wandung des Gehäuses 3 geführt, um fest mit einer Schwinge zusammenzuarbeiten/ deren Ende 65 schwenkbar um eine Achse 66 angeordnet ist, die mit dem Flugzeugaufbau 1 fest verbunden ist.

Die Achse 62 ist mit dem. Kopf 53 aer Kolbenstange. 16 über ein Knochengelenk verbunden, das es dem Kopf 53 dor Kolbenstange 16 ermöglicht, in Bezug auf den Hebel 6 0 schwenken·*- zu können. Der Vorteil dieser Konstruktion wird nachstehend erläutert.

Der Zylinder 15, die Kolbenstange 16 und der Stutzen sind gegeneinander derart montiert, daß sie gegeneinander längsverschieblich angeordnet sind, jedoch nicht in Bezug aufeinander verdrehbar sind, was beispielsweise in einfacher Weise durch Auskragungen verwirklicht werden kann, die mit entsprechenden Längsführungen zusammenarbeiten.

Es sei angenommen, daß das Flugzeug auf.dem Boden, beispielsweise auf einer Landepiste, nach dem Landen oder vor dem Starten rollt und das Fahrwerk die Position von Fig. 1 einnimmt.

Wenn das Flugzeug rollt und auf Hindernisse trifft, wird ■ das Rad 23 Stoßen ausgesetzt, die eine Verschiebung des Rades 23 und der Schwinge 20 durch Drehung um die Achse 19 bewirken. Da" die Schwinge 20 mit dem Ende 27 des Zylinders 15 des Sto-Q-dämpfers 14 insbesondere über die Verbindungsstange 37, den

Bügel 3ΰ und die Stange 41 verbunden ist, werden die Stöße auf diese Weise gedämpft.

In Fig. 1 ist gestrichelt die Extremposition des Rades 23 dargestellt, die. dieses bei einem Stoß mit großer Amplitude einnimmt. In diesem Fall verschiebt sich das Rad unter der Voraussetzung, daß der Abstand, der die beiden Achsen 19 und 22 trennt, sehr wenig unterschiedlich, gerade etwas größer als der Radius 23 ist, nahezu in einer vertikalen Ebene, d.h. daß der gestrichelt eingezeichnete Weg 100 der Achse 22 einer Bahn folgt, die nur wenig von der Achse 26 entfernt ist. Allgemein behindern der Schenkel 33 und die Verbindungsstange 37, die seitlich von dem Rad 23 angeordnet ist, in keiner Weise die Durchfederung des Rades 33 um die Achse 19, umsomehr, als der Schenkel 34 mit dem Schenkel 33 verbunden ist, so daß dann, wenn der Schenkel 33 angehoben wird, auch der Schenkel 34 angehoben wird, wobei sich der Schenkel 34 in der Radebene befindet und der Abstand seines Endes 40 zur Radoberseite immer konstant oder im wesentlichen konstant bleibt.

Das Vorstehende bezieht sich auf den Fall, in dem sich der Stoßdämpfer in ausgefahrener Position befindet, wobei das Flugzeug auf einer Piste zum Starten oder Landen oder zum Errei-. chen eines Parkplatzes rollt.

Nachfolgend wird dagegen beschrieben, wie das Fahrwerk, irsbesondere ein Bugfahrwerk, von der ausgefahrenen in die eingefahrene Position gelangt, wobei von der Position von Fig. 1 ausgegangen wird (der umgekehrte Vorgang ist entsprechend).

Wenn das Flugzeug abgehoben hat, ist der Stoßdämpfer 14 nahezu entlastet und erreicht seinen maximalen Hub nach unten,.

der beispielsweise durch nichtdargestellte Anschläge begrenzt wird.

Um das Fahrwerk einzufahren, wird beispielsweise mittels ■ eines Zylinders, der einen festen Punkt des Flugzeugaufbaus 1 mit dem Gehäuse 3 verbindet, das Gehäuse 3 um die Achse 4 gedreht, die an dem Punkt 5 des Flugzeugsaufbaus 1 fest ist. In diesem Fall gelangen aufgrund der Schwinge 64, die um den Punkt 66 drehbar angeordnet ist, der sich an dem Flugzeugaufbau

1 befindet:, die beiden Hebel 59 und 60 aus ihrer Ausrichtung und drehen sich um ihre Achse 61, weil durch Relativität die Schwinge 64 einer Rechtsdrehung um den Punkt 6 5 unterworfen zu sein scheint, das die gleiche Drehung des Hebels 59 zur Folge hat, der mit dem Hebel 6 2 aus der Ausfluchtung gelangt, der seinerseits einer Linksdrehung unterworfen wird, so daß die beiden Hebel 59 und 60 einen Winkel bilden, wie in Fig. 2 dargestellt ist, der sich in dem Maße verkleinert, wie sich das Gehäuse 3 um die Achse 5 schwenkt.

Unter diesen Bedingungen nähert sich aufgrund der beseitigten Ausrichtung der beiden Hebel 59 und 60, während jedoch der Punkt 63 fest am Boden des Gehäuses verbleibt, der Punkt 62 dem Punkt 63. Folglich wird eine Zugkraft über die Kolbenstange 16 des Stoßdämpfers 14 auf den Zylinder 15 aus-

1^D geübt. Der Zylinder 15 wirkt über die Stange 41 auf den Bügel 30 und über die Verbindungsstange 37 auf die Schwinge 20, die einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn unterworfen wird, wodurch das Rad .23 zum Gehäuse 3 hin bewegt wird, um eine Position einzunehmen, wie sie gestrichelt in Fig. 1 dargestellt ist, \ (ji_e sich sehr nahe zum Boden des Gehäuses 3 befindet und einer Bahn 100 folgt, die nahezu geradlinig und mit der Achse 26 zusammenfallend ist. Wenn sich daher das Rad 23 gegen das Gehäuse 3 nach oben bewegt, wird es nicht oder nur sehr wenig seitlich versetzt, um den seitlichen Raumbedarf eines derarti-

²^ gen Fahrgestells zu verbessern. Auf diese Weise wird das Fahrgestell gut zusammengedrückt, ohne daß ein seitlicher Raumbedarf hervorgerufen wird. Wie jedoch vorstehend erwähnt wurde, ist es für bestimmte Anwendungszwecke, insbesondere bei Jagdünd Kampfflugzeugen, häufig vorteilhaft, wenn sich das Rad um beispielsweise 90° drehen kann, um flach in dem Flugzeugaufbau, das heißt in einer horizontalen Ebene bei horizontalem Flug des Flugzeugs aufgenommen zu werden.

In dem am Ende 53 der Kolbenstange 16 gezogen wird, das über ein Knochengelenk mit dem Ende 6 2 des Hebels 60 verbunden

3-> ist, folgen die Führungssteine 54 und 55, die mit dem Kopf 53 verbunden sind, den beiden wendclförmigen Nuten 56 und 57,

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so daß die Kolbenstange 16 des Stoßdämpfers 14 einer Drehung um 90° unterworfen wird. Da die Kolbenstange 16 nar translatorisch mit dem Zylinder 15 verbunden ist, der selbst translatorisch bezüglich des Stutzens 8 angeordnet ist, insbesondere über eine Führungseinrichtung, unterliegt der Stutzen 8 ebenfalls einer Drehung um 90°, wie sich aus Fig. 2 ergibt. Hierbei ist es vorteilhaft,daß das Rad 23 gegen das Gehäuse 3 unter Beanspruchung eines minimalen Raumbedarfs in Längsrichtung angehoben wird, sowie des weiteren, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, bezüglich der Achse 26 nicht seitlich versetzt wird, wie es normalerweise bei Fahrgestellen der Fall ist, die einen seitlichen Arm mir einem Stutzen aufweisen, wobei die Schwinge direkt an einem Ende der Stoßdämpferzylinders angeordnet ist.

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Claims

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Patentansprüche

Bugfahrwerk für ein Flugzeug, gekennzeichnet durch einen Stoßdämpfer (14), der im wesentlichen aus einem Zylinder (15) und einer Kolbenstance (16) gebildet wird, die verschiebbar in dem Zylinder (15) angeordnet ist, einen Stutzen (8), der wenigstens teilweise den Stoßdämpfer (14) umgibt, Lager (61 ,52) zum translatorischen Führen des Zylinders (15) gegenüber dem Stutzen (8), wobei der Stutzen (8) einen Arm (13) aufweist, der gegenüber dem Stoßdämpfer (14) in seiner untersten Position um eine bestimmte Länge hervorragt, wenigstens eine Fahreinrichtung umfassend wenigstens ein Rad (23), eine Schwinge (20), von der ein Ende schwenkbar um "eine erste Achse (19) an dem herausragenden Ende des Arrns (13) drehbar angelenkt ist, während ihr anderes Ende

(21) eine zweite Achse (22) aufweist, um die das Rad ί 2 3) drehbar angeordnet ist, einen Bügel (30) mit zwei Schenkeln (33,34),der schwenkbar um eine dritte Achse (32) in seinem Fußbereich montiert ist, wobei ein Schenkel (33) in einer Ebene seitlich zu dem Rad (23) angeordnet ist, während eine Verbindungsstange (37), aie an ihren beiden Enden drehbar bezüglich der Schwinge (20) und bezüglich des seitlichen Schenkels (33) angelenkt ist, und eine Stange (41) vorgesehen ist, die an ihren beiden Enden drehbar angelenkt ist und den zweiten Schenkel (34) mit dem unteren Ende (27) des Zylinders (15) des Stoßdämpfers (14) miteinander verbindet.
2. Bugfahrwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der seitliche Schenkel (33), der Abschnitt (20) dor Schwinge, die Stange (41) und der Arm (13) ein deformierbares Parallelogramm bilden.

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3. Bugfahrwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Schwinge zwischen der ersten Achse (19) und der zweiten Achse (22) geringfügig größer als der Radius des Rades (23) ist.

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