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Abfangvorrichtung für Luftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf
eine Abfangvorrichtung für alle Arten von Luftfahrzeugen, unabhängig von ihrem Gewicht
und ihrer Landegeschwindigkeit.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Bremsen 29 zur Steuerung der Winkelgeschwindigkeit des
Zahnrades 17 sind vorzugsweise Scheibenbremsen, wie sie auch bei Flugzeugrädern
Verwendung linden.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.