DE9307421U1 - Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung eines Propellers eines Flugzeugs - Google Patents

Description

1541 H/m

Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung
eines Propellers eines Flugzeugs

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung eines Propellers eines Flugzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Leistung des Triebwerks eines Luftfahrzeugs ist im allgemeinen durch den Ladedruck und die Drehzahl bestimmt. Durch Konstanthalten dieser Größen ist es somit möglich, ebenfalls die Leistung des Triebwerks konstant zu halten. Durch Verwendung geeigneter Regeleinrichtungen kann die Leistung des Triebwerks unabhängig von dem jeweiligen Flugzustand konstant gehalten werden. Hierdurch kann u.a. z.B. eine Überlastung des Triebwerks verhindert werden.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Regelung der Drehzahl zur Konstanthaltung der Leistung. Es sind bereits zahlreiche Einrichtungen bekannt geworden, die die Drehzahl eines Triebwerks dadurch konstant halten, daß sie den Anstellwinkel des Propellers bei Abweichungen von der Solldrehzahl derart selbsttätig regeln, daß infolge der hiermit verbundenen Belastungsänderung die richtige Drehzahl wieder erreicht wird.

Derartige bekannte Einrichtungen umfassen elektrische Regeleinrichtungen (DE-PS 671 179, DE-PS 676 363) oder hydraulische Einrichtungen.

Bei bekannten hydraulischen Einrichtungen sind Verstellvorrichtungen vorgesehen, bei denen das Hydraulikfluid entweder beidseitig auf dem Verstellschieber oder einseitig auf den Verstellschieber zur Verminderung des Steigungswinkels des Propellers einwirkt. Bei den einseitig wirkenden Verstelleinrichtungen ist eine Feder vorgesehen, die beim Ausfall

der Hydraulik einen maximalen Steigungswinkel des Propellers bewirkt.

Bei einem Segelflugzeug mit Hilfsmotor, im folgenden kurz Motorsegler genannt, findet ein verstellbarer Propeller Anwendung, der üblicherweise drei Verstellstellungen, nämlich eine Segelstellung, in der die Propellerblätter einen Anstellwinkel von ca. 90° aufweisen, eine Reisestellung in der die Propellerblätter einen Anstellwinkel von etwa 20° bis 30° aufweisen und eine Steigstellung, in der die Propellerblätter einen Anstellwinkel von etwa 10° bis 20° aufweisen, ermöglicht.

Unter Verwendung der bekannten einseitig wirkenden Verstellvorrichtung bedeutet dies, daß bei einem Ausfall oder Druckverlust der Hydraulik der Propeller mittels der Feder in die Stellung mit maximalem Steigungswinkel, d.h. die Segelstellung, gestellt wird und somit für den Antrieb des Flugzeugs unwirksam wird.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß bei einem Ausfall der Hydraulik der Propeller in eine Stellung geführt wird, in der weiterhin seine Wirksamkeit gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung durch einen Hydraulikfluid beaufschlagten Verstellschieber für einen Propeller ohne Gegengewichte zur Steigungswinkelerhöhung und eine Feder für den Propeller zur Steigungswinkelverminderung gelöst.

Bei einem Druckverlust oder einem Ausfall der Hydraulik wird mit der Erfindung eine Propellerstellung erreicht, die einen weiteren Antrieb des Flugzeugs gewährleistet, d.h. mit der

Erfindung wird eine Notlandung verhindert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Zweckmäßigerweise ist weiter vorgesehen, daß das Hydrauliksystem eine Hauptservoleitung mit einem Regler zur Regelung des Steigungswinkels des Propellers und ein in der Hauptservoleitung propellerseitig angeordnetes Absperrventil und eine Hilfsservoleitung mit einer Pumpe für die Segelstellung des Propellers und ein in der Hilfsservoleitung propellerseitig angeordnetes Absperrventil umfaßt. Mit dieser Konstruktion wird auf einfache und billige Weise erreicht, daß bei einem Druckverlust im Regler für die Propellerblattstellung automatisch eine Druckbeaufschlagung der Verstelleinrichtung mittels eines zweiten Hydraulikfluids erfolgt. Hierdurch wird sichergestellt, daß bei einer Leckage in der Regelung bei einer Segelflugstellung des Propellers diese weiterhin automatisch aufrechterhalten werden kann.

Das Vorsehen eines Druckschalters gemäß Anspruch 3 ermöglicht das automatische Ein- und Ausschalten der Pumpe für die Segelstellung des Propellers. So kann der Druckschalter z.B. bei einem Druck von 10,5 bar (150 psi) ein Abschalten der Pumpe und bei ca. 5 bar (70 psi) ein Einschalten der Pumpe bewirken.

Außerdem muß aus Sicherheitsgründen eine manuelle Überwachung der Regelung bzw. Steuerung möglich sein. Dies wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß das Absperrventil in der Hauptservoleitung sowie das Absperrventil und die Pumpe in der Hilfsservoleitung mittels eines Schalters an einen Bedienungshebel im Cockpit des Flugzeugs bedienbar sind.

Damit bei einem vollständigen Ausfall der Hydraulik eine Propellerstellung von <C 20° und damit eine Überdrehzahl vermieden wird, ist eine Steigungsblockierung vorgesehen, um in diesem Fall einen minimalen Steigungswinkel des Propellers von ca. 5° bis 10° zu gewährleisten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Verstellvorrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Verstellvorrichtung umfaßt eine Hauptservoleitung 11 und eine Hilfsservoleitung 12, die zu der Verstellvorrichtung 2 für den Propeller 13 führen. In der Verstellvorrichtung 2 ist ein Verstellschieber 14, eine Feder 9 und eine Steigungsblockierung 10 vorgesehen. In der Hauptservoleitung 11 befindet sich ein Regler 1 und stromabwärts davon ein Magnetventil 3. In der Hilfsservoleitung 12 befindet sich eine Pumpe 4 und stromabwärts davon ein Druckschalter 6 sowie ein Magnetventil 5. Die beiden Servoleitungen 11, 12 sind zweckmäßigerweise nach den jeweiligen Magnetventilen 3 bzw. 5 zusammengeführt, können jedoch ebenfalls getrennt mit der Verstellvorrichtung 2 verbunden sein. Zur manuellen Steuerung ist im Cockpit des Flugzeugs ein Bedienungshebel 7 und ein Schalter 8 vorgesehen, mit dem die Absperrventile 3 bzw. 5 geöffnet bzw. geschlossen werden können und ein Ein- bzw. Abschalten der Pumpe 4 erfolgt.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung des Propellers beschrieben. Der Propellerregler 1 versorgt die hydraulische Verstelleinrichtung 2 des Propellers mit Hydraulikfluid, wodurch über einen Verstellschieber 14 eine Vergrößerung des Steigungswinkels

des Propellers 13 erreicht wird. Soll der Propeller 13 bei abgestelltem Triebwerk in Segelstellung gebracht werden, befindet sich der Regler 1 im Unterdrehzahlzustand, wobei der Steuerschieber geöffnet ist, um im Normalbetrieb Hydraulikfluid zur Erhöhung des Steigungswinkels der Verstelleinrichtung 2 zuzuführen. Um nun eine Segelstellung erreichen zu können, muß die Hauptservoleitung 11 zum Propeller 13 mittels des Magnetventils 3 geschlossen werden, damit die Pumpe 4 für die Segelstellung Hydraulikfluid zum Propeller 13 fördern kann. Im Normalbetrieb muß die Hilfsservoleitung 13 zur Pumpe 4 durch ein weiteres Magnetventil 5 oder ein Rückschlagventil, das nur Druck zur Hauptservoleitung 11 aber keinen Rückfluß zuläßt, blockiert sein. Bei etwaigen Druckverlusten durch Leckage wird durch den Druckschalter 6 in der Hilfsservoleitung 12 automatisch die Pumpe 4 aktiviert, um die Segelstellung zu erhalten. Soll die Segelstellung manuell eingestellt werden, so wird ein Schalter 8 im Bedienungshebel 7 im Cockpit betätigt, der bei ausgelöster Schaltung automatisch das Magnetventil 3 schließt und die Segelstellungspumpe 4 aktiviert. Soll der Propeller aus der Segelstellung wieder in die Normalbetriebsstellung verstellt werden, wird der Bedienungshebel 7 in den Normalbetriebsbereich gestellt, wodurch mittels des Schalters 8 das Magnetventil 3 geöffnet wird, um den Rücklauf des Hydraulikf luids zu ermöglichen, also das System drucklos zu machen. Die Feder 9 verstellt dann den Propeller 13 in den Normalbetriebsbereich. Um die Gefahr einer Überdrehzahl bei plötzlichem Druckverlust, z.B. bei einem Versagen des Reglers 1 zu vermeiden, ist in der Verstellvorrichtung eine Steigungsblockierung 10 vorgesehen, die von Fliehkraft und Servodruck abhängig die Blattsteigung des Propellers 13 auf einer reiseflugähnlichen Stellung, d.h. bei einem Steigungswinkel von ca. 20° bis 50° blockiert. Dadurch wird ein aufwendiges Steigungsblockiersystem vermieden.

Claims (5)

--C-tynsprüche

1. Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung eines Propellers eines Flugzeugs, gekennzeichnet durch einen Hydraulikfluid beaufschlagten Verstellschieber (14) für den Propeller (13) zur Steigungswinkelerhöhung und eine Feder (9) für den Propeller (13) zur Steigungswinkelverminderung.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hydrauliksystem eine Hauptservoleitung (11) mit einem Regler (1) zur Regelung des Steigungswinkels des Propellers (13) und ein in der Hauptservoleitung (11) propellerseitig angeordnetes Absperrventil (3) und eine Hilfsservoleitung (12) mit einer Pumpe (4) für die Segelstellung des Propellers (13) und ein in der Hilfsservoleitung (12) propellerseitig angeordnetes Absperrventil (5) umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Hilfsservoleitung (12) zwischen dem Absperrventil (5) und der Pumpe (4) ein Druckschalter (6) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bedienung des Absperrventils (3) in der Hauptservoleitung (11) sowie des Absperrventils (5) und der Pumpe (4) in der Hilfsservoleitung (12) ein Schalter (8) an einem Bedienungshebel (7) im Cockpit des Flugzeugs vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellvorrichtung (2)
eine Steigungsblockierung (10) zur Sicherstellung eines minimalen Steigungswinkels des Propellers (13) aufweist.