DE2026054B2

DE2026054B2 - Flugzeugtragflügel mit veränderbarer Flügelprofilwölbung

Info

Publication number: DE2026054B2
Application number: DE2026054A
Authority: DE
Inventors: Donald Crookham Aldershot Hampshire Pierce (Ver. Koenigreich)
Original assignee: DER MINISTER fur TECHNOLOGIE IN DER REGIERUNG IHRER MAJESTAET DER KOENIGIN DER VEREINIGTEN KOENIGREICHE VON GROSSBRITANNIEN und NORDIRLAND LONDON
Current assignee: DER MINISTER fur TECHNOLOGIE IN DER REGIERUNG IHRER MAJESTAET DER KOENIGIN DER VEREINIGTEN KOENIGREICHE VON GROSSBRITANNIEN und NORDIRLAND LONDON
Priority date: 1969-06-02
Filing date: 1970-05-27
Publication date: 1980-11-06
Also published as: DE2026054C3; SE365474B; GB1296994A; NL7007986A; DE2026054A1; JPS5431279B1; FR2045801A1; FR2045801B1; NL169849C; NL169849B

Description

Die Erfindung betrifft einen Flugzeugtragflügel mit veränderbarer Flügelprofilwölbung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Profilwölbungsveränderliche Flugzeugtragflügel dieser Gattung sind bereits aus der DE-PS 4 45 182 und der FR-PS 5 74 803 bekannt. Bei diesen bekannten Flugzeugtragflügeln befindet sich der flexible Flügelhautteil jeweils im Mittelbereich des Tragflügelprofils, während der Nasenbereich und der Hinterkantenbereich praktisch starr ausgebildet sind. Eine Änderung der Flügelprofilwölbung erfolgt bei diesen bekannten Flugzeugtragflügeln durch mehr oder weniger starke Abknickung des Tragflügelprofils im Bereich der Profilmitte unter gleichzeitiger stärkerer oder schwächerer Wölbung der Profilober- und Unterseite.

Bei den bekannten Flugzeugtragflügeln sind wegen der Flügelbeweglichkeit im Bereich der Profilmitte bei Verstellungen zwar starke Änderungen des Auftriebsbeiwerts, jedoch wegen des starren Vorderkanten- und des ebenfalls starren Hinterkantenbereichs praktisch keine Steuerwirkungen erzielbar. Außerdem führt die gerade im Profilmittenbereich gelenkige Tragflügelkonstruktion zu erheblichen festigkeitsmäßigen und konstruktiven Schwierigkeiten einerseits im Hinblick --uif die Befestigung des Tragflügels am Flugzeug und andererseits im Hinblick auf die tragende Holmkonstruktion des Tragflügels selbst, die entsprechend massiv und schwer gebaut sein muß.

Aus der FR-PS 9 22 899 ist es zwar auch schon bekannt, einen in seinem ProFilmittelbereich starren Flugzeugtragflügel mit profilveränderlichem Nasenoder Hinterkantenbereich auszubilden, jedoch besteht die Profilveränderbarkeit bei dieser bekannten Anordnung einfach darin, daß die Ober- und Unterseite des die Profilnase und die Profilhinterkante bildenden flexiblen Flügelhautteils in Profillängsrichtung gegeneinander verschiebbar sind, und zwar in der Weise, daß jeweils absichtlich ein Verziehen der Profilform in jeweils gewünschtem Sinne stattfindet, wobei der ganze flexible Flügelhautteil freitragend angeordnet und überhaupt nicht abgestützt ist, so daß dieser bekannte Lösungsvorschlag bei modernen Flugzeugen schon wegen der im Betrieb auftretenden hohen Belastungen gerade im Nasen- oder Hinterkantenbereich von Tragflügeln nicht in Betracht gezogen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen den praktischen Anforderungen im Hinblick auf die im Betrieb auftretenden Belastungen entsprechenden Flug-

so zeugtragflügel mit veränderbarer Profilwölbung zu schaffen, bei dem aufgrund einer Wölbungsänderung im Vorderkanten- bzw. Hinterkantenbereich des Tragflügels ein ausgeprägtes Steueransprechverhalten erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Anordnung gelöst.

Die erfindungsgemäße Konstruktion ist vor allem auch bei Flugzeugen anwendbar, die für den Schall- oder

Überschallgeschwindigkeitsbereich vorgesehen sind.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch den Nesenbereich eines profilwölbungsveränderlichen Flugzeugtragflügels und F i g. 2 eine Abwandlung der in F i g. 1 gezeigten Anordnung, bei welcher zusätzlich noch eine Veränderung der Profillänge möglich ist.

Fig. 1 zeigt im Schnitt den Nasenbereich eines Flugzeugtragflügels 44, der eine starre Holmkonstruktion 44 mit einem nach vorne weisenden Ansatz 47 und im Nasenbereich einen biegsamen Flügelhautteil 46 aufweist. Der biegsame Flügelhautteil 46 ist in seinem vorderen Bereich über ein bei 48 am Ansatz 47 der Holmkonstruktion angelenktes schwenkbares Spantteil 49 und außerdem an einer Reihe von entlang des Profilumfangs mit gegenseitigen Abständen gelegenen Stellen über Lenker 51 an der starren Holmkonstruktion abgestützt. Die Lenker 51 sind jeweils mit ihren inneren Enden an Anlenkstellen 50 des Ansatzes 47 der Holmkonstruktion und mit ihren äußeren Enden an Anlenkstellen 52 an mit dem biegsamen Flügelhautteil 46 verbundenen Anlenkösen 53 angelenkt.

Das schwenkbare Spantteil 49 weist einen Ansatz 54 auf, an welchem bei 55 die Kolbenstange 56 eines

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angelenkt ist Der Betäiigungszylirder 57 ist seinerseits bei 58 gelenkig mit dem Ansatz 47 der Holmkonstruktion verbunden und an eine Hydraulikleitung 59 angeschlossen.

An seinen hinteren Endbe.eichen ist der biegsame Flügelhautteil 46 mit Haltern 60 für Führungsstifte oder Laufrollen 61 versehen, welch letztere in Führungsschienen 62 geführt sind, so daß die hinteren Endbereiche des biegsamen Flügelhautteils relativ zum starren Teil des Tragflügels längsverschiebbar sind.

Die Lage der ortsfesten Anlenkstellen 50 der Lenker 51 am Ansatz 47 der Holmkonstruktion und somit die Länge der Lenker 51 bestimmt sich nach dem erforderlichen Maß der Profilwölbungsändening.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Nasenprofil des Tragflügels zwischen einer gestreckten oberen Grenzstellung D und einer unteren, stark gekrümmten GrenzsteHung F verstellt werden. Eine eingezeichnete Zwischenstellung ist mit E bezeichnet Die Lage der Anlenkstelle des vordersten unteren Lenkers 51 am biegsamen Flügelhautteil ist für die drei gezeichneten Stellungen des Nasenprofils mit 52D, 52E bzw. 52Fbezeichnet

Bei Reisefluggeschwindigkeit befindet sich der Nasenbereich des Tragflügels in der Stellung D. Für niedrigere Fluggeschwindigkeiten wird das schwenkbare Spantteil 49 mittels des Betätigungszylir.ders 57 geschwenkt, bis der Nasenbereich nach Durchlaufen der Zwischenstellung E die Stellung F für die Lande- bzw. Startgeschwindigkeit erreicht Dabei werden auch die Lenker 51 um ihre inneren Anlenkstellen 50 verschwenkt. Gleichzeitig findet eine Ausgleichsverschiebung der hinteren Enden des biegsamen Flügelhautteils 46 in Profillängsrichtung relativ zum starren Tragflügelteil statt.

Das in Fig.2 gezeigte Ausführungsbeispiel gleicht grundsätzlich der Anordnung nach Fig. 1, mit der Ausnahme, daß ein schwenkbares Spantteil und Lenker 71 nicht unmittelbar mit einer starren Holmkonstruktion 76, sondern mit einem relativ zu dieser längsverschiebbaren Zwischenkörper 75 gelenkig verbunden sind. Die Anlenkstelle des schwenkbaren Spantteils 72 am Zwischenkörper 75 ist mit 74 und die inneren Anlenkstellen der Lenker 71 am Zwischenkörper 75 sind mit 73 bezeichnet. Der Zwischenkörper 75 ist mit Führungsstiften bzw. Rollen 80 in Führungsschlitzen 81 geführt die in nicht dargestellten, von der Holmkonstruktion 76 nach vorne ragenden Tragplatten gebildet sind. Die Längsverschiebung des Zwischenkörpers 75

ίο mit Bezug auf die Holmkonstruktion 76 erfolgt mittels eines bei 79 an der Holmkonstruktion angelenkten Betätigungszylinders 78, dessen Kolbenstange 77 am Zwischenkörper 75 angelenkt ist Zum Schwenken des schwenkbaren Spantteils 72 dient ein weiterer BetätiguBgszylinder 82, der am Zwischenkörper 75 angelenkt ist und dessen Kolbenstange 83 bei 84 gelenkig mit einem Ansatz 85 des schwenkbaren Spantteils 72 verbunden ist

Im Betrieb bewirkt eine Beaufschlagung des Betätigungszylinders 78 eine Längsverschiebung des Zwischenkörpers 75, wobei die Rollen 80 in den Führungsschlitzen 81 laufen. Damit ist ein Vorschieben bzw. Zurückziehen des gesamten Nasenbereiches innerhalb der von den Führungsschlitzen 81 festgeleg-

2^rj ten Grenzen möglich. Durch Beaufschlagung des Betätigungszylinders 82 kann das schwenkbare Spantteil 72 um seinen Anlenkpunkt 74 herum unter gleichzeitiger entsprechender Verschwenkung der Lenker 71 geschwenkt werden, wodurch die Profilwölbung

jo des Nasenbereiches veränderbar ist Einige mögliche Stellungen des Nasenbereichs sind strichpunktiert angedeutet. Die beiden Betätigungszylinder 78 und 82 können auch gleichzeitig beaufschlagt werden.

Die beschriebene Konstruktion ist nicht nur bei

J5 Flugzeughauttragflügeln in deren Nasenbereich, sondern auch im Hinterkantenbereich oder an aerodynamischen Steuerflächen wie beispielsweise Leitwerk, Steuerruder, Landeklappen, Querruder bzw. Höhenruder anwendbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flugzeugtragflügel mit einer die Flügelhaut tragenden starren Holmkonstruktion, wobei die Flügelhaut zumindest teilweise biegsam ausgebildet und über eine mehrere entlang der Flügelprofilkontur angreifende Lenker aufweisende Verbindungskonstruktion beweglich mit der Holmkonstruktion verbunden und mittels eines Betätigungsmechanismus im Sinne einer Veränderung der Flügelprofilwölbung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der biegsame Flügelhautteil (46) im Vorder- oder Hinterkantenbereich des Tragflügelprofils angeordnet ist, wie an sich bekannt, und über ein um eine in Flügelspannv.-eitenrichtung verlaufende Achse (48, 74) schwenkbar mit der Holmkoiistruktion (47, 75, 76) verbundenes, den biegsamen Flügelhautteil tragendes Spantteil (49, 72) sowie über eine Anzahl von entlang des Profilumfangs mit gegenseitigen Abständen angeordneten, jeweils einerseits an der biegsamen Flügelhaut und andererseits an der Holmkonstruktion angreifenden Lenkers (51, 71) mit der Holmkonstruktion verbunden ist, und daß der Betätigungsmechanismus (56, 57, 82, S3) zwischen der Holmkonstruktion und dem schwenkbaren Spantteil angeordnet ist.

2. Flugzeugtragflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das schwenkbare Spantteil (49) an dem biegsamen Flügelhautteil (46) im Bereich von dessen stärkster Krümmung befestigt ist und daß mindestens ein Ende des biegsamen Flügelhautteils gleitend mit Bezug auf die übrige Flügelhaut verschiebbar ist.

3. Flugzeugtragflügel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmechanismus eine hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung (56,57,82,83) aufweist.

4. Flugzeugtragflügel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das schwenkbare Spantteil (72) und die Lenker (71) mittelbar über einen in Flügelprofillängsrichtung relativ zur feststehenden Holmkonstruktion (76) verschiebbaren Zwischenkörper (75) beweglich mit der feststehenden Holmkonstruktion verbunden sind.