PL183614B1

PL183614B1 - Sposób wytwarzania skrzydła pneumatycznego samolotu i skrzydło pneumatyczne samolotu

Info

Publication number: PL183614B1
Application number: PL97326030A
Authority: PL
Inventors: Andreas Reinhard; Frederick E. To; Otto Ramseier; Res Kammer
Original assignee: Prospective Concepts Ag
Priority date: 1996-07-18
Filing date: 1997-05-14
Publication date: 2002-06-28
Also published as: JPH11512998A; NZ329761A; CZ295332B6; IL123329A0; CN1080225C; HUP9901554A2; BR9702347A; AU712971B2; CN1198137A; PL326030A1; ATE210042T1; HUP9901554A3; CA2232321C; AU2630997A; CZ81598A3; CA2232321A1; IL123329A; DE59705660D1; WO1998003398A1; US6199796B1

Abstract

25. Skrzydlo pneumatyczne samolotu, napel- niane sprezonym powietrzem, z krawedzia natarcia 1 krawedzia splywu, stanowiacymi powietrznie szczelne poszycie tekstylne, podzielone na po- wietrznie szczelne poszycie górne, tworzace górne pokrycie skrzydla i powietrznie szczelne poszycie dolne, tworzace dolne poszycie skrzydla oraz szereg tekstylnych zeber, znajdujacych sie w kazdym prze- kroju skrzydla, laczacych poszycie górne z poszy- ciem dolnym, posiadajace zespól przeksztalcania sprezonym powietrzem czesci skrzydla w lotki oraz zespól zmiany wysokosci skrzydla i jego ksztaltu sprezonym powietrzem, znam ienne tym, ze zebra (3) sa polaczone z poszyciem górnym (1) i dolnym (2) wzdluz ustalonych linii zamocowania (25), odle- glosc (B) wzajemna miedzy zebrami (3) jest propor- cjonalna do ich wysokosci (H), a zespól zmiany wysokosci skrzydla i jego ksztaltu sprezonym po- wietrzem zawiera podwójne powloki (16, 17, 37, 38) stanowiace hermetyczne kanaly (19, 28) od- dzielnie napelniane sprezonym powietrzem. Fig. 7 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania skrzydła pneumatycznego samolotu i skrzydło pneumatyczne do samolotów stałopłatowych, tzn. skrzydło napełniane sprężonym powietrzem, którego kształt zmienia się w trakcie zadanego napełniania skrzydła sprężonym powietrzem.

Znane są różnie formowane skrzydła pneumatyczne. Opisano je przykładowo w dwu grupach publikacji. W jednej z tych grup, w opisach patentowych US 3 473 761; US 4 725 021 i US 3 957 232 omawia się konstrukcje skrzydeł zbudowanych z dużej ilości elementów rurowych. Konstrukcje opisane w drugiej grupie publikacji, w opisach patentowych DE 949 920; US 2 886 265, US 3 106 373 i US 3 481 569 zostały ukształtowane przez słupki dystansowe i żebra z materiałów tekstylnych (zwane WEBS” czyli szmaciaki).

Adaptacyjne skrzydła pneumatyczne nie są znane z literatury patentowej. Skrzydła pneumatyczne zasadniczo wtedy spełniają w sposób technicznie racjonalny swoje funkcje, kiedy takie ich parametry jak ciężar, koszty produkcji, prostota obsługi i właściwości lotne są korzystniejsze od takich cech innych, nie pneumatycznych rodzajów budowy skrzydeł i ponadto pod warunkiem, że kiedy nie działają, można je składać. Korzyści takie powinny zostać jednocześnie spełnione, zaś ogólna ocena powinna jednoznacznie wskazywać na przewagę zalet skrzydła pneumatycznego. Z oceny rozwiązań opisanych w pierwszej grupie publikacji wynika, że na przykład skrzydło pneumatyczne opisane w opisie patentowym US 3 473 761 jest ciężkie, skomplikowane i drogie w produkcji, a co najważniejsze, jest mało przydatne z uwagi na stopień spełnienia wymagań statycznych stawianych skrzydłu. Skrzydło opisane w US 3 957 232 jest zbudowane inaczej niż poprzednio rozpatrywane, z rur wytłoczonych o dużej średnicy.

Zaproponowany tu układ nie zapewnia wytworzenia niezbędnego napięcia powierzchni opływowych lub zewnętrznych poszycia skrzydła, albo także występują na nich deformacje, nie zauważone w tej publikacji. Możliwość wystąpienia takich deformacji utrudnia prawidłowe skonstruowanie skrzydła, zaś konstrukcja jako taką zastrzeżona w patencie jest mało stabilna. W trzecim z patentów wskazanych w tej grupie opisano konstrukcje dźwigarową złożoną z elementów pneumatycznych, przy czym reszta skrzydła utrzymuje swój kształt dzięki listwom typu żaglowego.

Znane skrzydła lub profile, opisane w drugiej grupie publikacji, są zasadniczo zbudowane z poszycia dolnego i górnego oraz ze słupków lub żeber, łączących te dwa elementy. Rozwiązanie opisane w US 3 106 373 wyróżnia się na tle pozostałych tym, że cała obwiednia skrzydła składa się z szczelnej powietrznie osnowy dystansowej, wyginanej do żądanego kształtu i klejonej. Niedogodności rozwiązań należących do tej grupy, najwyraźniej wynikają z opisu DE 949 920. Skrzydło tam zastosowane ma symetryczny profil. Siła nośna (c_A), niezbędna dla działania skrzydłą obojętnie czy dla skrzydła nośnego czy też łopatki wirnikowej śmigłowcą może być wytworzona tylko przy kątowym ustawieniu skrzydła. W żadnym przypadku profile skrzydeł, opisane w tych patentach nie osiągają przedstawionego tam kształtu pod wpływem ciśnienią tzn. tak, żeby wektory naprężeń ściskających i rozciągających w ob

183 614 szarach, w których słupki lub żebra wnikają w poszycie skrzydła, działały wspólnie, razem nadając poszyciu skrzydła jego kształt ostateczny.

Ponadto, skrzydło pneumatyczne samolotu, napełniane sprężonym powietrzem, jest znane z brytyjskiego patentu GB 835 221 (W.R. ACOTT i inni). Skrzydło ma krawędź natarcia i krawędź spływu, stanowiące powietrznie szczelne poszycie tekstylne, podzielone na powietrznie szczelne poszycie górne i dolne oraz szereg żeber. Żebra w każdym przekroju skrzydła łączą poszycie górne z poszyciem dolnym, a także posiadają zespół przekształcania sprężonym powietrzem części skrzydła w lotki oraz zespół zmiany wysokości skrzydła i jego kształtu przy pomocy sprężonego powietrza. Także z opisu tego wynika pośrednio sposób wytwarzania skrzydła, zgodnie z którym powietrznie szczelne poszycie tekstylne dzieli się na powietrznie szczelne poszycie górne, z którego tworzy się górne pokrycie skrzydła i powietrznie szczelne poszycie dolne, z którego tworzy się dolne poszycie skrzydła oraz tworzy się szereg tekstylnych żeber. Żebra umieszcza się w każdym przekroju skrzydła i łączy się nimi poszycie górne z poszyciem dolnym, przy czym co najmniej jedno żebro jest przepuszczalne dla powietrza. Sprężonym powietrzem przekształca się część skrzydła w lotki oraz zmienia się wysokość skrzydła i jego kształt.

Znane rozwiązania nie pozwalają na stworzenie skrzydła pneumatycznego o zadanym profilu i określonej sile nośnej, zwłaszcza skrzydła adaptacyjnego, którego kształt jest przystosowany do zmian, w zależności od parametrów lotu. W szczególności, przy wytwarzaniu skrzydeł pneumatycznych, zwykle po prostu umieszcza się żebra prostopadle do osi skrzydła. Jak dotąd nie stosowano wyznaczania miejsc geometrycznych przyczepiania żeber w profilu skrzydła techniką wyznaczania punktów styczności kul (lub okręgów) wpisanych w profil. Technikę taką stosowano jedynie dla sprawdzenia płynności zmiany profilu (patrz publikacja Dżygadło i inni Zespoły wirnikowe silników turbinowych, WKiŁ, Warszawa 1982 r., str. 261).

Zadaniem wynalazku jest, po pierwsze, stworzenie skrzydła pneumatycznego o zadanym profilu i określonej sile nośnej (c_A), jednocześnie wyposażonego w wbudowaną pneumatycznie sterowaną lotkę, dla uniknięcia potrzeby stosowania linek i prętów do jej sterowania, a po drugie, profil takiego skrzydła powinien być zmienialny, w całości lub częściowo, przy zastosowaniu elementów skrzydła poddawanych działaniu ciśnienia sprężonego powietrza, a także powinna istnieć możliwość optymalizowania profilu skrzydła z uwzględnieniem przewidywanych prędkości lotu, przez co uzyska się możliwość powiększenia wykorzystywanego zakresu tych prędkości.

Zgodny z wynalazkiem sposób wytwarzania skrzydła pneumatycznego samolotu, napełnianego sprężonym powietrzem, z krawędzią natarcia i krawędzią spływu, w którym powietrznie szczelne poszycie tekstylne dzieli się na powietrznie szczelne poszycie górne, z którego tworzy się górne pokrycie skrzydła i powietrznie szczelne poszycie dolne, z którego tworzy się dolne poszycie skrzydła oraz szereg tekstylnych żeber, które umieszcza się w każdym przekroju skrzydła i którymi łączy się poszycie górne z poszyciem dolnym, przy czym co najmniej jedno żebro jest przepuszczalne dla powietrza, przy czym sprężonym powietrzem przekształca się część skrzydła w lotki oraz zmienia się wysokość skrzydła i jego kształt, charakteryzuje się, według przedmiotowego wynalazku tym, że wyznacza się punkty zamocowania żeber do poszycia górnego i do poszycia dolnego jako punkty styku kul wpisanych w przestrzenny profil skrzydła i żebra, łączy się je z poszyciem górnym i dolnym wzdłuż ustalonych linii zamocowania. Pierwsza linia zamocowania stanowi zbiór wszystkich punktów styku kul wpisanych między poszycie górne i poszycie dolne z poszyciem górnym. Druga linia zamocowania, odpowiadająca linii zamocowania, stanowi zbiór wszystkich punktów styku z poszyciem dolnym kul, wpisanych pomiędzy poszycia i stykających się z poszyciem górnym wzdłuż linii zamocowania. Odległość wzajemną między żebrami ustala się proporcjonalnie do ich wysokości. Zespół zmiany wysokości skrzydła i jego kształtu sprężonym powietrzem wykonuje się w postaci podwójnych powłok, stanowiących hermetyczne kanały, oddzielnie napełniane sprężonym powietrzem.

Korzystnie, hermetyczne kanały w podwójnych powłokach tworzy się w poszyciu górnym albo w poszyciu dolnym, albo w żebrach.

183 614

Korzystnie, tworzy się zespół zmiany wysokości i kształtu skrzydła sprężonym powietrzem, w którym wykonuje się dodatkowe podwójne powłoki w obszarze klap do lądowania poszycia górnego i dolnego, które to poszycia podwójne łączy się, zasadniczo w środku pomiędzy dwoma żebrami, odpowiednio z jednej strony z poszyciem górnym i z drugiej strony z poszyciem dolnym i tworzy się między poszyciem górnym i podwójną powłoką górną z jednej strony i pomiędzy poszyciem dolnym i podwójną powłoką dolną z drugiej strony przebiegające wzdłuż obszaru klap do lądowania kanały. Kanały napełnia się sprężonym powietrzem, przy czym występujące w nich ciśnienia Δρ₂ i Δρ₃, w określonych warunkach, różnią się od ciśnienia Δρ], panującego w skrzydle, nadając części skrzydeł kształt klap do lądowania.

Korzystnie, w zespole zmiany wysokości i kształtu sprężonym powietrzem wykonuje się w obszarze lotek podwójne powłoki, odpowiadające poszyciom górnemu i dolnemu, przy czym te podwójne powłoki łączy się, w środku, pomiędzy dwoma żebrami z poszyciem górnym i podwójną powłoką górną z jednej strony i pomiędzy poszyciem dolnym i dolną powłoką podwójną z drugiej strony, z przebiegającymi wzdłuż obszaru lotek kanałami, do napełniania ich sprężonym powietrzem, przy czym występujące w nich ciśnienia Δρ₂ i Δρ,, w określonych warunkach, różnią się od ciśnienia Δρ,, panującego w skrzydle, nadając części skrzydeł kształt.

Korzystnie, tekstylne żebra łączy się z poszyciem górnym i z poszyciem dolnym poprzez połączenie zszywane i hermetycznie uszczelnia się szwy po ukończeniu zszycia.

Korzystnie, tekstylne przegrody, co najmniej w obszarze połączeń, laminuje się zgrzewalnym materiałem z tworzywa sztucznego i zgrzewa się ich wspólne obszary połączeń, połączone z poszyciem górnym i dolnym.

Korzystnie, w obszarze krawędzi natarcia skrzydła, wbudowuje się powietrznie szczelną przegrodę, do doprowadzenia do obszaru krawędzi natarcia wyższego ciśnienia niż do pozostałej części skrzydła.

Korzystnie, w obszarze krawędzi spływu skrzydła wbudowuje się powietrznie szczelną przegrodę, do doprowadzenia do obszaru krawędzi spływu wyższego ciśnienia niż do pozostałej części skrzydła.

Korzystnie, tekstylne żebra wykonuje się z nisko rozciągliwej tkaniny, przy czym włókna tej tkaniny przebiegają zasadniczo równolegle do powierzchni skrzydła.

Korzystnie, tekstylne żebra wykonuje się z nisko rozciągliwej tkaniny, przy czym włókna tej tkaniny przebiegają zasadniczo prostopadle do powierzchni skrzydła.

Korzystnie tkaninę żeber przynajmniej w obszarze nasady skrzydła powleka się drugą tkaniną, aby przylegała ściśle do tkaniny pierwszej żeber, a obie zszywa się poszyciami górnym i dolnym. Układ włókien drugiej tkaniny, w porównaniu z przebiegiem włókien pierwszej tkaniny obraca się o 45°.

Korzystnie, dolną podwójną powłokę rozmieszcza się na większej liczbie żeber niż górną podwójną powłokę.

Korzystnie, górną podwójną powłokę rozmieszcza się na mniejszej liczbie żeber niż dolną podwójną powłokę.

Korzystnie, zespołem zmiany zarówno wysokości skrzydła jak i jego kształtu sprężonym powietrzem obejmuje się całe poszycie dolne skrzydła z dolną podwójną powłoką, a wszystkie tekstylne żebra wyposaża się w obszary dwuścienne stanowiące wzdłużne kanały, napełniane sprężonym powietrzem, przy czym zmianę wysokości i kształtu skrzydła wywołuje się poprzez współdziałanie zmian ciśnienia w kanałach, w dolnej części skrzydła i w kanałach żeber.

Korzystnie, albo we wszystkich takich kanałach, usytuowanych w żebrach występuje takie samo ciśnienie, ewentualnie w części żeber występują zróżnicowane ciśnienia.

Korzystnie, w obszarze krawędzi spływu skrzydła wbudowuje się oddzielną część skrzydła zbudowaną analogicznie do pozostałej części skrzydła, którą wyodrębnia się z tego obszaru ciśnieniowo przez mniejsze ciśnienie, dzieląc skrzydło na odrębną część nośną skrzydła i lotkę. Komorę tylną skrzydła nośnego łączy się z komorą przednią lotki tylko w wąskim środkowym obszarze wzdłuż całej długości lotki. Skrzydło wyposaża się w siłownik górny i siłownik dolny, przy czym siłownik górny przytwierdza się do poszycia górnego części nośnej skrzydła i do lotki na całej długości lotki. Siłownik dolny przytwierdza się do poszycia

183 614 dolnego części nośnej skrzydła i do lotki. Z każdego z siłowników tworzy się podwójną powłokę siłownika, które to powłoki łączy się wzdłuż linii, a ich kanały wypełniają się sprężonym powietrzem, przy czym siłowniki w trakcie napełniania się powietrzem ulegają skracaniu w kierunku opływowym skrzydła.

Korzystnie, kanały łączy się z przewodami sprężonego powietrza, dopasowując ciśnienie w tych kanałach do wymagań lotu.

Korzystnie, podwójne powłoki laminuje się tworzywem sztucznym i uszczelnia się względem powietrza.

Korzystnie, w każdy z kanałów wprowadza się hermetyczny, na obu końcach zamknięty elastomerowy przewód, który umieszcza się wzdłużnie w kanale, o tych samych wymiarach. Do elastomerowego przewodu wprowadza się wąż ciśnieniowy do napełniania go sprężonym powietrzem, przy czym podwójne powłoki są powietrznie przepuszczalne.

Korzystnie, podwójne powłoki zszywa się, albo zgrzewa się z poszyciem górnym i z poszyciem dolnym.

Będące przedmiotem wynalazku skrzydło pneumatyczne samolotu, napełniane sprężonym powietrzem, z krawędzią natarcia i krawędzią spływu, które stanowią powietrznie szczelne poszycie tekstylne, podzielone na powietrznie szczelne poszycie górne tworzące górne pokrycie skrzydła i powietrznie szczelne poszycie dolne, tworzące dolne poszycie skrzydła oraz szereg tekstylnych żeber, znajdujących się w każdym przekroju skrzydła, łączących poszycie górne z poszyciem dolnym oraz zaopatrzone w zespół przekształcania sprężonym powietrzem części skrzydła w lotki oraz zespół zmiany wysokości skrzydła i jego kształtu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że żebra są połączone z poszyciem górnym i dolnym wzdłuż ustalonych linii zamocowania, przy czym odległość wzajemna między żebrami jest proporcjonalna do ich wysokości, a zespół zmiany wysokości skrzydła i jego kształtu sprężonym powietrzem zawiera podwójne powłoki, które stanowią hermetyczne kanały oddzielnie napełniane sprężonym powietrzem,

Korzystnie, hermetyczne kanały znajdują się w poszyciu górnym i/lub dolnym ewentualnie w żebrach.

Korzystnie, zespół zmiany wysokości i/lub kształtu skrzydła sprężonym powietrzem zawiera dodatkowe podwójne powłoki w obszarze klap do lądowania poszycia górnego i dolnego, które to poszycia podwójne są połączone, zasadniczo w środku pomiędzy dwoma żebrami, odpowiednio z jednej strony z poszyciem górnym i z drugiej strony z poszyciem dolnym, stanowiąc między poszyciem górnym i podwójną powłoką górną z jednej strony i pomiędzy poszyciem dolnym i podwójną powłoką dolną z drugiej strony, przebiegające wzdłuż obszaru klap do lądowania kanały, napełnianie sprężonym powietrzem, przy czym występujące w nich ciśnienia Δρ₂ i Δρ₁₅ w określonych warunkach, różnią się od ciśnienia Δρ! w skrzydle, nadając części skrzydeł kształt klap do lądowania.

Korzystnie, zespół zmiany wysokości i/lub kształtu sprężonym powietrzem zawiera w obszarze lotek dodatkowe podwójne powłoki, odpowiadające poszyciom górnemu i dolnemu, przy czym podwójne powłoki są połączone, w środku pomiędzy dwoma żebrami z poszyciem górnym i odpowiednio z drugiej strony poszyciem dolnym, stanowiąc między poszyciem górnym i podwójną powłoką górną z jednej strony i pomiędzy poszyciem dolnym i dolną powłoką podwójną z drugiej strony, przebiegające wzdłuż obszaru lotek kanały, przystosowane do napełniania ich sprężonym powietrzem, przy czym występujące w nich ciśnienia Δρ₂ i Δρ₃, w określonych warunkach, różnią się od ciśnienia Apj w skrzydle, nadając części skrzydeł kształt.

Korzystnie, tekstylne żebra są połączone z poszyciem górnym i z poszyciem dolnym poprzez połączenie zszywane, przy hermetycznym uszczelnieniu szwów.

Korzystnie, tekstylne przegrody, co najmniej w obszarze połączeń są zalaminowane zgrzewalnym materiałem z tworzywa sztucznego i, przez zgrzewanie ich wspólnych obszarów połączeń, połączone z poszyciem górnym i poszyciem dolnym.

Korzystnie, w obszarze krawędzi natarcia skrzydła jest wbudowana powietrznie szczelna przegroda, do doprowadzenia do obszaru krawędzi natarcia wyższego ciśnienia niż do pozostałej części skrzydła.

183 614

Korzystnie, w obszarze krawędzi spływu skrzydła jest wbudowana powietrznie szczelna przegroda, do doprowadzenia do obszaru krawędzi spływu wyższego ciśnienia niż do pozostałej części skrzydła.

Korzystnie, tekstylne żebra są z nisko rozciągliwej tkaniny, przy czym włókna tej tkaniny przebiegają zasadniczo równolegle bądź prostopadle do powierzchni skrzydła.

Korzystnie, tkanina żeber jest przynajmniej w obszarze nasady skrzydła powleczona drugą tkaniną, przylegającą ściśle do tkaniny pierwszej, obie są razem zszyte z poszyciami górnym i dolnym, zaś układ szwów drugiej tkaniny w porównaniu z przebiegiem szwów pierwszej tkaniny jest obrócony o 45°.

Korzystnie, na jedno żebro przypada więcej niż jedna warstwa pierwszej z tkanin.

Korzystnie, na jedno żebro przypada więcej niż jedna warstwa drugiej tkaniny.

Korzystnie, dolna podwójna powłoka jest rozmieszczona na większej liczbie żeber niż górna podwójna powłoka.

Korzystnie, górna podwójna powłoka jest rozmieszczona na mniejszej liczbie żeber niż dolna podwójna powłoka.

Korzystnie, obszar skrzydła pneumatycznego, zawierający podwójne powłoki, pokrywa część rozpiętości skrzydła.

Korzystnie, obszar skrzydła pneumatycznego, zawierający podwójne powłoki, pokrywa zasadniczo całą rozpiętość skrzydła.

Korzystnie, zespół zmiany zarówno wysokości skrzydła jak i jego kształtu sprężonym powietrzem obejmuje zasadniczo całe poszycie dolne skrzydła z dolną podwójną powłoką, a zasadniczo wszystkie tekstylne żebra posiadają obszary dwuścienne stanowiące wzdłużne kanały, napełniane sprężonym powietrzem, przy czym zmianę wysokości i kształtu skrzydła wywołuje współdziałanie zmian ciśnienia w kanałach, w dolnej części skrzydła i w kanałach w żebrach.

Korzystnie, we wszystkich kanałach, usytuowanych w żebrach, występuje takie samo ciśnienie.

Korzystnie, ciśnienia w kanałach w żebrach są zróżnicowane.

Skrzydło samolotu według przedmiotowego wynalazku może mieć w obszarze krawędzi spływu skrzydła wbudowaną oddzielną część skrzydła, o budowie analogicznej do pozostałej części skrzydła, wyodrębnioną z tego obszaru ciśnieniowe przez mniejsze ciśnienie, która dzieli skrzydło na odrębną część nośną skrzydła i lotkę. Komora tylna skrzydła nośnego jest połączona z komorą przednią lotki w wąskim środkowym obszarze wzdłuż całej długości lotki. Skrzydło ma siłownik górny i siłownik dolny, przy czym siłownik górny jest przytwierdzony do poszycia górnego części nośnej skrzydła i do lotki na całej długości lotki, natomiast siłownik dolny jest przytwierdzony do poszycia dolnego części nośnej skrzydła i do lotki. Każdy z siłowników stanowi podwójną powłokę siłownika, które to powłoki są połączone wzdłuż linii i posiadają kanały wypełnione sprężonym powietrzem. Siłowniki w trakcie napełniania się powietrzem ulegają skracaniu w kierunku opływowym skrzydła.

Korzystnie, kanały są połączone z przewodami sprężonego powietrza, dopasowującymi ciśnienie w tych kanałach do wymagań lotu.

Korzystnie, podwójne powłoki są laminowane tworzywem sztucznym i szczelne dla powietrza.

Korzystnie, każdy z kanałów posiada hermetyczny, na obu końcach zamknięty elastomerowy przewód, umieszczony wzdłużnie w kanale, o tych samych wymiarach. Do elastomerowego przewodu jest wprowadzony wąż ciśnieniowy do napełniania go sprężonym powietrzem, a podwójne powłoki są powietrznie przepuszczalne.

Korzystnie, podwójne powłoki są zszyte albo zgrzane z poszyciem górnym i z poszyciem dolnym.

Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony w przykładach wykonania, na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pierwszy przekrój skrzydła (nieadaptacyjnego), według stanu techniki w kierunku przepływowym, bez pokazaniu obszaru lotkowego, fig. 2 przedstawia przekrój identyczny z pokazanym na fig. Ί, ale w drugim przykładzie wykonania, fig. 3 przedstawia ważny etap w procesie wytwarzania skrzydła o małej zmianie profilu na

183 614 jednostkę długości wzdłuż jego osi wzdłużnej, fig. 4 przedstawia proces pokazany na fig. 3, ale przy dużej zmianie profilu skrzydła na jednostkę długości wzdłuż osi wzdłużnej, fig. 5 przedstawia przekrój poprzeczny przez komorę skrzydła, fig. 6 przedstawia przekrój wzdłużny przez komorę skrzydła, ale konstrukcyjnie ulepszoną fig. 7 przedstawia pierwszy przekrój poprzeczny poprzez obrzeże tylne skrzydła w położeniu neutralnym, fig. 8 przedstawia drugi przekrój poprzeczny poprzez obrzeże tylne skrzydła w położeniu wskazującym ku górze, fig. 9 przedstawia przekrój poprzeczny poprzez obrzeże tylne skrzydła o budowie asymetrycznej, fig. 10 przedstawia szczegół wariantu rozwiązania pokazanego na fig. 7, 8 lub 9, fig. lla przedstawia skrzydło adaptacyjne w całości, bez obszaru lotki, przy niskim ciśnieniu w kanałach, fig. 1 Ib przedstawia skrzydło adaptacyjne w całości, bez obszaru lotki, przy wysokim ciśnieniu w kanałach, fig. 12 przedstawia inny wariant rozwiązania umożliwiający operowanie lotką a fig. 13 przedstawia inny wariant rozwiązania pokazanego na fig. 2.

Skrzydło, pokazane w przekroju na fig. 1 nie jest skrzydłem adaptacyjnym. Przekrój ten przebiega wzdłuż kierunku przepływu prądu powietrza wokół skrzydła. Skrzydło to posiada powietrznie szczelne poszycie, podzielone na poszycie górne 1 i poszycie dolne 2. Pomiędzy nimi przebiegają tekstylne żebra 3, zbudowane z tkanego materiału o małej rozciągliwości. Przykładem takiego materiału jest włókno sztuczne poliamidowe, jakkolwiek na rynku są dostępne także nowsze wysokowytrzymałe i mało rozciągliwe materiały. Tekstylne żebra 3 są wykonane z materiału przepuszczającego powietrze i mogą one nawet posiadać otwory przeznaczone do szybkiego wyrównywania ciśnienia między utworzonymi przez siebie komorami. Niektóre z tych żeber 3 mogą być także wykonane jako nieprzepuszczające powietrze, dzięki czemu ewentualna niespodziewana strata ciśnienia nie obejmie całego skrzydła. Pusta konstrukcją utworzona poprzez poszycie górne 1 i dolne 2 oraz przez tekstylne zebra 3 jest płaska w stanie nienadmuchanym i łatwo się daje składać lub zrolować. W stanie nadmuchanym natomiast przyjmuje ona kształt schematycznie pokazany na fig. 1, przy czym poszycie górne 1 i dolne 2 wybrzusza się w sposób naturalny pomiędzy żebrami 3, tak, jak to dokładniej pokazano na fig. 5.

Naprężenia obwodowe lub rozciągające δ_ζ w poszyciu górnym 1 albo dolnym 2 zależą od wysokości H żeber 3, co wynika stąd, że dla każdego określonego miejsca na skrzydle obowiązuje zależność:

_ ApHL _ ΔρΗ ~ 2L ~ 2 gdzie L = długość rozpatrywanej przegrody, Δρ = nadciśnienie we wnętrzu skrzydła.

Z powyższej zależności wynika w sposób oczywisty, że naprężenia δ_ζ, przy zmniejszającej się grubości skrzydłą czyli na krawędziach natarcia 4 i spływu 3 obniżają się, czasami niestety poniżej wartości, wymaganej dla uzyskania stabilności i nośności skrzydła.

Pokazany na fig. 2, zgodny z wynalazkiem sposób rozwiązania umożliwia wyeliminowanie tego niekorzystnego zjawiska. W określonym odstępie od krawędzi natarcia 4 i spływu 5 zabudowano żebra 6, 7. Żebra te nie przepuszczają powietrzą a umożliwiają wypełnienie części skrzydła leżącej przed żebrem 6 i części leżącej z tyłu za drugim żebrem 7 wyższym nadciśnieniem Δρ₂ niż nadciśnienie panujące w środkowej części skrzydłą które wynosi Δρ₁₃ jak to pokazano na rysunku fig. 2. Naturalnie każdą dowolną komorę utworzoną przy pomocy tekstylnych żeber 3 można napełnić z właściwym jej ciśnieniem, jest to jednak uwarunkowane zastosowaniem żeber 3 typu szczelnych dla powietrza. Rozwiązanie takie wymaga indywidualnego zasilania poszczególnych komór sprężonym powietrzem.

Pokazany na fig. 3 w sposób ideowy pierwszy etap procesu produkcyjnego umożliwia określenie położenia i ustawienia żeber 3. Stosuje się go do skrzydeł lub ich części, w których zmiana profilu na jednostkę długości w kierunku osi skrzydła jest stosunkowo mała lub równa zeru. Aby rysunek uczynić bardziej przejrzystym, ograniczono na nim liczbę żeber 3 w stosunku do rzeczywistej. Jeśli zadany profil skrzydłą wynikający z jego właściwości lotnych, jest określony w postaci wielu przekrojów podobnych do przedstawionych na fig. 1, to staje się możliwe określenie obwiedni poszycia 8 skrzydła. W obwiednię tą można wpisać dużą

183 614 ilość ściśle stycznych kół 9, z których każde dotyka w stykowych punktach 10 poszycia górnego 1 i punktach stykowych 11 poszycia dolnego 2, które to poszycia razem tworzą poszycie skrzydła 8. Wyznaczone tak stykowe punkty 10, 11 są punktami przymocowania przegród 3 w rozpatrywanym przekroju skrzydła. Zgodnie z wynalazkiem osiąga się więc taki efekt, że skrzydło spakowane w stanie spoczynkowym i następnie poddane działaniu sprężonego powietrza przyjmie w rzeczywistości kształt uprzednio mu nadany, dlatego, że kąty między żebrami 3 i obwiednią poszycia 8 w punktach stykowych 10, 11 są zawsze takie same. Dzięki temu wektory sił, występujące w poszyciu górnym 1 i poszyciu dolnym 2 oraz dla danego żebra 3, a spowodowane nadciśnieniem oraz naprężeniami rozciągającymi w materiale tworzą odbicie lustrzane i są w zasadzie sobie równe. Konstrukcja żeber 3 pokazana na fig. 3 umożliwia, dla dowolnie wybranego przekroju skrzydła, dokładne wyznaczenie współrzędnych punktów stykowych 10, 11, które to współrzędne są jednocześnie punktami przecięcia się poszycia 8 skrzydła z powierzchniami teoretycznymi żeber 3. Na podstawie tych współrzędnych wyznacza się zarówno wymiary pasów tkaniny do wytworzenia żeber 3, jak i położenia linii zszycia, wzdłuż których żebra 3 powinny zostać połączone z poszyciem skrzydła.

W przypadku, gdy do produkcji poszycia 8 stosuje się tkaninę, która nie przepuszcza powietrza, linie zszycia są uszczelniane w końcu procesu łączenia przy pomocy sztucznego tworzywa, przystosowanego do łączenia się z materiałem uszczelniającym zastosowanej tkaniny. Jeśli poszycie 8 wymaga uszczelnienia dopiero po zakończeniu wszywania żeber, odbywa się to na przykład znana metodą laminowania tkanin przy pomocy tworzyw sztucznych.

Zamiast połączenia zszywanego można także stosować połączenia zgrzewane. W tym przypadku istnieje szereg znanych możliwości ich realizacji.

Jeśli wykorzystuje się materiały tekstylne, które są bezpośrednio zgrzewalne, to żebra 3 zagniata się na górnych i dolnych kantach, przykładowo pod kątem około 90°, a powstałe w ten sposób pasma zgrzewa się termicznie albo ultradźwiękowo z poszyciem górnym 1 i poszyciem dolnym 2. Jeśli natomiast zastosowane materiały tekstylne nie są bezpośrednio zgrzewalne, to wspomniane wyżej pasma można przed ich zagięciem polaminować tworzywem sztucznym i następnie zgrzać z wcześniej polaminowanym poszyciem górnym 1 i poszyciem dolnym 2 przy zastosowaniu dowolnej znanej metody zgrzewania.

Trzecia możliwość łączenia żeber według wynalazku polega na tym, że nie tylko żebra 3, w opisany wyżej sposób wstępnie są obrobione, ale także poszycie górne 1 i poszycie dolne 2 mogą posiadać nałożone pasma z tworzyw sztucznych, które potem są zgrzane z opisanymi pasmami żeber 3. Na zakończenie procesu całe poszycie 8 uszczelnia się przez jego laminowanie.

Na figurze 4 pokazano zmodyfikowany proces przedstawiony na fig. 3 dostosowany do sytuacji, kiedy skrzydło lub jego części mają profil silnie zmieniający się w kierunku wzdłużnym. Jeżeli zadany profil skrzydła jest znany, to odpowiednio do wymaganej wytrzymałości skrzydła na zginanie najpierw ustala się linie zamocowania 25 żeber tekstylnych 3 na poszyciu górnym 1. Następnie zakłada się styczne kule wpisane 26, które stykają się jednocześnie z linią zamocowania 25 i poszyciem dolnym 2. Szereg punktów styku kul wpisanych 26 z poszyciem dolnym 2 wyznacza przebieg linii 27 zamocowania żeber na poszyciu dolnym 2.

Pokazana schematycznie na fig. 5 komora 12, rozciągająca się głównie na długości L skrzydła jest ukształtowana poprzez poszycie górne 1 o poszycie dolne 2 oraz przez dwa kolejne żebra 3. Jeśli objętość skrzydła zostanie poddana działaniu ciśnienia, to jak to wcześniej wspomniano, poszycie górne 1 i poszycie dolne 2 ulegną wybrzuszeniu. Wybrzuszenia te maja kształt łuków koła o promieniu R, który to promień zależy od wysokości żeber 3 i ich wzajemnej odległości B. Jeżeli materiał zastosowanej tkaniny wykazuje jedynie niewielką rozciągliwość na działanie sił rozciągających, to wysokość ΔΗ tego wybrzuszenia zależy tylko od wysokości H i odległości B, nie zależy natomiast od nadciśnienia Δρ, o ile Δρ > 0. Dzieje się tak dlatego, że zarówno parcie od nadciśnienia oddziaływujące na poszycie górne i dolne 2, jak również wektory naprężeń rozciągających są liniowo zależne od nadciśnienia Δρ. Dla zapewnienia skrzydłu stabilności i nośności decydujące sąjednak naprężenia rozciągające, które występują w żebrach 3. Kiedy skrzydło według wynalazku zostanie obciążone przez siły wznoszące, to spowodują one powstanie momentów zginających i podstawy skrzydła, które to

183 614 siły wywołują znaczne zmniejszenie naprężeń rozciągających, występujących w górnych połowach przegród, tzn. dalej oddalonych od podstawy skrzydła, a także powiększenie naprężeń występujących w dolnych połowach tych przegród, tzn. bliższych podstawie skrzydła.

O ile przekroczenie pewnej określonej wartości naprężenia dopuszczalnego w dolnej połowie żeber może spowodować przekroczenie granicznej rozciągliwości materiału, to obniżenie tego naprężenia w górnej połowie żebra 3 może prowadzić do zgięcia skrzydła. Uzyskiwana odporność skrzydła na zgięcie jest proporcjonalna do nadciśnienia Δρ w skrzydle i zależy od wysokości H i szerokości B komór 12. Dlatego też według wynalazku przewidziano zmniejszenie szerokości B komór 12 przy obniżającej się wysokości skrzydła H i to w ten sposób, że szerokość B komór 12 powinna być w przybliżeniu proporcjonalna do ich wysokości H. Korzystnym udoskonaleniem wynalazku może być wprowadzenie dwu nieprzepuszczających powietrze żeber 6, 7, pokazanych na fig. 2 lub fig. 13, co pozwala na podwyższenie ciśnienia w obszarach obniżonych naprężeń rozciągających w poszyciu 8 i uzyskanie przez to zarówno zwiększonej stabilności jak i nośności skrzydła.

Jak to uwidoczniono na fig. 6 w korzystnym wykonaniu żebro 3 przebiega w kierunku wzdłużnym skrzydła, przy czym po stronie lewej znajduje się wierzchołek skrzydła, a z prawej podstawa skrzydła. Na całej długości żebra 3 znajduje się nisko rozciągliwa tkanina 13 tak usytuowana, że włókna przebiegają po jednej stronie w kierunku wzdłużnym, a z drugiej strony w kierunku do niego prostopadłym. Naprężenia rozciągające w żebrach 3 będą więc wytwarzane bezpośrednio pod wpływem sil działających pionowo i poziomo. Jak to wcześniej opisano w odniesieniu do fig. 4, naprężenia rozciągające w dolnych częściach żeber powiększają się, zaś w częściach górnych zmniejszają się, w miarę posuwania się w kierunku od nasady skrzydła. Dlatego w dolnych częściach żeber 3 nisko rozciągliwą tkaninę 13 uzupełnia druga, także nisko rozciągliwa tkanina 14, której włókna układają się na przykład pod kątem 45° w stosunku do ukierunkowania pierwszej tkaniny 13. W obszarze rozciągania się drugiej tkaniny 14 znajduje się wycięcie 20, przez które widać na rysunku ułożoną za nią pierwszą tkaninę 13. Takie przyporządkowanie wzajemne obydwu nisko rozciągliwych tkanin wpływa na poprawę wyrównywania się naprężeń w kierunku poziomym i pionowym i uniemożliwia wystąpienie wspomnianego uprzednio przeciążenia dolnych części żeber. Zgodnie z wynalazkiem można stosować dwie lub więcej warstw nisko rozciągliwych tkanin pierwszego lub drugiego typu.

Pokazane schematycznie na fig. 7 ukształtowanie krawędzi spływu skrzydła adaptacyjnego tworzy lotkę. Poczynając od zadanej komory lotki, na rysunku od komory 15, zarówno poszycie górne 1 jak i poszycie dolne 2 jest naciągnięte za pomocą górnej podwójnej powłoki 16 i dolnej podwójnej powłoki 17. Podwójne powłoki są zszyte z poszyciem górnym 1 i z poszyciem dolnym 2, w przybliżeniu w środku szerokości B komór 18, następujących po zadanej komorze 15. Dzięki temu na szerokości lotki powstają kanały 19 o kształcie w przybliżeniu podobnym do kształtu przedstawionego na fig. 10, przy czym pokazana na rysunku wysokość wybrzuszeń ΔΗ jest silnie przesadzona.

Jeśli nadciśnienie w innych następujących po sobie komorach 18 osiąga wartość Δρί, to wtedy nadciśnienie w kanałach 19 jest zasadniczo takie samo. Dzięki temu poszycie górne 1 i poszycie dolne 2 zdeformuje się nieco w obszarze komór 18 do postaci prawie prostoliniowego zygzaka, a tylko podwójne powłoki 16 i 17 będą posiadały wybrzuszenia o kształcie łukowym. Jeżeli nadciśnienie Δρ₂ w kanałach 19 usytuowanych pod podwójnymi powłokami 16, 17 ulegnie zwiększeniu, przyjmując, że Δρ₂ > Δρ₁₅ to powiększą się także wybrzuszenia podwójnej powłoki 16, lub 17, a na poszyciu górnym 1 o kształcie prostoliniowego zygzaka powstaną wybrzuszenia skierowane w stronę komór 18. Dzięki temu kanały 19 zostaną pogrubione a z powodu małej rozciągliwości użytej tkaniny zwężą się w kierunku linii opływowej skrzydła, przez co skrzydło w obszarze tych komór 18 przyjmie kształt pokazany na fig. 8. Aby efekt ten wzmocnić można obniżyć ciśnienie Δρ₃ w kanałach 19, znajdujących się w dolnej części skrzydła, przy założeniu, że Δρ₂ > Ap_t > Δρ₃. Jeżeli jednak podane ciśnienia ukształtują się tak, że Δρ₂ < Δρ] < Δρ₃, wtedy skrzydło wygnie się ku dołowi.

183 614

Opisane na podstawie fig. 7 i fig. 8 konfiguracje skrzydła mogą dotyczyć tylko jego części albo też całej jego rozpiętości. W podany powyżej sposób, zależnie od wybranej charakterystyki skrzydła, można także kształtować tylko pewną ograniczoną ilość komór.

W wariancie rozwiązania przedstawionym na fig. 9 dolna podwójna powłoka 17 rozpościera się poprzez więcej kolejnych komór 18 aniżeli górna podwójna powłoka 16. Dzięki temu kształt skrzydła i przez to także wielkość c_A mogą być zmieniane w większym zakresie poprzez podwyższanie ciśnienia w dolnych kanałach 19. Również w następstwie tego, poprzez modyfikację krawędzi odlotowej skrzydła, zmienia się optymalny zakres prędkości skrzydła. Podobnie można wyprofilować skrzydło zgodnie z wynalazkiem, na całej dolnej części skrzydła, ewentualnie łącznie z dalszą zmianą kształtu, uwidocznioną na fig. lla i fig. 1 Ib. Kształtowanie skrzydła, jak to pokazano na fig. 7, 8, 9 - przy zredukowanej liczbie kanałów 19 albo przy lokalnie ograniczonym ich rozmieszczeniu - odnosi się także do uformowania lotek. Jeżeli kanały 19 rozpościerają się poprzez, zasadniczo, całą połowę skrzydła, wtedy wymagane wychylenie steru, niezbędne dla uzyskania określonej pozycji poprzecznej samolotu może zostać zmniejszone.

Pokazany na fig. 10 wariant przykładowego ukształtowania jednego, reprezentatywnego z tej grupy, kanału 19 powtarza się w innych kanałach. W tym kanale 19, utworzonym w przestrzeni pomiędzy poszyciem górnym 1 i podwójnym poszyciem 16 jest umieszczony elastomerowy przewód 21 o cienkiej ściance z elastomeru. Przewód ten jest z dwu końców zamknięty i przykładowo na końcu skrzydła, przeciwległym do nasady jest wprowadzony do tego przewodu wąż ciśnieniowy 22, przeznaczony do wprowadzania przez niego sprężonego powietrza. Naturalnie w celu przyspieszenia zmiany ciśnienia można do przewodu elastomerowego 21 wprowadzić także węże ciśnieniowe w wielu miejscach, W przypadku zastosowania rozwiązania pokazanego na fig. 10 staje się zbędne uszczelnianie górnej i dolnej podwójnej powłoki 16, 17, bowiem funkcję uszczelniającą realizuje zastosowany przewód elastomerowy 21.

Zamiast linek i prętów, w opisanym rozwiązaniu, do lotek skrzydeł, bezpośrednio do kanałów 19, doprowadzone są pod ciśnieniem węże. Sterowanie można realizować w sposób konwencjonalny, na przykład za pomocą drążka sterowniczego, a w rozwiązaniu pokazanym na fig. 9 - za pomocą sterownika klap do lądowanią nie powodując jednak powstawania sił mechanicznych tak, jak to dzieje się w przypadku stosowania linek sterowniczych, wobec zmiany ciśnienia w kanałach 19.

Pokazane w całości na fig. 1 la i fig. 1 Ib skrzydło adaptacyjne ma tekstylne żebra 3, na rysunku w zredukowanej liczbie, przy czym każde z nich posiada jeden żebrowy kanał 28. Kanały te są wykonane tak samo, jak kanały 19, pokazane na fig. 7, 8, 9 lub w postaci kieszeni 29, z których każda posiada wprowadzony do jej środka przewód 21, jak na fig. 10. Dolna część skrzydła jest ukształtowana tak, jak to przedstawiono na fig. 9.

Przedstawione na fig. lla kanały 19, znajdujące się w dolnej części skrzydła są poddawane nadciśnieniu w stosunku do ciśnienią jakie występuje wewnątrz skrzydła, natomiast kanały 28 w żebrach 3 nie są poddawane ciśnieniu, albo tylko na tyle znajdują się pod ciśnieniem, że nie następuje ich skrócenie.

Jeśli nastąpi zwiększenie ciśnienia w kanałach 28 usytuowanych w żebrach, wtedy wysokość żeber ulegnie zmniejszeniu, a całe skrzydło staje się bardziej płaskie, jak to pokazano na fig. 1 Ib. Zmianę kształtu skrzydła można regulować zarówno poprzez rozmiary kanałów 19 jak również poprzez zmianę ciśnienia i zasadniczo każdy z kanałów może być poddawany indywidualnie wyznaczonemu ciśnieniu. Jeżeli jednak stosuje się jedną wartość ciśnienią to wtedy wielkość kanałów jest jedynym czynnikiem, za pomocą którego można zmieniać profil skrzydła.

W rezultacie skrócenia przegrody zmienia się jednak także wybrzuszenie skrzydła. W celu skompensowania powiększającego się wybrzuszenią należy odprężyć kanały 19 usytuowane w dolnej części skrzydła. Przy tak sterowanej zmianie wybrzuszania skrzydło obniża się. .

Na fig. lla i fig. llb nie pokazano krawędzi spływu skrzydła. Przykładowo można ją ukształtować zgodnie z rozwiązaniem, pokazanym na fig. 7. Możliwe jest jednak także inne od pokazanego na fig. 7 rozwiązanie, na przykład pokazane na fig. 12. W tym wykonaniu skrzydło składa się z dwu oddzielnych części, tzn. z części nośnej 31 i lotki 32. Obie te części

183 614 skrzydła są połączone między sobą na przykład poprzez zgrzanie lub sklejenie, na najbardziej zewnętrznych częściach obu komór: tylnej 13 i przedniej 34 na całej szerokości lotki 32. Tylna komora 31 ogranicza część nośną 11 skrzydła od tyłu, druga przednia komora 32 ogranicza lotkę od przodu. Należy przyjąć, ze z powodu statycznych funkcji części nośnej 31 ciśnienie w tylnej komorze 33 powinno być wyższe od ciśnienia w przedniej komorze 34. Część nośna 31 skrzydła i lotka 32 są połączone dodatkowo między sobą za pośrednictwem dwu płaskich siłowników, górnego siłownika 15 i dolnego siłownika 36, jednakowo zbudowanych i o tych samych wymiarach. Każdy z siłowników składa się z podwójnej powłoki 37, 38, zaopatrzonej w powietrznie szczelne kanały 19, utworzone między liniami wzdłużnymi 39, wzdłuż których to linii łączą się ze sobą podwójne powłoki siłowników. W neutralnym położeniu lotki 32 obydwa siłowniki są poddawane działaniu takiego ciśnienia, dzięki któremu obydwa siłowniki ulegają skróceniu o taką samą długość. W rezultacie lotka 32 zostanie przyciągnięta do końca części nośnej 31 skrzydła i z powodu różnicy ciśnień w części nośnej 31 i lotce 32 nastąpi wgniecenie przedniej komory 34 do wewnątrz. Jeżeli lotkę trzeba wychylić w górę, należy zwiększyć ciśnienie w górnym siłowniku 35, natomiast w dolnym siłowniku 36 należy je obniżyć. Górny siłownik 35 dzięki temu zostanie skrócony, zaś dolny siłownik 36 wydłuży się, w wyniku czego uzyska się przewidywane wychylenie lotki.

Ważne jest zgodnie z wynalazkiem, aby obydwa siłowniki były połączone ze skrzydłem nośnym 11 oraz z lotką 32 wzdłuż jednej linii, przez co powodują one powstawanie liniowo rozmieszczonych i liniowo działających sił. Tak nakreślone zadanie może być także rozwiązane, zgodnie z wynalazkiem, przez inaczej zbudowane siłowniki, tzn. inne od przedstawionych na fig. 12 siłowników 35, 36, pod warunkiem, że będą one powodowały powstanie liniowo rozkładających się sił.

Inny wariant rozwiązania, zastosowanego w przykładzie wykonania pokazanym na fig. 2, został przedstawiony na fig. 13. Przykładowe wykonanie według fig. 2 pracuje z założoną różnicą ciśnień, które panują w krawędziach natarcia 4 i spływu 5 z jednej strony, a tą częścią skrzydła, która leży w przestrzeni pomiędzy tymi krawędziami z drugiej strony. Wybrzuszenie przegród 6, 7, a także ich cięciwy można określić tak, że skrzydło przyjmuje założony kształt. Jeżeli jednak ciśnienia w krawędzi natarcia 4, części środkowej oraz w części spływu 5 mają być dowolnie zmieniane, to korzystne jest zastosowanie wariantu rozwiązania pokazanego na fig. 13. Na rysunku tym jest uwidocznione żebro 6 powietrznie szczelne umieszczone w krawędzi natarcia 4 skrzydła. Konstrukcja krawędzi spływu 5 jest analogiczna.

Nieprzepuszczające powietrze żebro 6 ma takie wymiary, że stanowi ono część okręgu 9, położonego przeciwległe do nosa skrzydła, który to okrąg jest wpisany w poszycie skrzydła. Część ta stanowi żebro pomiędzy krawędzią natarcia 4 i częścią środkową skrzydła. Powietrznie szczelne żebro 6 przenika przez przepuszczające powietrze tekstylne żebra 3. Połączenie żeber 6 i 3 na łączących liniach 24 następuje w sposób podobny jak przy łączeniu przegród powietrznie szczelnych z poszyciem górnym 1 i poszyciem dolnym 2.

183 614

Fig. 10

183 614

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz Cena 4,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wytwarzania skrzydła pneumatycznego samolotu, napełnianego sprężonym powietrzem, z krawędzią natarcia i krawędzią spływu, w którym powietrznie szczelne poszycie tekstylne dzieli się na powietrznie szczelne poszycie górne, z którego tworzy się górne pokrycie skrzydła i powietrznie szczelne poszycie dolne, z którego tworzy się dolne poszycie skrzydła oraz szereg tekstylnych żeber, które umieszcza się w każdym przekroju skrzydła i którymi łączy się poszycie górne z poszyciem dolnym, przy czym co najmniej jedno żebro jest przepuszczalne dla powietrza, przy czym sprężonym powietrzem przekształca się część skrzydła w lotki oraz zmienia się wysokość skrzydła i jego kształt, znamienny tym, że wyznacza się punkty zamocowania żeber (3) do poszycia górnego (1) i do poszycia dolnego (2) jako punkty styku (10, 11) kul (26) wpisanych w przestrzenny profil skrzydła i żebra (3), łączy się je z poszyciem górnym (1) i dolnym (2) wzdłuż ustalonych linii zamocowania (25, 27), przy czym pierwsza linia zamocowania (25) stanowi zbiór wszystkich punktów styku kul (26) wpisanych między poszycie górne (1) i poszycie dolne (2) z poszyciem górnym (1), a druga linia zamocowania (27), odpowiadająca linii zamocowania (25) stanowi zbiór wszystkich punktów styku z poszyciem dolnym (2) kul (26), wpisanych pomiędzy poszycia, stykających się z poszyciem górnym (1) wzdłuż linii zamocowania (25), przy czym ustala się odległość (B) wzajemną między żebrami (3) proporcjonalnie do ich wysokości (H), a zespół zmiany wysokości skrzydła i jego kształtu sprężonym powietrzem wykonuje się w postaci podwójnych powłok (16, 17, 37, 38), stanowiących hermetyczne kanały (19, 28), oddzielnie napełniane sprężonym powietrzem.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że hermetyczne kanały w podwójnych powłokach tworzy się w poszyciu górnym (1).
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że hermetyczne kanały w podwójnych powłokach tworzy się w poszyciu dolnym (2).
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że hermetyczne kanały w podwójnych powłokach tworzy się w żebrach (3).
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że tworzy się zespół zmiany wysokości i kształtu skrzydła sprężonym powietrzem, w którym wykonuje się dodatkowe podwójne powłoki (16, 17) w obszarze klap do lądowania poszycia górnego (1) i dolnego (2), które to poszycia podwójne łączy się, zasadniczo w środku pomiędzy dwoma żebrami (3), odpowiednio z jednej strony z poszyciem górnym (1) i z drugiej strony z poszyciem dolnym (2) i tworzy się między poszyciem górnym (1) i podwójną powłoka górną (16) z jednej strony i pomiędzy poszyciem dolnym (2) i podwójną powłoką dolną (17) z drugiej strony, przebiegające wzdłuż obszaru klap do lądowania kanały (19), napełniane sprężonym powietrzem, przy czym występujące w nich ciśnienia Δρ₂ i Δρ₃, w określonych warunkach, różnią się od ciśnienia Δρ_1? panującego w skrzydle, nadając części skrzydeł kształt klap do lądowania
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w zespole zmiany wysokości i kształtu sprężonym powietrzem wykonuje się w obszarze lotek podwójne powłoki (16, 17) odpowiadające poszyciom górnemu (1) i dolnemu (2), przy czym te podwójne powłoki (16, 17) łączy się w środku pomiędzy dwoma żebrami (3) z poszyciem gómym (1) i podwójną powłoką górną (16) z jednej strony i pomiędzy poszyciem dolnym (2) i dolną powłoką podwójną (17) z drugiej strony, z przebiegającymi wzdłuż obszaru lotek kanałami (19), do napełniania ich sprężonym powietrzem, przy czym występujące w nich ciśnienia Δρ₂ i Δρ₃, w określonych warunkach, różnią się od ciśnienia Δρ_1? panującego w skrzydle, nadając części skrzydeł kształt.

183 614
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że tekstylne żebra (3) łączy się z poszyciem górnym (1) i z poszyciem dolnym (2) poprzez połączenie zszywane i hermetycznie uszczelnia się szwy po ukończeniu zszycia.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że tekstylne przegrody (3), co najmniej w obszarze połączeń, laminuje się zgrzewalnym materiałem z tworzywa sztucznego i zgrzewa się ich wspólne obszary połączeń, połączone z poszyciem górnym (1) i dolnym (2).
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w obszarze krawędzi natarcia (4) skrzydła wbudowuje się powietrznie szczelną przegrodę (6), do doprowadzenia do obszaru krawędzi natarcia (4) wyższego ciśnienia niż do pozostałej części skrzydła.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w obszarze krawędzi spływu (5) skrzydła wbudowuje się powietrznie szczelną przegrodę (7), do doprowadzenia do obszaru krawędzi spływu (5) wyższego ciśnienia niż do pozostałej części skrzydła.
11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że tekstylne żebra (3, 6, 7) wykonuje się z nisko rozciągliwej tkaniny (13), przy czym włókna tej tkaniny przebiegają zasadniczo równolegle do powierzchni skrzydła.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że tekstylne żebra (3, 6, 7) wykonuje się z nisko rozciągliwej tkaniny (13), przy czym włókna tej tkaniny przebiegają zasadniczo prostopadle do powierzchni skrzydła.
13. Sposób według zastrz. 11 albo 12, znamienny tym, że tkaninę (13) żeber (3, 6, 7) przynajmniej w obszarze nasady skrzydła powleka się drugą tkaniną (13), przylegającą ściśle do tkaniny pierwszej (13) żeber (3, 6, 7), a obie zszywa się poszyciami górnym (1) i dolnym (2), zaś układ włókien drugiej tkaniny (14), w porównaniu z przebiegiem włókien pierwszej tkaniny (13) obraca się o 45°.
14. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dolną podwójną powłokę (17) rozmieszcza się na większej liczbie żeber (3) niż górną podwójną powłokę (16).

,
15. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że górną podwójną powłokę (16) rozmieszcza się na mniejszej liczbie żeber (3) niż dolną podwójną powłokę (17).
16. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zespołem zmiany zarówno wysokości skrzydła jak i jego kształtu sprężonym powietrzem obejmuje się całe poszycie dolne (2) skrzydła z dolną podwójną powłoką (17), a wszystkie tekstylne żebra (3) wyposaża się w obszary dwuścienne stanowiące wzdłużne kanały (28), napełniane sprężonym powietrzem, przy czym zmianę wysokości i kształtu skrzydła wywołuje się poprzez współdziałanie zmian ciśnienia w kanałach (19), w dolnej części skrzydła i w kanałach (28) żeber (3).
17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że we wszystkich kanałach (19) usytuowanych w żebrach (3) występuje takie samo ciśnienie.
18. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że w kanałach (19) w żebrach (3) występują zróżnicowane ciśnienia.
19. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w obszarze krawędzi spływu skrzydła wbudowuje się oddzielną część skrzydła zbudowaną analogicznie do pozostałej części skrzydła, którą wyodrębnia się z tego obszaru ciśnieniowe przez mniejsze ciśnienie, dzieląc skrzydło na odrębną część nośną skrzydła (31) i lotkę (32), zaś komorę tylną (33) skrzydła nośnego łączy się z komora przednią (34) lotki (32) tylko w wąskim środkowym obszarze wzdłuż całej długości lotki (32), a ponadto skrzydło wyposaża się w siłownik górny (15) i siłownik dolny (36), przy czym siłownik górny (35) przytwierdza się do poszycia górnego (1) części nośnej skrzydła (31) i do lotki (32) na całej długości lotki (32), natomiast siłownik dolny (36) przytwierdza się do poszycia dolnego (2) części nośnej skrzydła (31) i do lotki (32) i tworzy się z każdego siłowników (35, 36) podwójną powłokę (37, 38) siłownika, które to powłoki łączy się wzdłuż linii (9), a ich kanały (19) wypełniają się sprężonym powietrzem, przy czym siłowniki (35, 36) w trakcie napełniania się powietrzem ulegają skracaniu w kierunku opływowym skrzydła.
20. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kanały (19) łączy się z przewodami sprężonego powietrza, dopasowując ciśnienie w tych kanałach do wymagań lotu.
21. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podwójne powłoki (16, 17, 37, 38) laminuje się tworzywem sztucznym i uszczelnia się względem powietrza.

183 614
22. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w każdy z kanałów (19) wprowadza się hermetyczny, na obu końcach zamknięty elastomerowy przewód (21), umieszczony wzdłużnie w kanale (19), o tych samych wymiarach, a do elastomerowego przewodu (21) wprowadza się wąż ciśnieniowy (22) do napełniania go sprężonym powietrzem, przy czym podwójne powłoki (16,17, 37, 38) są powietrznie przepuszczalne.
23. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podwójne powłoki (16,17) zszywa się z poszyciem górnym (1) i z poszyciem dolnym (2).
24. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podwójne powłoki (16, 17) zgrzewa się z poszyciem górnym (1) i z poszyciem dolnym (2).
25. Skrzydło pneumatyczne samolotu, napełniane sprężonym powietrzem, z krawędzią natarcia i krawędzią spływu, stanowiącymi powietrznie szczelne poszycie tekstylne, podzielone na powietrznie szczelne poszycie górne, tworzące górne pokrycie skrzydła i powietrznie szczelne poszycie dolne, tworzące dolne poszycie skrzydła oraz szereg tekstylnych żeber, znajdujących się w każdym przekroju skrzydła, łączących poszycie górne z poszyciem dolnym, posiadające zespół przekształcania sprężonym powietrzem części skrzydła w lotki oraz zespół zmiany wysokości skrzydła i jego kształtu sprężonym powietrzem, znamienne tym, że żebra (3) są połączone z poszyciem górnym (1) i dolnym (2) wzdłuż ustalonych linii zamocowania (25), odległość (B) wzajemna między żebrami (3) jest proporcjonalna do ich wysokości (H), a zespół zmiany wysokości skrzydła i jego kształtu sprężonym powietrzem zawiera podwójne powłoki (16,17, 37, 38) stanowiące hermetyczne kanały (19, 28) oddzielnie napełniane sprężonym powietrzem.
26. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że hermetyczne kanały znajdują się w poszyciu górnym (1).
27. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że hermetyczne kanały znajdują się w poszyciu dolnym (2).
28. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że hermetyczne kanały znajdują się w żebrach (3).
29. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że zespół zmiany wysokości i kształtu skrzydła sprężonym powietrzem zawiera podwójne powłoki (16, 17) w obszarze klap do lądowania poszycia górnego (1) i dolnego (2), które to poszycia podwójne są połączone, zasadniczo w środku pomiędzy dwoma żebrami (1), odpowiednio z jednej strony z poszyciem górnym (1) i z drugiej strony z poszyciem dolnym (2), stanowiąc między poszyciem górnym (1) i podwójną powłoka górną (16) z jednej strony i pomiędzy poszyciem dolnym (2) i podwójną powłoką dolną (17) z drugiej strony, przebiegające wzdłuż obszaru klap do lądowania kanały (19), napełniane sprężonym powietrzem, przy czym występujące w nich ciśnienia Δρ₂ i Δρ₃, w określonych warunkach, różnią się od ciśnienia Δρ₁₅ panującego w skrzydle, nadając części skrzydeł kształt klap do lądowania.
30. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że zespół zmiany wysokości i kształtu sprężonym powietrzem zawiera w obszarze lotek podwójne powłoki (16, 17), odpowiadające poszyciom górnemu (1) i dolnemu (2), przy czym te podwójne powłoki (16,17) są połączone w środku pomiędzy dwoma żebrami (3) z poszyciem górnym (1) i podwójną powłoką górną (16) z jednej strony i pomiędzy poszyciem dolnym (2) i dolną powłoką podwójną (17) z drugiej strony, przebiegające wzdłuż obszaru lotek kanałami (19), do napełniania ich sprężonym powietrzem, przy czym występujące w nich ciśnienia Δρ₂ i Δρ₃, w określonych warunkach, różnią się od ciśnienia Δρ_υ panującego w skrzydle, nadając części skrzydeł kształt.
31. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że tekstylne żebra (3) są zszyte z poszyciem górnym (1) i z poszyciem dolnym (2), przy hermetycznym uszczelnieniu szwów.
32. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że tekstylne przegrody (3) co najmniej w obszarze połączeń są zalaminowane zgrzewalnym materiałem z tworzywa sztucznego i zgrzane z poszyciem górnym (1) i poszyciem dolnym (2).
33. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że w obszarze krawędzi natarcia (4) skrzydła jest wbudowana powietrznie szczelna przegroda (6), do doprowadzenia do obszaru krawędzi natarcia (4) wyższego ciśnienia niż do pozostałej części skrzydła.

183 614
34. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że w obszarze krawędzi spływu (5) skrzydła jest wbudowana powietrznie szczelna przegroda (7), do doprowadzenia do obszaru krawędzi spływu (5) wyższego ciśnienia niż do pozostałej części skrzydła.
35. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że tekstylne żebra (3, 6, 7) są z nisko rozciągliwej tkaniny (13), przy czym włókna tej tkaniny przebiegają zasadniczo równolegle do powierzchni skrzydła.
36. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że tekstylne żebra (3, 6, 7) są z nisko rozciągliwej tkaniny (13), przy czym włókna tej tkaniny przebiegają zasadniczo prostopadle do powierzchni skrzydła.
37. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 35 albo 36, znamienne tym, że tkanina (13) żeber (3, 6, 7) jest przynajmniej w obszarze nasady skrzydła powleczona drugą tkaniną (14), przylegającą ściśle do tkaniny pierwszej (13) żeber (3, 6, 7), a obie są razem zszyte z poszyciami górnym (1) i dolnym (2), zaś układ włókien drugiej tkaniny (14), w porównaniu z przebiegiem włókien pierwszej tkaniny (13) jest obrócony o 45°.
38. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 37, znamienne tym, na jedno żebro (3, 6, 7) przypada więcej niż jedna warstwa pierwszej tkaniny (13).
39. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 37, znamienne tym, na jedno żebro (3, 6, 7) przypada więcej niż jedna warstwa drugiej tkaniny (14).
40. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że dolna podwójna powłoka (17) jest rozmieszczona na większej liczbie żeber (3) niż górna podwójna powłoka (16).
41. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że górna podwójna powłoka (16) jest rozmieszczona na mniejszej liczbie żeber (1) niż dolna podwójna powłoka (17).
42. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25 albo 26, znamienne tym, że obszar skrzydła pneumatycznego zawierający podwójne powłoki (16, 17) pokrywa część rozpiętości skrzydła.
43. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25 albo 26, znamienne tym, że obszar skrzydła pneumatycznego zawierający podwójne powłoki (16, 17) pokrywa całą rozpiętość skrzydła.
44. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że zespół zmiany zarówno wysokości skrzydła jak i jego kształtu sprężonym powietrzem obejmuje całe poszycie dolne (2) skrzydła z dolną podwójną powłoką (17), a wszystkie tekstylne żebra (3) posiadają obszary dwuścienne, stanowiące wzdłużne kanały (28), napełniane sprężonym powietrzem, przy czym zmianę wysokości i kształtu skrzydła wywołuje współdziałanie zmian ciśnienia w kanałach (19), w dolnej części skrzydła i w kanałach (28) w żebrach (3).
45. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 44, znamienne tym, że we wszystkich kanałach (19) usytuowanych w żebrach (3) występuje takie samo ciśnienie.
46. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 44, znamienne tym, że w kanałach (19) w żebrach (3) występują zróżnicowane ciśnienia.
47. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że w obszarze krawędzi spływu skrzydła jest wbudowana oddzielna część skrzydła, zbudowana analogicznie do pozostałej części skrzydła, wyodrębniona z tego obszaru ciśnieniowo przez mniejsze ciśnienie, dzieląca skrzydło na odrębną część nośną skrzydła (31) i lotkę (32), zaś komora tylna (33) skrzydła nośnego jest połączona z komorą przednią (34) lotki (32) tylko w wąskim środkowym obszarze wzdłuż całej długości lotki (32), a ponadto skrzydło ma siłownik górny (35) i siłownik (dolny (36), przy czym siłownik górny (35) jest przytwierdzony do poszycia górnego (1) części nośnej skrzydła (31) i do lotki (32) na całej długości lotki (12), natomiast siłownik dolny (36) jest przytwierdzony do poszycia dolnego (2) części nośnej skrzydła (U) i do lotki (32), a każdy z siłowników (35, 36) stanowi podwójną powłokę (37, 38) siłownika, które to powłoki są połączone wzdłuż linii (9) i posiadają kanały (29) wypełnione sprężonym powietrzem, przy czym siłowniki (35, 36) w trakcie napełniania się powietrzem ulegają skracaniu w kierunku opływowym skrzydła.
48. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że kanały (19) są połączone z przewodami sprężonego powietrza, dopasowującymi ciśnienie w tych kanałach do wymagań lotu.

183 614
49. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że podwójne powłoki (16, 17,37,38) są laminowane tworzywem sztucznym i szczelne dla powietrza.
50. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że każdy z kanałów (19) posiada hermetyczny, na obu końcach zamknięty elastomerowy przewód (21), umieszczony wzdłużnie w kanale (19), o tych samych wymiarach, a do elastomerowego przewodu (21) jest wprowadzony wąż ciśnieniowy (22) do napełniania go sprężonym powietrzem, przy czym podwójne powłoki (16,17,37, 38) są powietrznie przepuszczalne.
51. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że podwójne powłoki (16, 17) są zszyte z poszyciem górnym (1) i z poszyciem dolnym (2).
52. Skrzydło pneumatyczne według zastrz. 25, znamienne tym, że podwójne powłoki (16, 17) są zgrzane z poszyciem górnym (1) i z poszyciem dolnym (2).

* * *