DE102005016578A1 - Einfachspaltklappe mit gleitender Abweiserklappe und absenkbarem Spoiler - Google Patents

Einfachspaltklappe mit gleitender Abweiserklappe und absenkbarem Spoiler Download PDF

Info

Publication number
DE102005016578A1
DE102005016578A1 DE102005016578A DE102005016578A DE102005016578A1 DE 102005016578 A1 DE102005016578 A1 DE 102005016578A1 DE 102005016578 A DE102005016578 A DE 102005016578A DE 102005016578 A DE102005016578 A DE 102005016578A DE 102005016578 A1 DE102005016578 A1 DE 102005016578A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gap
lift
wing element
wing
lift device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102005016578A
Other languages
English (en)
Inventor
Klaus Bender
Ole Boettger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Operations GmbH
Original Assignee
Airbus Operations GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Operations GmbH filed Critical Airbus Operations GmbH
Priority to DE102005016578A priority Critical patent/DE102005016578A1/de
Priority to CN200680011499XA priority patent/CN101155726B/zh
Priority to RU2007141590/11A priority patent/RU2399553C2/ru
Priority to CA2598419A priority patent/CA2598419C/en
Priority to EP06724150A priority patent/EP1868887B1/de
Priority to US11/911,124 priority patent/US8066228B2/en
Priority to BRPI0607925-3A priority patent/BRPI0607925A2/pt
Priority to DE602006019702T priority patent/DE602006019702D1/de
Priority to JP2008504700A priority patent/JP5185105B2/ja
Priority to PCT/EP2006/003212 priority patent/WO2006108579A1/en
Publication of DE102005016578A1 publication Critical patent/DE102005016578A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C9/00Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders
    • B64C9/14Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots
    • B64C9/16Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots at the rear of the wing
    • B64C9/20Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots at the rear of the wing by multiple flaps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C9/00Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders
    • B64C9/02Mounting or supporting thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C9/00Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders
    • B64C9/14Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots
    • B64C9/16Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots at the rear of the wing
    • B64C9/18Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots at the rear of the wing by single flaps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C9/00Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders
    • B64C9/14Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots
    • B64C2009/143Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots comprising independently adjustable elements for closing or opening the slot between the main wing and leading or trailing edge flaps
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40Weight reduction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen der Auftriebseigenschaften für ein Flugzeug mit einer Hochauftriebseinrichtung (2), die an einem Flügelelement (1) beweglich befestigbar ist, und mit mindestens einer Spaltabdeckungseinrichtung (3; 4), wobei die mindestens eine Spaltabdeckungseinrichtung (3; 4) am Flügelelement (1) beweglich befestigbar ist. Die Spaltabdeckungseinrichtung (3; 4) ist ausgebildet, um die Größe eines Spalts (7) zwischen dem Flügelelement (1) und der Hochauftriebseinrichtung (2) zu regulieren.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Einstellen von Auftriebseigenschaften, ein Fortbewegungsmittel und die Verwendung einer Vorrichtung zum Einstellen von Auftriebseigenschaften in einem Flugzeug.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Moderne Verkehrsflugzeuge benötigen während der Start- und Landephase zum Erreichen eines bestimmten Auftriebs im Langsamflug Hochauftriebshilfen. Während der Startphase haben die Hochauftriebshilfen die Aufgabe, einen hohen Auftriebsbeiwert bei geringem Widerstand und geringem Geräuschpegel zu erzeugen. Ebenso gelten die Bedingungen während der Landephase, wobei hier der geringe Widerstand eine untergeordnete Rolle spielt, weil mit dem Widerstand die Flugzeuggeschwindigkeit zugleich vermindert werden kann.
  • Bisher werden die Hochauftriebshilfen bzw. Zusatzklappen an den Tragflächen angebracht und je nach Bedarf aus- und eingefahren bzw. geschwenkt. Dabei können an der Vorderkante des Flügels sogenannte Slats und an der Hinterkante des Flügels sogenannte Flaps betätigt werden, um die Flügelfläche und/oder Flügelgeometrie zu beeinflussen.
  • Die Geometrie und die Fläche des Tragflügelprofils haben einen maßgeblichen Einfluss auf die Flugeigenschaften eines Flugzeuges, gerade bei kritischen Flugzuständen, z.B. während der Start- und Landephase. Da sich ein Flugzeug in der Regel den weitaus größten Teil im Reiseflug befindet, sind die Flügelprofile meist auch auf diesen Flugzustand optimiert, so dass für den Start und die Landung zusätzliche Maßnahmen getroffen werden müssen. Hierbei spielt besonders die Erhöhung des maximalen Auftriebs eine wichtige Rolle, um beim Start z.B. die Startstrecke zu verkürzen oder um bei der Landung eine minimale Landegeschwindigkeit zu erzielen. Damit man diesen beiden gegensätzlichen Anforderungsprofilen, hoher Auftrieb bei Start und Landung gegenüber größtmöglicher Wirtschaftlichkeit während des Reiseflugs, gerecht wird, sind die Tragflügelprofile durch Klappensysteme in ihrer Geometrie veränderbar.
  • Die Profilfläche wird durch gezieltes Ein- und Ausfahren von Hochauftriebshilfen derart gesteuert, dass sich die Flügelfläche in ihrer Größe verändert. Andererseits besteht die Möglichkeit, die Hochauftriebshilfen zu schwenken, wodurch sich die Profilwölbung einstellen lässt. Mit einer größeren Profilwölbung und mit einer größeren Flügelfläche wird die Luftströmung auf der Unterseite des Flügels zunehmend verzögert und auf der Flügeloberfläche beschleunigt, so dass sich der Druckgradient zwischen Ober- und Unterseite des Flügels vergrößert und sich ein höherer Auftriebsbeiwert einstellt.
  • Es haben sich dabei mehrere Klappensysteme herausbildet, die unterschiedliche Wirkungen auf die Flugeigenschaften haben. Die normale Wölbungsklappe ist zwischen Querruder und Rumpf am hinteren Tragflächenende angebracht. Sie kann im Regelfall nur nach unten ausschlagen und dient in erster Linie der Veränderung der Profilwölbung, wodurch ein höherer Auftrieb und Widerstand erzeugt wird.
  • Eine Weiterentwicklung der Wölbungsklappe ist die Spaltklappe. Auch sie kann nur nach unten ausgeschlagen werden. Sie besitzt gegenüber der Wölbungsklappe zwischen dem Tragflügel und der Hochauftriebshilfe einen Spalt, durch den Luft von der Tragflächenunterseite auf die Oberseite strömen kann.
  • Eine weitere Ausführungsform der Wölbungsklappe stellt die Fowler-Klappe dar. Sie ist im Prinzip eine Spalt-Klappe die nicht nur nach unten ausgeklappt, sondern auch nach hinten ausgefahren werden kann. Dies liefert neben der größeren Wölbung zusätzlich eine größere Flügelfläche.
  • Bereits in Startstellung werden die Hochauftriebshilfen ausgefahren, um den Auftrieb zu erhöhen und um somit die erforderliche Startgeschwindigkeit zu vermindern. Dadurch öffnet sich bereits der Spalt, obwohl ein Strömungsabriss auf der Klappe noch nicht zu erwarten ist.
  • In der US 6 601 801 B1 wird eine Vorrichtung offenbart, bei der ein sich bei einem Querruder eines Flugzeugs einstellender Spalt durch ein Zusatzelement regulieren lässt. Dieses Zusatzelement wird mechanisch Zwangsgesteuert und bewegt sich dabei um eine feste Achse bei einem Ausschlag des Querruders.
  • Dies hat zur Folge, dass der durch die Hochauftriebshilfen erzeugte Auftrieb dementsprechend verringert (Druckausgleich zwischen Ober- und Unterseite) und auch der Geräuschpegel erhöht wird (hohe Strömungsgeschwindigkeit im Spalt).
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flexible Einstellung der Auftriebseigenschaften eines Flügelelements zu ermöglichen.
  • Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und durch ein Verfahren zum Einstellen der Auftriebseigenschaften, durch ein Fortbewegungsmittel und durch die Verwendung einer Vorrichtung zum Einstellen von Auftriebseigenschaften in einem Flugzeug mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.
  • Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Einstellen von Auftriebseigenschaften bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Hochauftriebseinrichtung, die an einem Flügelelement beweglich befestigbar ist, und mindestens eine Spaltabdeckungseinrichtung, wobei die mindestens eine Spaltabdeckungseinrichtung am Flügelelement und/oder an der Hochauftriebseinrichtung beweglich befestigbar ist, und wobei die mindestens eine Spaltabdeckungseinrichtung ausgebildet ist, die Größe eines Spalts zwischen dem Flügelelement und der Hochauftriebseinrichtung zu regulieren.
  • Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Verfahren zum Einstellen von Auftriebseigenschaften geschaffen. Bei dem Verfahren wird mittels einer Spaltabdeckungseinrichtung die Größe eines Spalts zwischen dem Flügelelement und der Hochauftriebseinrichtung reguliert.
  • Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Fortbewegungsmittel mit einer Vorrichtung mit den oben beschriebenen Merkmalen geschaffen.
  • Gemäß noch einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Einstellen von Auftriebseigenschaften mit den oben beschriebenen Merkmalen in einem Flugzeug verwendet.
  • Erfindungsgemäß kann ein Spalt zwischen der Hochauftriebshilfe und beispielsweise einem Flügelelement derart gesteuert werden, das für den jeweiligen Betriebszustand eine ideale Spaltgröße eingestellt werden kann. Aufgrund dieser Spaltsteuerung oder Spaltregelung kann vor allem während der Startphase eines Flugzeugs der Spalt derart reguliert bzw. geschlossen werden, dass durch die Spaltströmung entstehende Geräusche vermindert werden, der Widerstand reduziert und der Auftrieb deutlich erhöht wird. Dadurch können weitaus bessere Steigraten erreicht werden. Andererseits besteht die Möglichkeit, dadurch die Triebwerksleistung zu reduzieren, was wiederum einen geringeren Geräuschpegel wie auch einen verminderten Treibstoffverbrauch zur Folge hat.
  • Eine Optimierung des Spaltes sowohl für die Start- als auch für die Landestellung mithilfe der Kinematik der Hochauftriebseinrichtung ist nicht mehr unbedingt erforderlich, da der Spalt durch die Spaltabdeckungseinrichtung reguliert werden kann. Damit kann der konstruktive Aufbau der lasttragenden Kinematik deutlich vereinfacht und damit eine Gewichtverringerung erreicht werden, was im Flugzeugbau eines der wesentlichen Optimierungspotentiale darstellt.
  • Ferner kann die Vorrichtung ein Flügelelement umfassen.
  • Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die mindestens eine Spaltabdeckungseinrichtung auf einer Unterseite des Flügelelements beweglich und steuerbar zum Regulieren der Größe eines Spalts zwischen dem Flügelelement und der Hochauftriebseinrichtung angebracht.
  • Gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die mindestens eine Spaltabdeckungseinrichtung drehbar um die Längsachse des Flügelelements befestigt. Damit kann sich die mindestens eine Spaltabdeckungseinrichtung an die nach unten ausgeklappte oder nach hinten ausgefahrene Hochauftriebseinrichtung mit einem beliebigen Winkel anschmiegen, wodurch sich enorme aerodynamische Vorteile ergeben.
  • Gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die mindestens eine Spaltabdeckungseinrichtung auf einer Oberseite des Flügelelements beweglich und steuerbar zum Regulieren der Größe eines Spalts zwischen dem Flügelelement und der Hochauftriebseinrichtung angebracht.
  • Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel wird die mindestens eine Spaltabdeckungseinrichtung in einer Vertiefung des Flügelelements beweglich und steuerbar angebracht, womit sich aerodynamische Vorteile ergeben. Anschaulich kann die Spaltabdeckungseinrichtung in der Vertiefung platzsparend und mit günstigen Strömungseigenschaften versenkt oder untergebracht werden.
  • Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel wird die Hochauftriebseinrichtung im hinteren Bereich des Flügelelements beweglich angebracht. Diese im hinteren Flügelbereich angebrachten Hochauftriebseinrichtungen können als Flaps bezeichnet werden.
  • Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel wird die Hochauftriebseinrichtung im vorderen Bereich des Flügelelements beweglich angebracht. Diese im vorderen Flügelbereich angebrachten Hochauftriebseinrichtungen können als Slats bezeichnet werden.
  • Gemäß einem anderen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Hochauftriebseinrichtung von dem Flügelelement nach unten ausklappbar und/oder nach hinten ausfahrbar.
  • Gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung eine schienengestützte und/oder mehrfachlenkergestützte Struktur zum Steuern der Hochauftriebseinrichtung und/oder der Spaltabdeckungseinrichtung. Bei einer schienengestützten Struktur verfahren die Hochauftriebseinrichtungen und/oder die Spaltabdeckungseinrichtungen entlang einer vorgegebenen Führungsschiene. Diese Führungsschiene kann ihre Form und Ausrichtung ändern, um die Hochauftriebseinrichtungen oder die Spaltabdeckungseinrichtungen zu positionieren. Bei einer mehrfachlenkergestützten Struktur werden über Stangen, die beispielsweise hydraulisch oder pneumatisch angetrieben werden können, die Hochauftriebseinrichtung und/oder die Spaltabdeckungseinrichtung in eine gewünschte Position verfahren.
  • Die in der Vorrichtung eingesetzten Hochauftriebseinrichtungen können beispielsweise Wölbungsklappen, Einfachspaltklappen, Fowlerklappen, Doppelspaltklappen, Dreifachspaltklappen, Fester-Vorflügelklappen oder Handley Page-Vorflügelklappen sein.
  • Bei Doppelspalt- oder Dreifachspaltklappen werden mehrere Klappen hintereinander ausgefahren oder geschwenkt, wodurch sich mehrere Spalte ergeben. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es ebenfalls möglich, durch mehrere Spaltabdeckungseinrichtungen diese Spalte in ihrer Größe zu regulieren.
  • Gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel des Verfahrens werden während der Startphase eines Flugzeugs die Hochauftriebshilfen nach hinten und/oder vorne ausgefahren und/oder nach unten ausgeklappt. In einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird der Spalt während der Startphase durch die steuerbaren Spaltabdeckungseinrichtungen geregelt bzw. geschlossen.
  • Gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel des Verfahrens werden während der Landephase eines Flugzeugs die Hochauftriebshilfen nach hinten und/oder vorne ausgefahren und/oder nach unten ausgeklappt.
  • Bei einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird der Spalt dabei optimal durch die Spaltabdeckungseinrichtung eingestellt. Aufgrund der langsamen Fluggeschwindigkeit während der Landephase kann es zu einem Strömungsabriss an der Flügeloberseite kommen, da dort der Druckgradient zu groß wird. Der Spalt ermöglicht nun einen Austausch der Luft zwischen Flügeloberseite und Flügelunterseite. Der Spalt kann anschaulich zugleich als Düse wirken und die Strömung zwischen Flügelunterseite und Flügeloberseite beschleunigen. Dadurch erhöht sich auch der aerodynamische Widerstand und der Geräuschpegel. Mit der einstellbaren Spaltgröße kann nun auch Widerstand und der Geräuschpegel optimal eingestellt werden.
  • Gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel des Verfahrens kann die Steuerung der Spaltabdeckungseinrichtung mit Hilfe des Bordcomputers vorgenommen werden, der anhand von Flugzeugdaten, wie beispielsweise Fluggeschwindigkeit, Anstellwinkel, Flügelprofil, Luftdruck bzw. -temperatur oder Flughöhe die Spaltabdeckungseinrichtung oder die Hochauftriebshilfe derart steuert, dass der Spalt eine optimale Größe aufweist.
  • Die Ausgestaltungen der Vorrichtung gelten auch für das Verfahren und für das Fortbewegungsmittel, sowie für die Verwendung, und umgekehrt.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem Verfahren erhält man eine effektive Einstellmöglichkeit für die Auftriebseigenschaften, den aerodynamischen Widerstand und dem Spaltgeräuschpegel, so dass die Effektivität von Hochauftriebshilfen enorm gesteigert werden kann. Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung eine vereinfachte Konstruktion der Hochauftriebshilfen und dadurch eine Gewichtsreduzierung.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Im Folgenden werden zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Flügelelements mit eingefahrenen Hochauftriebseinrichtungen gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung eines Flügelelements mit ausgefahrener Hochauftriebseinrichtung in Startkonfiguration gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung;
  • 3 eine schematische Darstellung eines Flügelelements mit ausgefahrener Hochauftriebseinrichtung in Landekonfiguration gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON EXEMPLARISCHEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen.
  • Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstäblich.
  • 1 zeigt eine Vorrichtung zum Einstellen der Auftriebseigenschaften für ein Flugzeug gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Die Vorrichtung enthält ein Flügelelement 1, eine Hochauftriebseinrichtung 2 und zwei Spaltabdeckungseinrichtungen 3, 4. Die Hochauftriebseinrichtung 2 ist an dem Flügelelement 1 beweglich befestigt. Auch die Spaltabdeckungseinrichtungen 3, 4 sind am Flügelelement 1 beweglich befestigt. Die Spaltabdeckungseinrichtungen 3, 4 sind derart ausgebildet, die Größe eines Spalts 7 zwischen dem Flügelelement 1 und der Hochauftriebseinrichtung 2 zu regulieren.
  • 1 zeigt das Flügelelement 1 mit eingefahrener Hochauftriebshilfe 2. Diese Konfiguration wird vorzugsweise während des Reiseflugs verwendet, um die Flügelfläche klein zu halten und somit den Widerstand zu minimieren. Das Flügelprofil aus 1 kann derart ausgelegt sein, dass bei Reisefluggeschwindigkeit die Auftriebskraft bei einem bestimmten Anstellwinkel mit der entgegengesetzten Gewichtskraft im Gleichgewicht steht. Dadurch erreicht man einen Reiseflug bei konstanter Höhe mit geringem Widerstand. Die erfindungsgemäßen Spaltabdeckungseinrichtungen 3 und 4 sind dabei ebenfalls eingefahren und können aufgrund aerodynamischer Vorteile in Vertiefungen 8 am Flügelprofil 1 befestigt werden.
  • Die Hochauftriebshilfe 2 kann auch als Einfachspaltklappe („single slotted flap") bezeichnet werden. Die Spaltabdeckungseinrichtung 3 kann auch als Abweiserklappe („deflector") bezeichnet werden. Die Spaltabdeckungseinrichtung 4 kann auch als Spoiler oder bewegliche Shroud („movable shroud") bezeichnet werden.
  • In 2 wird eine Flügelkonfiguration während der Startphase gezeigt. Die Hochauftriebshilfe 2 ist ausgefahren, um den Auftriebsbeiwert zu erhöhen. Dadurch erreicht man, dass das Flugzeug bei einer geringeren Startgeschwindigkeit, bzw. bei einem kürzeren Beschleunigungsweg abheben kann. Es kann mit der erfindungsgemäßen Flügelkonfiguration der Spalt 7, der sich üblicherweise zwischen dem Flügelelement 1 und der Hochauftriebshilfe 2 bildet, selektiv und steuer- bzw. regelbar geschlossen werden. Dazu fahren die Spaltabdeckungseinrichtungen 3, 4 in Richtung Hochauftriebshilfe 2 aus, um den Spalt 7 zu schließen. Die Spaltabdeckungseinrichtungen 3, 4 können derart ausgeführt sein, dass sie ihren Winkel um die Flügellängsachse ändern können, um sich somit an die Fläche des Flügelelements 1 und der Hochauftriebshilfe 2 anzuschmiegen. Damit erreicht man aerodynamische Vorteile, wie beispielsweise eine Verringerung des Widerstands. Darüber hinaus verringern sich bei einem geschlossen Spalt die durch die Aerodynamik verursachten Spaltgeräusche während der Startphase. Bei geschlossenen Spalt 7 werden ebenfalls die durch den Spalt 7 hervorgerufenen aerodynamischen Verluste vermieden, so dass weitaus bessere Steigraten erreichbar sind. Dadurch können beispielsweise auch leistungsärmere Treibwerke, die weniger Treibstoff verbrauchen, eingesetzt werden.
  • In 3 wird eine Flügelkonfiguration während der Landephase gezeigt. Bei der Landephase eines Flugzeugs benötigt man Strömungsstabilität bei sehr geringen Geschwindigkeiten und hohem Auftriebsbeiwert. Dazu werden die Hochauftriebshilfen 2 ausgefahren, um damit eine größere Flügelfläche und eine größere Profilwölbung zu erreichen. Die Strömung wird somit über eine große, bzw. lange Fläche stark umgelegt, wodurch sich der Druckgradient zwischen Flügeloberseite und Flügelunterseite erhöht und ein hoher Auftriebsbeiwert erreicht wird. Bei den langsamen Geschwindigkeiten während der Landephase und der gleichzeitig starken Umlenkung der energiearmen Strömung, vor allem an der Flügeloberfläche, besteht die Gefahr, dass die laminare Strömung in einen turbulenten Zustand übergeht und sich letztlich von der Flügeloberseite ablöst. Um diesen Strömungsabriss zu verhindern, wird der Spalt 7 gezielt geöffnet, um einen Austausch des Fluids zwischen Flügeloberseite und Flügelunterseite zu ermöglichen. Bei geöffnetem Spalt kann die energiereichere und langsamere Strömung zu der energieärmeren, schnellen Strömung an der Flügeloberseite gelangen, um somit die Strömung auf der Flügeloberseite zu stabilisieren.
  • Im Gegenzug erhält man jedoch einen höheren Widerstand und hohe Spaltgeräusche. Mit der erfindungsgemäßen Flügelkonfiguration ist es nun möglich, die Spaltgröße und damit die aerodynamischen Eigenschaften des Spalts zu steuern. Je nach Beschaffenheit der Strömung kann die Spaltgröße durch die Spaltabdeckungseinrichtungen 3, 4 ideal angepasst werden, so dass ein Strömungsabriss vermieden und dennoch der Widerstand und Geräuschpegel minimiert wird.
  • Die Steuerung der Spaltabdeckungseinrichtungen 3, 4 kann dabei mit Hilfe des Bordcomputers vorgenommen werden, der anhand von Flugzeugdaten, wie beispielsweise Fluggeschwindigkeit, Anstellwinkel, Flügelprofil, Luftdruck bzw. -temperatur oder Flughöhe die Spaltabdeckungseinrichtungen 3, 4 oder die Hochauftriebshilfe 2 derart steuert, dass der Spalt 7 eine optimale Größe aufweist.
  • Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend" keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine" oder „ein" keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.

Claims (23)

  1. Vorrichtung zum Einstellen der Auftriebseigenschaften für ein Flugzeug, umfassend: – eine Hochauftriebseinrichtung (2), – mindestens eine Spaltabdeckungseinrichtung (3; 4), wobei die Hochauftriebseinrichtung (2) an einem Flügelelement (1) beweglich befestigbar ist, wobei die mindestens eine Spaltabdeckungseinrichtung (3; 4) an dem Flügelelement (1) und/oder an der Hochauftriebseinrichtung (2) beweglich befestigbar ist, und wobei die mindestens eine Spaltabdeckungseinrichtung (3; 4) ausgebildet ist, die Größe eines Spalts (7) zwischen dem Flügelelement (1) und der Hochauftriebseinrichtung (2) zu regulieren.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend das Flügelelement (1).
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei mindestens eine der mindestens einen Spaltabdeckungseinrichtung (3; 4) auf einer Unterseite des Flügelelements (1) beweglich und steuerbar zum Regulieren der Größe des Spalts (7) zwischen dem Flügelelement (1) und der Hochauftriebseinrichtung (2) angebracht ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei mindestens eine der mindestens einen Spaltabdeckungseinrichtung (3; 4) auf einer Oberseite des Flügelelements beweglich und steuerbar zum Regulieren der Größe des Spalts (7) zwischen dem Flügelelement (1) und der Hochauftriebseinrichtung (2) angebracht ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die mindestens eine Spaltabdeckungseinrichtung (3; 4) drehbar um die Längsachse des Flügelelements (1) befestigbar ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die mindestens eine Spaltabdeckungseinrichtung (3; 4) in einer Vertiefung (8) des Flügelelements (1) versenkbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Hochauftriebseinrichtung (2) in einem hinteren Bereich (5) des Flügelelements (1) beweglich angebracht ist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Hochauftriebseinrichtung (2) in einem vorderen Bereich des Flügelelements (1) beweglich angebracht ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Hochauftriebseinrichtung (2) von dem Flügelelement (1) nach unten ausklappbar ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die Hochauftriebseinrichtung (2) von dem Flügelelement (1) nach hinten ausfahrbar ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine schienengestützte Struktur zum Steuern der Hochauftriebshilfe (2) und/oder der mindestens einen Spaltabdeckungseinrichtung (3; 4) aufweist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, aufweisend eine mehrfachlenkergestützte Struktur zum Steuern der Hochauftriebshilfe (2) und/oder der mindestens einen Spaltabdeckungseinrichtung (3; 4).
  13. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Hochauftriebseinrichtung (2) ausgewählt ist aus der Gruppe bestechend aus Wölbungsklappen, Einfachspaltklappen, Fowlerklappen, Doppelspaltklappen, Dreifachspaltklappen, Fester-Vorflügelklappen und Handley Page-Vorflügelklappen.
  14. Verfahren zum Einstellen der Auftriebseigenschaften für ein Flugzeug, wobei gemäß dem Verfahren mittels einer Spaltabdeckungseinrichtung (3; 4) die Größe eines Spalts (7) zwischen einem Flügelelement (1) und einer Hochauftriebseinrichtung (2) reguliert wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei während einer Startphase und/oder einer Landephase eines Flugzeugs die Hochauftriebshilfe (2) nach hinten ausgefahren und/oder nach unten ausgeklappt wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei der Spalt (7) mittels der Spaltabdeckungseinrichtung (3; 4) während der Startphase geschlossen wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei während einer Landephase eines Flugzeugs die Hochauftriebshilfe (2) nach hinten ausgefahren und/oder nach unten ausgeklappt wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, wobei während einer Landephase die Spaltabdeckungseinrichtung (3; 4) den Spalt (7) derart steuert, dass ein Strömungsabriss vermieden wird.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei die Spaltabdeckungseinrichtung (3; 4) und/oder die Hochauftriebseinrichtung (2) durch einen Bordcomputer gesteuert wird.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei Steuerparameter des Bordcomputers ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Fluggeschwindigkeit, Anstellwinkel, Flügelprofil, Luftdruck, Temperatur oder Flughöhe.
  21. Fortbewegungsmittel umfassend eine Vorrichtung zum Einstellen der Auftriebseigenschaften gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.
  22. Fortbewegungsmittel nach Anspruch 21, wobei das Fortbewegungsmittel ein Flugzeug ist.
  23. Verwendung einer Vorrichtung zum Einstellen der Auftriebseigenschaften gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 in einem Flugzeug.
DE102005016578A 2005-04-11 2005-04-11 Einfachspaltklappe mit gleitender Abweiserklappe und absenkbarem Spoiler Withdrawn DE102005016578A1 (de)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005016578A DE102005016578A1 (de) 2005-04-11 2005-04-11 Einfachspaltklappe mit gleitender Abweiserklappe und absenkbarem Spoiler
CN200680011499XA CN101155726B (zh) 2005-04-11 2006-04-07 用于调整飞行器升力特性的装置及方法
RU2007141590/11A RU2399553C2 (ru) 2005-04-11 2006-04-07 Устройство и способ регулирования характеристик подъемной силы
CA2598419A CA2598419C (en) 2005-04-11 2006-04-07 Single slotted flap with sliding deflector flap and lowerable spoiler
EP06724150A EP1868887B1 (de) 2005-04-11 2006-04-07 Einfachspaltklappe mit gleitender abweisklappe und absenkbarem spoiler
US11/911,124 US8066228B2 (en) 2005-04-11 2006-04-07 Single slotted flap with sliding deflector flap and lowerable spoiler
BRPI0607925-3A BRPI0607925A2 (pt) 2005-04-11 2006-04-07 flap com fenda única com flap defletor deslizante e spoiler abaixável
DE602006019702T DE602006019702D1 (de) 2005-04-11 2006-04-07 Einfachspaltklappe mit gleitender abweisklappe und absenkbarem spoiler
JP2008504700A JP5185105B2 (ja) 2005-04-11 2006-04-07 スライドするデフレクタフラップ及び下降可能なスポイラを用いたシングル・スロッテッド・フラップ
PCT/EP2006/003212 WO2006108579A1 (en) 2005-04-11 2006-04-07 Single slotted flap with sliding deflector flap and lowerable spoiler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005016578A DE102005016578A1 (de) 2005-04-11 2005-04-11 Einfachspaltklappe mit gleitender Abweiserklappe und absenkbarem Spoiler

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005016578A1 true DE102005016578A1 (de) 2006-10-19

Family

ID=37055256

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102005016578A Withdrawn DE102005016578A1 (de) 2005-04-11 2005-04-11 Einfachspaltklappe mit gleitender Abweiserklappe und absenkbarem Spoiler
DE602006019702T Active DE602006019702D1 (de) 2005-04-11 2006-04-07 Einfachspaltklappe mit gleitender abweisklappe und absenkbarem spoiler

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE602006019702T Active DE602006019702D1 (de) 2005-04-11 2006-04-07 Einfachspaltklappe mit gleitender abweisklappe und absenkbarem spoiler

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8066228B2 (de)
EP (1) EP1868887B1 (de)
JP (1) JP5185105B2 (de)
CN (1) CN101155726B (de)
BR (1) BRPI0607925A2 (de)
CA (1) CA2598419C (de)
DE (2) DE102005016578A1 (de)
RU (1) RU2399553C2 (de)
WO (1) WO2006108579A1 (de)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006053259A1 (de) * 2006-11-11 2008-05-21 Airbus Deutschland Gmbh Hochauftriebssystem am Tragflügel eines Flugzeugs und Verfahren zu seiner Betätigung
US7874524B2 (en) * 2007-11-16 2011-01-25 The Boeing Company Methods and apparatus for a multi-segment flap fence
FR2929724B1 (fr) * 2008-04-02 2010-04-30 Airbus France Procede pour la determination de la vitesse de sortie d'effet de sol d'un aeronef.
GB0810724D0 (en) * 2008-06-12 2008-07-16 Airbus Uk Ltd Slat assembly
DE102008033005A1 (de) * 2008-07-14 2010-03-18 Airbus Deutschland Gmbh Aerodynamische Klappe und Flügel
US8276852B2 (en) 2010-03-31 2012-10-02 The Boeing Company Low noise wing slat system with deployable wing leading edge elements
US8424810B1 (en) 2010-03-31 2013-04-23 The Boeing Company Low noise wing slat system with rigid cove-filled slat
US8864083B1 (en) 2010-03-31 2014-10-21 The Boeing Company Low noise wing slat system with a fixed wing leading edge and deployable bridging panels
GB201117340D0 (en) 2011-10-07 2011-11-23 Airbus Uk Ltd Flat support
GB2512318A (en) * 2013-03-26 2014-10-01 Eads Uk Ltd Lift-reducing apparatus for aircraft wings
US10000274B2 (en) * 2015-08-20 2018-06-19 The Boeing Company Mitigation of surface discontinuities between flight control surfaces and an airframe of an aircraft
US11046425B2 (en) * 2016-05-20 2021-06-29 Bombardier Inc. Apparatus and methods for actuating a double-slotted flap using a slave screw
CN108100223A (zh) * 2017-11-29 2018-06-01 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 一种涡桨飞机
GB2579221A (en) * 2018-11-26 2020-06-17 Airbus Operations Ltd Aircraft control mechanism
CN113613997B (zh) 2019-03-21 2024-06-14 艾姆索创新私人有限公司 竖直起降(vtol)航空器
CN110866351B (zh) * 2019-09-27 2021-07-27 南京航空航天大学 机翼扰流板增阻微织构设计与基于cfrp材料的制造法
CN110861767A (zh) * 2019-12-13 2020-03-06 贵州贵航飞机设计研究所 一种机翼增升装置组合驱动的方法
CN113104196B (zh) * 2021-05-28 2022-05-24 中国商用飞机有限责任公司 一种用于飞行器的增升装置和增升方法
CN114750930B (zh) * 2022-05-07 2023-05-16 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所 一种翼面开缝扰流板式航向控制舵面

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2272058A (en) * 1938-10-18 1942-02-03 Libbey Owens Ford Glass Co Table top, counter top, or the like
US2261363A (en) * 1939-04-29 1941-11-04 United Aireraft Corp Spoiler
US2700516A (en) 1950-01-31 1955-01-25 Phiroze P Nazir Aircraft lift control device
US2772058A (en) 1951-05-10 1956-11-27 Charles H Grant Aircraft wing with means to increase lift through control of air flow
US2924399A (en) * 1956-04-23 1960-02-09 North American Aviation Inc Aircraft flap structure
US2920844A (en) * 1957-04-12 1960-01-12 North American Aviation Inc Aircraft boundary-layer control system
US2987277A (en) * 1958-10-14 1961-06-06 North American Aviation Inc Aircraft control system
US3131873A (en) * 1963-07-29 1964-05-05 Ryan Aeronautical Co Ejector flap system for aircraft wing with ducted fan
DE1813407C3 (de) 1968-12-07 1974-07-25 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8000 Muenchen Tragflügel für Luftfahrzeuge mit zumindest einer an der Tragflügelhinterkante befindlichen Hauptklappe
DE1943037C3 (de) * 1969-08-23 1978-08-24 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8000 Muenchen Tragflügel für Luftfahrzeuge, bestehend aus Haupt- und Vorflügel
DE1943680C2 (de) * 1969-08-28 1982-06-24 Vereinigte Flugtechnische Werke Gmbh, 2800 Bremen Steuerklappenanordnung
DE2216710A1 (de) * 1972-04-07 1973-10-18 Dornier Gmbh Abdeckschild zur stroemungsguenstigen verkleidung von oberflaechenoeffnungen in bauteilen, insbesondere von oeffnungen an teilen von fluggeraeten
US3757121A (en) * 1972-04-17 1973-09-04 Ulmic Sa Movement of a movable component of an airplane
US3897029A (en) 1973-07-09 1975-07-29 Alberto Alvarez Calderon Variable camber multi-slotted flaps
US3921942A (en) * 1974-07-01 1975-11-25 Gen Dynamics Corp Rudder boundary layer control device
US4784355A (en) 1986-11-10 1988-11-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Flap system for short takeoff and landing aircraft
US4905934A (en) 1988-07-05 1990-03-06 Grumman Aerospace Corporation Universal-type gust alleviation system for aircraft
JPH05238488A (ja) * 1992-02-28 1993-09-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 航空機の方向操縦装置
DE4334680C2 (de) 1993-10-12 1996-07-11 Daimler Benz Aerospace Airbus Vorrichtung zur Verstellung von Spalt-Steuerklappen
FR2728535A1 (fr) * 1994-12-26 1996-06-28 Aerospatiale Aerofrein a fente variable pour voilure d'aeronef
AU5923096A (en) 1995-05-19 1996-11-29 Mcdonnell Douglas Corporation Airfoil lift management device
US5788190A (en) 1996-10-22 1998-08-04 The Boeing Company Slotted cruise trailing edge flap
RU2187445C1 (ru) 2000-12-15 2002-08-20 Открытое акционерное общество "Туполев" Устройство для соединения закрылков
US6601801B1 (en) 2002-04-24 2003-08-05 The Boeing Company Gapped trailing-edge control surface for an airfoil

Also Published As

Publication number Publication date
CN101155726A (zh) 2008-04-02
WO2006108579B1 (en) 2007-01-11
CN101155726B (zh) 2013-03-13
JP2008535721A (ja) 2008-09-04
DE602006019702D1 (de) 2011-03-03
CA2598419A1 (en) 2006-10-19
RU2007141590A (ru) 2009-05-20
US8066228B2 (en) 2011-11-29
US20080179464A1 (en) 2008-07-31
EP1868887B1 (de) 2011-01-19
RU2399553C2 (ru) 2010-09-20
BRPI0607925A2 (pt) 2009-10-20
CA2598419C (en) 2013-07-23
EP1868887A1 (de) 2007-12-26
WO2006108579A1 (en) 2006-10-19
JP5185105B2 (ja) 2013-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005016578A1 (de) Einfachspaltklappe mit gleitender Abweiserklappe und absenkbarem Spoiler
EP2439138B1 (de) Fluggerät mit variabler Geometrie
DE602004003294T2 (de) Flügelendkantenverstellmechanismus
DE3114143C2 (de)
EP1926660B1 (de) Fortschrittliche flügelhinterkante am flügel eines flugzeugs
DE602004002166T2 (de) Störklappe und deren Betätigungsverfahren zur Verbesserung der aerodynamischen Güte einer Flügeloberfläche
EP2293978B1 (de) Vorrichtung zur bildung von aerodynamischen wirbeln sowie stellklappe und tragflügel mit einer vorrichtung zur bildung von aerodynamischen wirbeln
DE60208898T2 (de) Flugzeuganordnung mit verbesserter aerodynamik
DE102006032003B4 (de) Trimmbares Höhenleitwerk
DE102005028688A1 (de) Konzept eines variablen Winglets zur lateralen Lastenreduktion zur kombinierten lateralen und vertikalen Lastenreduktion und zur Performanceverbesserung von Fortbewegungsmitteln
DE60310138T2 (de) Flugzeug mit nach vorne öffnenden und abgesenkten störklappen zur giersteuerung
DE112005000443T5 (de) Vorderkantenvorrichtungssystem für Luftfahrzeuge und entsprechende Dimensionierungsverfahren
DE102008050544A1 (de) An der Tragfläche eines Flugzeugs angeordneter Vorflügel
DE102004049504A1 (de) Flugzeugflügel, Verfahren zum Betreiben eines Flugzeugflügels und Verwendung einer schwenkbaren Hinterkante an einem Hauptflügel eines Flugzeugflügels zum Justieren der Form und Breite eines Luftspalts
DE102004040313B4 (de) System zum Einstellen der spannweitigen Lastverteilung eines Tragflügels
EP2558363B1 (de) Hochauftriebssystem für ein flugzeug
DE102009060326A1 (de) Hochauftriebssystem für ein Flugzeug
DE112020007562T5 (de) Flügelkonsole eines vertikal startenden und landenden Flugzeugs sowie Flugzeug mit einem solchen Flügel
EP2368793A2 (de) Bemanntes Luftfahrzeug
DE102022124533B4 (de) Tragflügel oder Höhenleitwerk für ein Flugobjekt
DE202015102982U1 (de) Tragfläche insbesondere eines Flugzeuges
DE102006025752A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von aerodynamischem Widerstand an einem Flugzeug
EP0256374B1 (de) Seitenleitwerk für Flugzeuge mit spreizbaren Ruderklappen
EP1645503B1 (de) Flugzeugflügel, Verfahren zum Betreiben eines Flugzeugflügels und Verwendung einer schwenkbaren Hinterkante an einem Hauptflügel eines Flugzeugflügels zum Justieren der Form und Breite eines Luftspalts
DE102017128164B4 (de) Flugzeug

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: AIRBUS OPERATIONS GMBH, 21129 HAMBURG, DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20121101