DE102008022422A1

DE102008022422A1 - Flexible aircraft airfoil, has bracket fastened to rear wall, and wing rear edge moving upwards or downwards to create profile change by pulling and pushing of lever that is connected with rotating device in rigid manner

Info

Publication number: DE102008022422A1
Application number: DE200810022422
Authority: DE
Inventors: Arno Hoffmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-05-07
Filing date: 2008-05-07
Publication date: 2009-11-19

Abstract

The airfoil has a top skin (5) and a bottom skin (6) contacting at an end edge (4) without fixed connection. A traction rope (7) is fastened to the bottom skin and a rotating device (9) arranged in a bracket (10). A traction rope (8) is fastened to the top skin and the rotating device. The bracket is fastened to a rear wall (3). A wing rear edge is moved upwards or downwards to create a profile change by pulling and pushing a lever (11) that is connected with the rotating device in a rigid manner.

Description

Die Erfindung betrifft eine einfache Flugzeugtragfläche, bei der das Profil im Flug an unterschiedliche Bedingungen angepasst werden kann. Es werden der Auftrieb, der Widerstand und das Steuern beeinflusst.The The invention relates to a simple aircraft wing, in the profile adapted in flight to different conditions can be. It will be the buoyancy, the resistance and the steering affected.

Hinsichtlich dieser Aufgabenstellung sind unterschiedliche Lösungen bekannt. Aus der DE 198 52 944 C1 ist ein adaptiver Strömungskörper bekannt, bei dem das flexible Ende des Flügels in zwei Teilprofile zerlegt wird und sich im Innern eine aufwendige Struktur befindet, die unter anderem besteht aus zwei flexiblen Innenhäuten, inneren Strukturelementen, die teilweise gelenkig, teilweise fest an den Häuten befestigt sind nebst zwei Aktuatoren mit Zug- und Schiebbewegungen.With regard to this task, different solutions are known. From the DE 198 52 944 C1 an adaptive flow body is known in which the flexible end of the wing is divided into two sub-profiles and inside a complex structure is, inter alia, consists of two flexible inner skins, inner structural elements, which are partially hinged, partially fixed to the skins together with two actuators with pulling and pushing movements.

Durch die Erfindung wird die gleiche Aufgabenstellung wie in DE 198 52 944 C1 angestrebt, allerdings mit wesentlich einfacheren Mitteln.By the invention, the same task as in DE 198 52 944 C1 desired, but with much simpler means.

Der erfindungsgemäße Flugzeugtragflügel besteht aus einer starren Ober- und Unterhaut im vorderen Bereich von der Anströmkante über den Holm bis zur Rückwand und einer flexiblen Ober- und Unterhaut, die nahtlos an die starre Haut anschließt und an der Flügelhinterkante offen ist. Im Innern des flexiblen Flügelteils befindet sich, an der Rückwand lagernd befestigt, eine Drehvorrichtung, an der zwei sich kreuzende Zugseile die Flügelhinterkante nach oben oder unten bewegen. Durch Lösen der Lager an der Rückwand oder durch Lösen eines Zugseiles ist die Mechanik für Kontroll- oder Wartungsarbeiten zugänglich. Es besteht auch die Möglichkeit für den Fall einer großen Durchbiegung des Flügels bei Belastungen, die Flügelhinterkante in mehrere Abschnitte zu trennen, so dass die Betätigung entsprechender Steuerknüppel leicht gängig ist. Eine gleichzeitige Veränderung der Flügelhinterkante nach oben und unten ist nicht beabsichtigt, da im Flug die Widerstandserhöhung nicht so groß ist wie bei herkömmlichen Bremsklappen und die Zugseile durch aufwendige Schub- und Druckstangen ersetzt werden müssten.Of the inventive aircraft wing consists from a rigid upper and lower skin in the front area of the Leading edge over the spar to the rear wall and a flexible upper and lower skin that fits seamlessly to the rigid one Skin connects and open at the wing trailing edge is. Inside the flexible wing part is, mounted on the rear wall in stock, a turning device, at the two intersecting pull ropes the wing trailing edge move up or down. By loosening the bearings at the Rear wall or by loosening a pull rope is the Mechanics accessible for inspection or maintenance. There is also the possibility in the case of one large deflection of the wing under loads, separating the wing trailing edge into several sections, allowing the operation of appropriate control sticks easy is common. A simultaneous change the wing trailing edge up and down is not intended because in flight the increase in resistance is not so great as with conventional airbrakes and the pull ropes through consuming push rods and push rods would have to be replaced.

Anhand von Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.Based of drawings will become an embodiment of the invention explained in more detail.

1 zeigt im Schrägbild den Aufbau einer rechten Flugzeugtragfläche ohne Holmstummel mit der erfindungsgemäßen Hinterkante, 1 shows in an oblique view the structure of a right aircraft wing without spar stub with the trailing edge according to the invention,

2 den Querschnitt des Flügels ohne Einbau in der hinteren Hälfte 2 the cross section of the wing without installation in the back half

3 den Querschnitt des hinteren Flügelteils mit drei verschiedenen Stellungen 3 the cross section of the rear wing part with three different positions

4 den Querschnitt des hinteren Flügelteils mit Funktionsweise 4 the cross section of the rear wing part with functionality

5a–5c Querschnitte möglicher hinterer Profilformen ohne Funktionsprinzip 5a - 5c Cross sections of possible rear profile shapes without functional principle

6 Querschnitt einer möglichen Zugseilbefestigung, ein mögliches Drehgelenk 6 Cross section of a possible Zugseilbefestigung, a possible pivot

7a–7b Laminatschichten im Querschnitt für die hintere flexible Außenhaut 7a - 7b Laminate layers in cross-section for the rear flexible outer skin

Das in 4 dargestellte hintere Flügelteil zeigt die flexible obere Haut 5, die an der Rückwand 3 fest und nahtlos mit der starren Haut 1 verbunden ist. Durch das untere Zugseil 8 findet im Fall der Betätigung des Hebels 11 nach vorne, zur Flügelspitze hin, und wegen der Reibung der oberen Hinterkante auf der Rutschfläche von Teil 6, 2, 13 eine Biegung beider flexiblen Teile 5 und 6 statt. Dabei lockert sich etwas das Zugseil 7 und hängt minimal durch. Es hat in dieser Stellung keine Funktion. Die beiden Teile 7 und 8 sind fest an der Drehachse 9 verbunden. Eine Möglichkeit der Verbindung ist in 6 dargestellt. Es sind aber viele andere Befestigungen der Seile an der Drehachse möglich, z. B. dass das Zugseil am Ende mit einer Kette verbunden wird und diese auf einem Zahnkranz auf der Drehachse wandert. Die Drehachse 9 wird am besten in einem Kugellager gelagert, welches fest an der Rückwand befestigt ist. Diese Lagerung ist in 4 nur durch Teil 10 dargestellt.This in 4 Rear wing part shown shows the flexible upper skin 5 on the back wall 3 firm and seamless with the rigid skin 1 connected is. Through the lower pull rope 8th takes place in case of operation of the lever 11 forward, towards the wing tip, and because of the friction of the upper trailing edge on the slip surface of the part 6 . 2 . 13 a bend of both flexible parts 5 and 6 instead of. This loosens something the pull rope 7 and depends on minimal. It has no function in this position. The two parts 7 and 8th are fixed to the axis of rotation 9 connected. One way of connection is in 6 shown. But there are many other attachments of the ropes on the axis of rotation possible, for. B. that the traction cable is connected at the end with a chain and this moves on a sprocket on the axis of rotation. The rotation axis 9 is best stored in a ball bearing, which is firmly attached to the rear wall. This storage is in 4 only by part 10 shown.

Dadurch dass die beiden Zugseile 7 und 8 überkreuzt werden, ist die Wirkung, der Hebelarm, günstiger als wenn das Zugseil 7 an der Haut 5 und das Zugseil 8 an der Haut 6 angreifen würde, was jedoch auch funktionieren würde. Hierbei ist die Wölbung der beiden Häute 5 und 6 nicht ganz so elegant. Bei Betätigung des Hebels 11 in die Gegenrichtung, also zur Hinterkante hin, erfolgt die Wirkung umgekehrt. Das Zugseil 7 bekommt Spannung, Zugseil 8 lockert sich etwas, die Hinterkante wandert nach oben. In 3 sind drei der verschiedenen Stellungen gleichzeitig eingezeichnet. Ein Rudermassenausgleich, wie bei herkömmlichen Rudern ist nicht notwendig. Die Bezeichnungen bei Flugzeugen wie Wölbklappen, Querruder oder Höhenruder sind nicht mehr passend, da ja die Flügelhaut verändert wird und keine Trennung mehr zwischen festem Flügel und angehängten Rudern mehr sichtbar ist. Die Steifigkeit der hinteren Teile 5 und 6 kann beeinflusst werden durch den Befestigungspunkt an den Teilen 5 und 6, der nach vorne oder hinten wandern kann und durch den Laminataufbau, 7a und 7b. Je mehr Lagen das Laminat besitzt und abhängig vom verwendeten Verbundgewebe, desto steifer wird die Haut, 5 und 6 und beeinflusst damit die Biegung der Hinterkante. Auch die Verteilung der Gewebe bestimmt den Biegungsverlauf. So kann beispielsweise eine geringe Anzahl von Gewebeverstärkungen im Übergangsbereich von Haut 1 zu Haut 5 und eine hohe Anzahl von Verstärkungsgewebe im hinteren Bereich von 5 eine relativ kantige Biegung ergeben. Die 5a–5b zeigen einige möglichen Biegungsvarianten. Aus 1 ist ersichtlich, wie die erfindungsgemäße Profilveränderung in der Tragfläche angeordnet werden kann. Teil 15 in 1 zeigt eine mögliche Trennstelle an der Flügelhinterkante. Hier kann die Seite zum Rumpf hin Wölbklappenfunktion und die Seite zum Flügeläußeren hin Querruderfunktion übernehmen. Mehrere Einschnitte 15 sind bei Bedarf möglich, vor allem bei starker Flügeldurchbiegung im Falle großer Flügelspannweiten. Für jedes Hinterkantenstück können zwei oder mehrere Zugseileinheiten 14 angebracht werden, wobei immer nur eine durchgehende Drehachse 9 notwendig ist.Because of the two pull ropes 7 and 8th be crossed, the effect, the lever arm, cheaper than when the pull rope 7 on the skin 5 and the pull rope 8th on the skin 6 would attack, but that would work. Here is the curvature of the two skins 5 and 6 not quite so elegant. When operating the lever 11 in the opposite direction, ie to the trailing edge, the effect is reversed. The rope 7 gets tension, pull rope 8th something loosens, the trailing edge wanders upwards. In 3 three of the different positions are shown at the same time. A rudder mass balance, as in conventional oars is not necessary. The names of aircraft such as flaps, ailerons or elevator are no longer appropriate, since the wing skin is changed and no separation between fixed wing and attached oars is more visible. The rigidity of the rear parts 5 and 6 can be influenced by the attachment point on the parts 5 and 6 which can migrate forwards or backwards and through the laminate structure, 7a and 7b , The more layers the laminate has and depending on the composite fabric used, the stiffer the skin, 5 and 6 and thus influences the bending of the trailing edge. The distribution of the tissue also determines the bending curve. So, for example a small number of tissue enhancements in the transitional area of skin 1 to skin 5 and a high number of reinforcing fabric in the back of 5 give a relatively edged bend. The 5a - 5b show some possible bending variants. Out 1 it can be seen how the profile change according to the invention can be arranged in the wing. part 15 in 1 shows a possible separation point on the wing trailing edge. Here the side towards the fuselage can take over the flap function and the side towards the wing outwards aileron function. Several cuts 15 are possible if required, especially with strong wing deflection in the case of large wing spans. For each trailing edge piece, two or more traction cable units may be used 14 be attached, with only one continuous axis of rotation 9 necessary is.

Die Außenhäute 1 und 5 werden aus einem Stück laminiert und können sich hinsichtlich des Laminataufbaus unterscheiden. Das gilt auch für die Außenhäute 2 und 6. Da die Außenhäute 5 und 6 zugänglich sind, besteht auch die Möglichkeit einer nachträglichen Veränderung der Steifigkeit durch zusätzliches Laminieren von Gewebelagen.The outer skins 1 and 5 are laminated from one piece and may differ in terms of laminate construction. This also applies to the outer skins 2 and 6 , Because the outer skins 5 and 6 are accessible, there is also the possibility of a subsequent change in rigidity by additional lamination of fabric layers.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 19852944 C1 [0002, 0003] - DE 19852944 C1 [0002, 0003]

Claims

Flexible Flugzeugtragfläche bestehend aus einem starren vorderen Teil und zwei flexiblen hinteren Teilen, dadurch gekennzeichnet, dass sich an der Endkante (4) die Oberhaut (5) und die Unterhaut (6) ohne feste Verbindung berühren, dass ein Zugseil (7) an der flexiblen hinteren Unterhaut (6) und an einer Drehvorrichtung (9) befestigt ist, ein weiteres Zugseil (8) an der flexiblen hinteren Oberhaut (8) und an der Drehvorrichtung (9) befestigt ist und die Drehvorrichtung sich in einem Lager (10) befindet, das an der Rückwand (3) befestigt ist und dass durch Ziehen und Drücken eines Hebels (11), der mit der Drehvorrichtung (9) starr verbunden ist, die Flügelhinterkante sich nach oben bzw. nach unten bewegt und dadurch eine Profilveränderung bewirkt. 2. Flexible Flugzeugtragfläche bestehend aus einem starren vorderen Teil und zwei flexiblen hinteren Teilen, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der beiden flexiblen Häute im Innern ein Ruderhorn mit einem Gestänge für Zug- und Schubvorgänge befestigt ist und das Ende der anderen flexiblen Haut mit Eigenspannung auf die Seite mit Ruderhorn drückt.Flexible aircraft wing consisting of a rigid front part and two flexible rear parts, characterized in that at the end edge ( 4 ) the epidermis ( 5 ) and the subcutaneous tissue ( 6 ) without a firm connection, that a pull rope ( 7 ) on the flexible posterior subcutaneous tissue ( 6 ) and on a rotary device ( 9 ), another pull rope ( 8th ) on the flexible posterior epidermis ( 8th ) and on the rotary device ( 9 ) and the turning device is in a warehouse ( 10 ) located on the rear wall ( 3 ) and that by pulling and pushing a lever ( 11 ), which with the rotary device ( 9 ) is rigidly connected, the wing trailing edge moves upwards or downwards, thereby causing a profile change. 2. Flexible aircraft wing consisting of a rigid front part and two flexible rear parts, characterized in that at one of the two flexible skins inside a rudder horn is attached with a linkage for pulling and pushing operations and the end of the other flexible skin with residual stress on the side with rowing horn pushes.