DE1059770B - Process for the production of aircraft wings and tail surfaces - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Flugzeugtragflügels oder eines -leitwerkes.The invention relates to a method for manufacturing an aircraft wing or one - tail unit.

Bei Flugzeugtragflügeln geht das Streben dahin, Laminarprofile zu verwenden, da bei diesen der Widerstand eines Tragflügels verhältnismäßig gering ist. Um Laminarströmung zu erzielen, ist es notwendig, den Tragflügeln eine hohe Oberflächengüte zu geben und sie derart auszubilden, daß die Kontur des Profiles bei Belastung erhalten bleibt.In the case of aircraft wings, the aim is to use laminar profiles, since with these the resistance of a wing is relatively low. To achieve laminar flow it is necessary to to give the wings a high surface quality and to train them in such a way that the contour of the profile remains under load.

Bei den flugzeugen, die für verhältnismäßig geringe Beanspruchungen ausgelegt sind, ist das Gewicht von entscheidender Bedeutung. Hierdurch ist es nicht immer möglich, die Beplankungsstärke des Tragflügels so dick zu wählen, daß alle Niete versenkt werden können und daß kein Ausbeulen der dünnen Bleche vor Erreichung der Höchstgeschwindigkeit eintritt. Durch die auftretenden Ausbeulungen wird die Profilkontur erheblich gestört. Aus diesen Gründen blieb bisher der Flügel mit einem Laminarprofil nur den hochgezüchteten Hochleistungsflugzeugen, bei denen die Fertigungskosten eine untergeordnete Rolle spielen, vorbehalten. Bei diesen Flugzeugen wird die Tragfläche dauernd nachgespachtelt, um so die erforderliche Oberflächengüte zu erreichen.In the case of aircraft, which are designed for relatively low loads, the weight is vital. As a result, it is not always possible to change the thickness of the cladding To choose the wing so thick that all rivets can be countersunk and that no buckling of the thin sheet metal enters before the maximum speed is reached. Due to the bulges that occur the profile contour is significantly disturbed. For these reasons, the wing has so far remained with a laminar profile only the sophisticated high-performance aircraft, where the manufacturing costs are a subordinate Role reserved. In these aircraft, the wing is constantly re-filled, in order to achieve the required surface quality.

Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, eine Fertigung von Tragflächen und Leitwerksflächen zu erreichen, die die Möglichkeit gibt, Laminarflächen auch im Serienbau wirtschaftlich zu fertigen, ohne größere Gewichte in Kauf nehmen zu müssen.The invention has as its object to achieve a production of wings and tail surfaces, which gives the possibility to manufacture laminar surfaces economically in series production without larger ones Having to put up with weights.

Nach der Erfindung wird ein Herstellungsverfahren für Flugzeugtragflächen und -leitwerksflächen vorgeschlagen, das sich dadurch kennzeichnet, daß zunächst ein Leichtmetallkern, der sich aus zwei miteinander verbundenen Hohlkörpern zusammensetzt, gefertigt wird, welcher Kern in eine entsprechend dem gewünschten Profil ausgebildete Form eingelegt wird in der sich eine sehr dünne Kunststoffschicht, z. B. aus glasfaserverstärktem Polyesterharz, befindet und der Raum zwischen Leichtmetallkern und Kunststoffschicht mit Schaumstoff ausgeschäumt wird. Weitere Kennzeichen und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung einer vorteilhaften, beispielsweisen in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform.According to the invention, a manufacturing method for aircraft wings and tail surfaces is proposed, which is characterized by the fact that initially a light metal core, which is made up of two together connected hollow bodies is made up, which core in a corresponding to the desired Profile formed form is inserted in which a very thin plastic layer, z. B. off fiberglass-reinforced polyester resin, and the space between the light metal core and the plastic layer is filled with foam. Further characteristics and features of the invention result from the subclaims and the following description of an advantageous, for example in the Drawings illustrated embodiment.

Die Fig. 1 bis 8 zeigen die einzelnen Fertigungsschritte des neuen Verfahrens. FIGS. 1 to 8 show the individual manufacturing steps of the new method.

Jeder Tragflügel weist zwei Kernkörper 1 und 2 auf, die aus einem Leichtmetallblech gefertigt sind. Nach dem Zuschneiden wird das Leichtmetallblech abgekantet und erhält die in Fig. 1 aufgezeigte Form. Die Querschnittsfläche des Kernkörpers verjüngt sich nach außen hin, und die begrenzenden Leichtmetallbleche sind an der Stirnseite mittels Niete 3 Verfahren
zur Fertigung von Flugzeugtragflächen
und -leitwerksflächenEach wing has two core bodies 1 and 2 , which are made from a light metal sheet. After cutting to size, the light metal sheet is folded over and given the shape shown in FIG. 1. The cross-sectional area of the core body tapers outwards, and the delimiting light metal sheets are riveted on the front side by means of 3 methods
for the production of aircraft wings
and tail surfaces

Anmelder:Applicant:

Rhein-West-Flug, Fischer & Companie,
Porz-Westhoven, Amselstr. 5Rhein-West-Flug, Fischer & Companie,
Porz-Westhoven, Amselstr. 5

Hans-Otto Fischer, Porz-Westhoven, und Bernhard Schulze-Wilmert, Münster (Westf.), sind als Erfinder genannt wordenHans-Otto Fischer, Porz-Westhoven, and Bernhard Schulze-Wilmert, Münster (Westphalia), have been named as inventors

befestigt. Es ist ein besonderer Vorteil des V erf ahrens, daß der Leichtmetallkern, der einzig und allein die statischen Beanspruchungen aufzunehmen hat, im wesentlichen ohne Rücksicht auf die endgültige Kontur des Tragflügels ausgelegt werden kann. Somit ist es auch möglich, an den zu verbindenden Stellen Halbrundniete zu verwenden, die in der Verarbeitung billig sind. Zur Bildung der Holmgurte werden auf die oberen und unteren Begrenzungskanten 4, 5, 6, 7 der Kernkörper Verstärkungswinkel 8 aufgesetzt, die über Niete 9 mit den Kernkörpern verbunden werden. Damit die über Schaumstoff mit dem Kernkörper verbundene, später aufgebrachte Kunststoffschale einen genügenden Halt auf dem Kernkörper erhält, werden auf die äußeren Begrenzungsflächen Hutprofile 10 aufgesetzt. Über ein flaches Leichtmetallband 11 werden darauf die beiden Kernkörper zu dem Leichtmetallkern, der für einen Tragflügel erforderlich ist, verbunden. Darauf wird der durch diese Verbindung entstandene Holmsteg mit Schaumstoff ausgeschäumt. Der so entstandene Kern wird dann in eine zweiteilige Negativform 12, 13, die mit einer sehr dünnen Kunststoffschicht 14, z. B. aus glasfaserverstärktem Polyesterharz, ausgekleidet -worden ist, eingelegt, die entsprechend dem gewünschten Laminarprofil ausgebildet ist. Nun werden, nachdem die Form geschlossen ist, die verbleibenden Zwischenräume mit Schaumstoff 15 ausgeschäumt. Nach Erstarren des Schaumstoffes werden die Formteile 12 und 13 entfernt.attached. It is a particular advantage of the process that the light metal core, which only has to absorb the static loads, can be designed essentially without regard to the final contour of the wing. It is thus also possible to use half-round rivets at the points to be connected, which are cheap to work with. To form the spar chords, the core body reinforcement angles 8 are placed on the upper and lower delimiting edges 4, 5, 6, 7 and are connected to the core bodies via rivets 9. So that the later applied plastic shell, which is connected to the core body via foam, has a sufficient hold on the core body, hat profiles 10 are placed on the outer boundary surfaces. The two core bodies are then connected via a flat light metal band 11 to form the light metal core which is required for an airfoil. The spar web created by this connection is then filled with foam. The resulting core is then in a two-part negative mold 12, 13, which is covered with a very thin plastic layer 14, for. B. made of glass fiber reinforced polyester resin, lined - has been inserted, which is designed according to the desired laminar profile. After the mold is closed, the remaining spaces are filled with foam 15 . After the foam has solidified, the molded parts 12 and 13 are removed.

Dieses Fertigungsverfahren erlaubt es, dünne Leichtmetallbleche für den Kernkörper zu verwenden, da die Schaumstoffschicht mit der außenliegenden Kunststoffschicht eine Sicherung gegen AusbeulungenThis manufacturing process makes it possible to use thin light metal sheets for the core body, because the foam layer with the outer plastic layer protects against bulging

909 557/64909 557/64

Claims (3)

darstellt und an den Stellen größter AusbeuIungsgefalir eine größere Stärke aufweist. Der Tragflächenholm wird bei dieser Bauweise durch die benachbart liegenden inneren Begrenzungswände der Kernkörper 1 und 2 gebildet. Da fast alle Rippen in Fortfall 5 kommen können, ergibt sich innerhalb des Tragflügels genügend Raum für Steuerzüge, Integraltanks u. dgl. Durch die Kunststoffschale wird eine sehr glatte Oberfläche erzielt, die nicht durch Nietköpfe oder Blechstöße unterbrochen wird. Da der Leichtmetallkern gegenüber der Oberfläche vollständig abgeschlossen ist, wird ein Eindringen von Feuchtigkeit verhindert. Eine Korrosionsgefahr besteht nicht. Weiterhin ist die Reparatur des Leichtmetallkerns insofern einfach, da keine Rücksicht auf seine äußere Form genommen 1S zu werden braucht. Patentansprüche:represents and has a greater strength at the points of greatest bulging gradient. In this design, the wing spar is formed by the adjacent inner boundary walls of the core bodies 1 and 2. Since almost all ribs can be omitted 5, there is enough space inside the wing for control cables, integral tanks and the like. Since the light metal core is completely sealed off from the surface, penetration of moisture is prevented. There is no risk of corrosion. Furthermore, the repair of the light metal core is simple in that no consideration needs to be given to its external shape. Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung eines Flugzeugtragflügels oder -Ieitwerkes mit Laminarprofil, da- ao durch gekennzeichnet, daß zunächst ein Leichtmetallkern, der sich aus zwei miteinander verbun-1. A method for producing an aircraft wing or tail unit with a laminar profile, da- ao characterized in that initially a light metal core, which is made up of two interconnected denen Hohlkörpern (1, 2) zusammensetzt, gefertigt wird, welcher Kern in eine entsprechend dem gewünschten Profil ausgebildete Form (12, 13) eingelegt wird, um dort mit einer in dieser Form hergestellten und diese auskleidenden sehr dünnen Kunststoffschale, z. B. aus glasfaserverstärktem Polyesterharz, durch Ausschäumen der Zwischenräume mit Schaumstoff verbunden zu werden.which hollow bodies (1, 2) is composed, which core is inserted into a form (12, 13) designed according to the desired profile, to be placed there with a very thin plastic shell made in this form and lining this, for. B. made of glass fiber reinforced polyester resin to be connected by foaming the spaces with foam. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leichtmetallbleche nach dem Zuschneiden und Abkanten zu einem nach außen sich verjüngenden Körper an der Stirnseite miteinander vernietet (3), die Begrenzungskanten an der entgegengesetzten Seite durch Winkelprofile (8) verstärkt und auf die obere und untere Begrenzungsfläche des Kernkörpers PIutprofile (10) aufgenietet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the light metal sheets after cutting and folding to form an outwardly tapering body riveted to one another on the end face (3) , the boundary edges on the opposite side reinforced by angle profiles (8) and on the upper and lower boundary surface of the core body PIutprofile (10) are riveted on. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernkörper durch ein flaches Leichtmetallband (11) als Gurt miteinander verbunden werden und der entstandene Holmsteg darauf mit Schaumstoff ausgeschäumt wird.3. The method according to claim 2, characterized in that the core body are connected to each other by a flat light metal band (11) as a belt and the resulting spar web is then filled with foam. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 909 557/64 6.59© 909 557/64 6.59