DE1406373C - Steuervorrichtung für Flugzeuge - Google Patents

Description

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, da- ao ehe des Tragflügels bei einem Verschwenken der durch gekennzeichnet, daß die Doppelspreizklap- Spreizklappen zum Manövrieren nur wenig verkleipen verschieden stark ausschwenkbar sind. nert bzw. beeinflußt wird.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, Die scherenförmige Ausbildung der Doppelspreizdadurch gekennzeichnet, daß die vorderen Klap- klappen führt zu einem teilweisen Ausgleich der auf penteile (36, 38) einerseits und die hinteren Klap- »5 die beiden Klappenteile einwirkenden Kräfte oder penteile (40, 42) andererseits um verschiedene Drehmomente, so daß die Stellkräfte gering gehalten Drehachsen (60, 62) gelagert sind. und die Lagerung usw. nicht übermäßig stark bemes-

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, da- sen werden muß.

durch gekennzeichnet, daß die Drehachsen (60, In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sieht die Er-62) durch Getriebe (64, 66) verbunden sind. 30 findung vor, daß die vor und hinter der Drehachse

' liegenden Klappenteile dynamisch gegeneinander ab-

geglichen sind. Auch dieses Merkmal trägt zu einer

hohen Stabilität bei. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß zur Er-

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für 35 höhung der Wirksamkeit mehrere Doppelspreizklap- Flugzeuge, bestehend aus in den Tragflügelenden pen in Längsrichtung des Tragflügels nebeneinander

eingesetzten Spreizklappen. angeordnet sind, wobei hierbei vorgesehen werden

Aus der britischen Patentschrift 402 645 ist eine kann, daß die Doppelspreizklappen verschieden stark

am Seitenleitwerk eines Flugzeuges anzuordnende ausschwenkbar sind.

Steuervorrichtung bekannt, die zwei um eine vertika- 40 Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die vor- Ie Achse verschwenkbare Spreizklappen aufweist, die deren Klappenteile einerseits und die hinteren Klap-

an ihren an die Achse angrenzenden Abschnitten penteile andererseits um verschiedene Drehachsen

ausgespart sind. Hierdurch entstehen offene Flächen, gelagert sind. Diese Ausgestaltung eignet sich insbe-

die von Luft durchströmt werden und damit die er- sondere für breite Tragflächen,

wünschte Bremswirkung der Steuervorrichtung her- 45 Bei Lagerung der Klappenteile um verschiedene

absetzen. Diese offenen Flächen sind jedoch nötig, da Drehachsen ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung

sonst die Umströmung des Seitenleitwerkes und da- vorgesehen, daß diese Drehachsen durch Getriebe

mit dessen Steuerfunktion zu stark beeinträchtigt verbunden sind,

werden. Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Aus-

Die USA.-Patentschrift 1 854 444 zeigt noch eine 50 führungsformen wird die Erfindung weiter beschrie-

in die Tragflügelenden eines Flugzeuges eingesetzte ben. In der Zeichnung ist

Steuervorrichtung, die aus um eine horizontale Achse F i g. 1 eine Aufsicht auf ein Flugzeug mit einer

verschwenkbaren Spreizklappeu besteht. Diese Achse Steuervorrichtung nach der Erfindung,

liegt hinter der Tragflügelvorderkante, und die hinte- F i g. 2 eine Vorderansicht des Flugzeugs nach

ren Enden der Spreizklappen schließen bündig mit 55 F i g. 1 in Kurvenlage,

der Tragflügelhinterkante ab. Bei Verschwenken der F i g. 3 eine perspektivische Darstellung einer

Spreizklappen wird das Profil der Tragfläche geän- Tragfläche mit einer Steuervorrichtung in größerem

dcrt. Hiermit wird der Auftrieb erhöht oder gesenkt. Maßstab,

Ebenso läßt sich eine Bremswirkung erzielen. Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Steu-

üer Erfindung liegt die technische Aufgabe zu- 60 ervorrichtung in eingezogener Stellung, gründe, eine Steuervorrichtung zu schaffen, mit der I¹Mg..¹) eine perspektivische Darstellung einer ansich ein Flugzeug sowohl mnövrieren als auch im deren Ausführuiigsfoim in ausgeschwenkter Stellung, Flug oder beim Ausrollen nach der Landung ab- Fig. 6 ein Schnitt durch diese Ausführungsform, bremsen läßt, ohne dabei die Stabilität nachteilig zu Fig. 7 eine ausschnittswei.se perspektivische Darbeeinflussen. Bei einer Steuervorrichtung der ein- 65 stellung einer abgewandelten Ausführungsform, gangs genannten Gattung wird diese Aufgabe durch F i g. 8 ein schematisierter Schnitt durch eine weischerenfömig l^spreizbare Doppeispreizklappen tere Ausführungsform in ausgeschwenkter Stellung, i;düst, die von der Tragflügelvorderkante ausgehen Fig. ^ci ein schematisierter Schnitt durch eine wei-

tere abgewandelte Ausführungsform in ausgeschwenk- achse trägt ein Kegelrad 64, das mit einem Kegei ter Stellung, rad 66 kämmt. Die beiden Kegelrader 66 werden von Fig. 10 ein schematisierter Schnitt einer weiteren einer durch einen nicht dargestellten Betatigungsan-Ausführungsform in ausgeschwenkter Stellung, trieb über ein Zahnrad 70 angetriebenen weile m

Fig. Il eine perspektivische Darstellung der Aus- 5 getragen. . ,.

führungsform mit mehreren Steuervorrichtungen. Wie Fig. 11 zeigt, ist eine größere Anzani von

Das in F i g. 1 und 2 dargestellte Flugzeug 20 weist Steuervorrichtungen entlang einer l ragtiache Tragflächen 22 sowie einen Bug 24 und ein Heck 26 angeordnet. Die gegenseitigen Stellungen der Kiapauf. Jede Tragfläche ist mit Steuervorrichtungen 28 pen der einzelnen Steuervorrichtungen lassen erkenausgestattet, von denen die in der Figur links in ein- io nen, daß sie zum Ermöglichen eines glatten UDergangezogener und die in der Figur rechts in ausge- ges in unterschiedlichem Maß ausschieber bzw. einschwenkter Stellung dargestellt sind. Da die Steuer- ziehbar sind. Während bei der Ausbildung nach vorrichtung an der rechten Seite ausgeschwenkt ist, Fig. 11 die Verdrehungswinkel der vorderen und vermindert sie den Auftrieb und erzeugt eine Ab- der hinteren Klappenteile jeder Steuervorrichtung bremsung. Daher nimmt das Flugzeug die \u Fig. 2 15 übereinstimmen, lassen Fig. 9 und IU erkennen dats gezeigte schräge Kurvenlage ein. das Maß (Geschwindigkeit und Ausschlag), in dem

Eine Tragfläche ist in Fig. 3 in vergrößertem die vorderen Klappenteile ausgeschoben werden, von Maßstab dargestellt. Die Steuervorrichtung 28 geht dem Maß. in dem die hinteren Klappenteile ausgevon der Vorderkante 30 der Tragfläche aus gegen de- schoben werden, abweichen kann. .... ren Hinterkante 32 und befindet sich in einem Ab- »o Infolge der im wesentlichen symmetrischen Anordstand einwärts vom äußeren Ende 34 der Tragfläche. nung der Steuerflächen verursachen die Spreizklap-Jede Steuervorrichtung weist zwei Doppelspreizklap- pen in einer um einen gewissen Winkel ausgeschobepen auf, von denen die eine ein oberes vorderes nen Stellung eine Luftbremsung, im wesentlichen Klappenteil 36 und ein unteres hinteres Klappen- ohne daß vertikale Komponenten auftreten, und bieteil 42 und die andere ein oberes hinteres Klappen- a₅ ten eine Vorderfläche dar, die im wesentlichen tür teil 40 und ein unteres vorderes Klappenteil 38 auf- alle bei normalen Flugbedingungen auttretenden weist. Die hinteren Klappenteile 40, 42 enden vor der Anstellwinkel konstant ist.

Hinterkante 32 der Tragfläche 22. In eingezogener Zwischen den vorderen und hinteren Klappentei-

Stellung (Fig. 3 und 4) liegen die Flächen der Steu- len wird ein aerodynamischer Ausgleich hergestellt, ervorrichtung im wesentlichen in den Begrenzungs- 30 so daß die zum Ausschwenken der Doppelspreizklapflächen der Tragfläche 22. Im ausgeschwenkten Zu- pen erforderliche Kraft nur eben ausreichen muß, um stand (F i g. 5) steht jede Fläche über die Begren- die Differenz zwischen dem vom vorderen ^Flachenzungsfläche der Tragfläche 22 über und erzeugt so paar und vom hinteren Flächenpaar erzeugten Drenden gewünschten Effekt. Fig. 5 zeigt eine Betäti- moment zu überwinden.

gungseinrichtung, die aus starren Gestängeglie- 35 Eine Betätigung der Steueranordnung ist durch die dem 46 besteht, die mit den einander zugekehrten Verwendung von Seilen (F 1 g. 5) erzielbar. Die Seiten der Klappenteile 40 und 42 durch Schwenkla- Kräfte können aber auch von Hand oder automatisch ger 48 sowie durch ein Schwenklager 50 untereinan- über pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betrieder und mit einer Zug- und Schubstange 52 verbun- bene Einrichtungen von beliebiger Art übertragen den sind, die durch eine Autopilotsteuerung oder von 40 werden.

Hand betätigbar ist. Die dem Gestänge 46 zugewen- Es sei angenommen, daß ein mit einer Steueran-

deten Seiten der Klappenteile 40 und 42 weisen Nu- Ordnung ausgerüstetes Flugzeug eine Rechtskurve ten 54 für die Aufnahme der Gestängeglieder 46 in ausführen soll. Der Pilot drückt dann das rechte der eingeschwenkten Stellung auf. Pedal genau in der gleichen Weise nach vorn, wie

Die Doppelspreizklappen sind statisch ausgegli- 45 dies bei Verwendung eines herkömmlichen Ruders chen. Vorzugsweise sind sie um eine näher an der der Fall wäre. Dies hat zur Folge, daß die an der Tragflächenvorderkante als an der Hinterkante lie- rechten Tragfläche angeordnete Steuervorrichtung gende Achse schwenkbar. Die beim Ausschwenken ausgeschwenkt wird. Die sich daraus ergebende aeroentstehenden Kräfte sind etwas schematisch durch dynamische Reaktion erzeugt ein Moment, das eine die Pfeile 56 in F i g. 6 veranschaulicht. 50 Drehung des Flugzeugs um seine vertikale Achse ver-

Die in F i g. 7 dargestellte Ausführungsform ist den ursacht. Zusätzlich zu der von den ausgeschwenkten Ausführungsformen nach den vorhergehenden Figu- Flächen erzeugten Luftbremsung tritt ein Verlust an ren ähnlich, ist jedoch mit Löchern 58 in den Flä- Auftriebskraft auf. der automatisch gleichzeitig mit chen versehen. der Drehung die schräge Kurvenlage erzeugt, und

Die Steuervorrichtung nach Fig. 8 ist in einer weit 55 dies ist ein natürliches und höchst wünschenswertes ausgeschwenkten Stellung dargestellt, in der sie eine Ergebnis.

maximale Bremswirkung erzeugt, »ei der Ausfiih- Bei großen Anstellwinkeln, wie sie bei der Lan-

rungsfomi nach Fig. 9 sind die vorderen Klappen- dung auftreten, wird die Wirksamkeit tier Steueranteile 36, 38 um eine vordere Drehachse 60 und die Ordnung nicht annähernd in dem MaB vermindert, hinteren Klappenteile 40 und 42 um eine hintere 60 wie dies bei einem herkömmlichen Ruder der Fall ist. Drehachse 62 schwenkbar. Die Bewegungen der bei- Wie in Fig. 8 gezeigt ist, kann das obere vordere

den Klappenpaare sind durch den Eingriff eines vor- Klappenteil 36 etwas länger sein als das untere vorderen Zahnrades 64 mit einem hinteren Zahnrad 66 dere Klappenteil 38, und das obere hintere K.appenzwangläufig gekoppelt. teil 40 kann etwas länger sen. als das untere hintere

Eine weitere Ausführungsform (Fig. K)) weist 65 Klappenteil 42. Derartige Unterschiede der Hacncnebenfalls um eine vordere Drehachse 60 bewegbaie ausdehnungen sind /ur möglichsten Verminderung vordere Klappenteile und um eine hintere Achse 62 der Vertikalkomponenten bei ausgeschwenkten Hasehwenkbare hintere Klappenteile auf. Jede Dreh- chen der Steuerung wünschenswert.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 und vor der Tragflügelhinterkante enden. Diese Dop- Patentansprüche: pelspreizklappen haben gegenüber einfachen Spreiz klappen eine erhöhte Wirksamkeit, da sie dem Luft·

1. Steuervorrichtung für Flugzeuge, bestehend stiom die doppelte Fläche entgegenstellen. Eine hohe aus in den Tragflügelenden eingesetzten Spreiz- 5 Wirksamkeit ergibt sich auch daraus, daß die Dopklappen, gekennzeichnet durch scheren- pelspreizkZappen von der Tragflügelvorderkante ausförmig ausspreizbare Doppelspreizklappen (36, gehen und nicht etwa an deren Hinterkante angeord-42; 38, 40), die von der Tragflügelkante (30) net sind. Sie liegen damit im Gebiet der größten ausgehen und vor der Tragflügelhinterkante (32) Luftanströmung. Dies ermöglicht weiter, sie schmaler enden. io als bekannte Spreizklappen oder Steuerflächen aus-

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, da- zubilden. Gleichzeitig kann man sie länger ausbilden, durch gekennzeichnet, daß die vor und hinter der da die auftretenden Drehmomente und damit die Drehachse liegenden Klappenteile (36, 38; Stellkräfte gering sind. Senkrecht zur Flugzeuglängs-40,42) dynamisch gegeneinander abgeglichen achse wirkende Luftströmungen und Luftwirbel sind. · 15 treffen damit auf geringe Flächen auf und haben nur

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, geringe nachteilige Folgen. Die sich aus der Anorddadurch gekennzeichnet, daß mehrere Doppel- nung im Bereich hoher Luftanströmung ergebende spreizklappen in Längsrichtung des Tragflü- geringe Oberfläche der Spreizklappen bringt den weigels (22) nebeneinanderliegend angeordnet sind. teren Vorteil, daß die den Auftrieb erzeugende Flä