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Abdeckschild zur ström ungsgünstigen Verkleidung von Oberflächenöffnungen
in Bauteilen, insbesondere von Öffnungen an Teilen von Fluggeräten Die Erfindung
befaßt sich mit einem Abdeckschild zur strömungsgünstigen Verkleidung von Oberflächenöffnungen
in Bauteilen, insbesondere von Öffnungen an Teilen von Fluggeräten, wobei das Abdeckschild
gegenüber dem Bauteil relativ in Richtung der Öffnungsebene beweglich ist.
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Beispielsweise bei Luftfahrzeugen, deren Höhenleitwerksflosse zum
Zwecke der Trimmung um eine Achse parallel zur Flugzeugquerachse geschwenkt werden
soll und der Mittelholmkasten des Höhenleitwerkes durchgehend durch den Rumpf des
Flugzeuges ausgeführt ist, müssen dafür im Rumpf entsprechende Öffnungen vorgesehen
werden. Es ist dabei erforderlich, diese Öffnungen zu verkleiden und zwar so, daß
einerseits die Trimmbewegung der Höhenleitwerksflossen nicht behindert und andererseits
eine einwandfreie Abdichtung erzielt wird, Da die Kontur des Flugzeugrumpfes im
Bereich des Höhenleitwerkes bzw. im Bereich der Öffnungen in den meisten Fällen
räumlich gekrümmt verläuft, ergeben sich für eine einwandfreie Abdichtung erhebliche
Schwierigkeiten.
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Bisher bekannt sind Abdeckschilde für die Rumpföffnungen, die an
der Höhenleitwerksflosse befestigt sind und mit der Flosse mitbewegt werden. Die
bekannten Abdeckschilde sind in Form von ebenen Scheiben ausgeführt und es sind
am Rumpf Vorsprünge bzw. Wülste gebildet um zu. beiden Seiten des Rumpfes
Abdichtflachen
zu erhalten, die senkrecht zur Schwenkachse der Höbenleitwerksnosse liegen um eine
parallele Verschiebung der Abdeckschilde zu den Abdichtflächen zu ermöglichen. Die
Rumpfvorsprünge rufen jedoch erheblichen Luftwiderstand hervor. Wird ein weiter
Ausschlagbereich für die llöhenleitwerksflosse verlangt, so ragen in den äußeren
Trimmstellungen die Abdeckschilde ober- und unterhalb über die Kontur des Flugzeugrumpfes
hinaus. Werden die Abdeckschilde kleiner ausgeführt, läßt sich eine völlige Abdeckung
der Öffnungen in den Trimmendstellungen nicht erreichen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, Öffnungen der oben beschriebenen Art
auch in den Trimmendstellungen der Höhenleitwerksflosse vollständig abzudecken und
die Schilde so auszubilden, daß eine Anpassung der Kontur des Flugzeugrumpfes im
Bereich der Höhenleitwerksflosse entfallen kann. Ferner sollen die Abdeckschilde
so am Flugzeugrumpf in Anlage gehalten werden, daß ein Abheben derselben unter der
Wirkung von Luftkräften verhindert wird. Außerdem sollen die Abdeckschilde einen
aerodynamisch günstigen Übergang vom Höhenleitwerk zum Flugzeugrumpf bilden.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß das Abdeckschild
einen Einspannflansch audwist und am Einspannflansch sich radial oder annähernd
radial nach außen erstreckende biegeelastisch verformbare und nur im Bereich ihrer
äußeren Enden unter Vorspannung federnd an der Bauteiloberfläche anliegende Lamellen
gebildet sind. Mit einer solchen erfindungsgemäßen Ausbildung wird erreicht, daß
in jeder Trimmstellung der H6Lsenleitwerkeflosse ein aerodynamisch günstiger Übergang
vom llöhenleitwerk zitm Rumpf besteht.
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Infolge der unter Vorspannung an der Rumpikontur anliegenden Lamellen
wird
eine einwandfreie Abdichtung der Öffnungen im Rumpf erreicht.
Es wird ferner vermieden, daß während des Fluges die Lamellen der Abdeckschilde
durch die angreifenden Luftkräfte vom Rumpf abgehoben werden. Entsprechend der Größe
der Vorspannung mit der die Lamellen am Rumpf anliegen, wird sich am Rumpf bildender
Eis ansatz bei Verstellung der Höhenleitwerksflosse abgesprengt. Die Form des Flugzeugrumpfes
braucht hierbei im Bereich der llöhenleitwerksflosse nicht verändert zu werden,
da sich die Lamellen infolge der Vorspannung in jeder Trimm stellung der Elöhenleitwerksflosse
der Rumpfkontur anpassen.
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In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abdeckschilde ist
vorgesehen, daß zur Erzielung eines vorbestimmten Anpreßdruckes für sämtliche Lamellen
jede der Lamellen in ihrer Elastizität der Form des Oberflächenabschnittes des Bauteiles,
auf dem die Lamelle gleitet, angepaßtist. Damit wird erreicht, daß auch die an stark
gekrümmten - beschnitten des Flugzeugrumpfes gleitenden Lamellen mit der geforderten
Anpreßkraft am Rumpf anliegen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt das Heck eines Luftfahrzeuges mit den Abdeckschilden
in einer Seitenansicht.
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Fig. 2 zeigt eines der Abdeckschilde in einer Draufsicht.
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Fig. 3 zeigt einen Teil des Abdeckschildes in einem Querschnitt nach
der Linie III - III der Fig. 2.
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Fig. 4 zeigt eine Ausführung der Ausbildung des Abdeckschildes als
glasfaserverstärktes Kunststoffteil, wobei schematisch der Schichtaufbau in einem
Querschnitt nach der Linie IV - IV gemäß Fig. 1 dargestellt ist.
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Bei dem in Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiel iet vorgesehen,
daß die Abdeckschilde aus glasfaserverstärktem Kunststoff gebildet sind. Die Leitwerksflosse
tür die Höhensteuerung ist zur Trimmung um eine Achse parallel zur Flugzeugquerachse
schwenkbar. Der Vereinfachung halber ist in der Zeichnung nur die eine Flugzeug
seite mit dem oberen und unteren Abdeckschild dargestellt.
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In Fig. 1 ist mit 1 das Rumpfheck und mit 2 das Höhenleitwerk bezeichnet.
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Das Höhenleitwerk 2 besteht aus der Höhenleitwerksflosse 4 und dem
zur H6hensteuerung dienenden, an der Floese 4 schwenkbaren Steuerruder 5. Zum Zwecke
der Trimmung ist die Höhenlettwerksflosse 4 mm eine Achse 7, die parallel zur Flugzeugquerachse
liegt, schwenkbar. Das Höhenleitwerk 2 bzw. die Hõhenleitwerksflosse 4 besteht hier
aus einem Holmkasten 8, der durch den Rumpf 1 hindurchgehend ausgebildet ist. Der
Holmkasten 8 trägt zu beiden Seiten des Rumpfes 1 Nasenteile 10 bzw. Hinterkantenteile
12. Die Öffnungen 13 in der Außenhaut des Rumpfes 1 sind in ihren Abmessungen entsprechend
dem Bereich der Trtmmbewegung der Hhenleitwerksflosse 4 um die Trimmachse 7 ausgebildet.
Für die Abdeckung der zwischen der Außenkontur der Höhenleitwerkstlosse 4 und der
Begrenzung 15 bzw. 16 der Öffnungen 13 verbleibenden und sich durch die Trtmmbewegung
der Höhen»1eitwerksflosse 4 ändernden Öffnungstetle im Rumpf sind zu beiden Seiten
dee Rumpfes 1 je zwei Abdeckschilde 18 bzw. 19 vorgesehen. Die Abdeckschilde 18
bzw. 19 sind dabei so ausgebildet, daß stein jeder Stellung der Höhenleitwerksflosse
4 die Offnungsteile im Rumpf zwischen der Flocke 4 und der Begrenzung 15, 16 der
Öffnungen 13 abschließen.
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Wie die Fig. 2 erkennen läßt, bestehen die Abdeckschilde 18, 19 je
aus einem sich in Längsrichtung des Rumpfes erstreckenden Einspanntianech 20 und
daran
angebrachten radial oder annähernd radial nach oben bzw. nach
unten gerichteten Lamellen 24, zwischen denen relativ schmale Schlitze 26 belassen
sind. Die Abdeckschilde 18, 19 sind mittels der Einspannflansche 20 über Schraubverbindungen
mit der Höhenleitwerksilosse 4 fest verbunden. Die Lamellen 24 und die Einspannflansche
20 weisen eine schalenförmige Ausbildung auf. Die Lamellen 24 liegen dabei nur im
Bereich ihrer freien Enden an der Außenhaut des Rumpfes 1 an. Um eine sichere Anlage
der Enden der Lamellen 24 an der Rumpfaußenhaut sowohl im Hinblick auf deren räumliche
Krümmung als auch hinsichtlich der während des Fluges an den Schilden angreifenden
Luftlasten zu gewährleisten, sind die Lamellen 24 so ausgebildet, daß sie mit einer
entsprechenden Vorspannung an der Rumpfaußenhaut anliegen. Die Abdeckschilde 18,
19 sind wie bekannt in Schichten 27, die aus kunststoffgetränkten Glasfasermatten
bestehen, aufgebaut, wobei sich der Querschnitt der Lamellen 24 nach den freien
Enden hin verjüngt.
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Die radial verlaufenden Schlitze 26 sind mit einer je zwei benachbarte
Lamellen miteinander verbindenden gummielastischen Masse 30 ausgefüllt. Damit ist
ermöglicht, daß sich die einzelnen Lamellen dem Verlauf der Außenhaut des Rumpfes
1 bei Verstellung der Höhenleitwerksflosse 4 in gewissen Bereichen unabhängig voneinander
anzupassen vermögen und gleichzeitig eine strömungsgünstige Außenfläche der Schilde
18, 19 gebildet wird.
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An der der Außenhaut des Rumpfes 1 zugewandten Seite der Lamellen
24 ist eine sich über sämtliche Lamellenenden erstreckende Dichtlippe 32 (Fig. 3)
fest angebracht, die aus einem abriebfesten, jedoch elastisch verformbaren Kunststoff
gebildet ist. Es ist ferner noch eine die gesamte Außenfläche der Schilde 18, 19
überdeckende flexible Beschichtung 38 für die Bildung einer strömungsgünstigen Oberfläche
vorgesehen.
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Zur Abdeckung der zwischen den Nasenteilen 10 der Hõhenleltwerksflosse
4 und der Außenhaut des Rumpfes 1 vorhandenen Spalte sind an die Abdeckschilde 18,
19 an8chließende, an der Höhenleitwerksflosse 4 feste Abdeckschilde 40 vorgesehen.
Diese Abdeckschilde 40 sind in der gleichen Weise wie die Abdeckschilde 18, 19 aus
einem Einsparinfianech und daran festen, radial von der Höhenleitwerksflosse 4 weggerichtet
verlaufende Lamellen gebildet, deren freie Enden unter Vorspannung an der Außenhaut
des Rumpfes 1 anliegen.
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Fig. 4 zeigt schematisch den Aufbau der Abdeckschilde in bezug auf
den sich in Richtung auf die Dichtlippe 32 verjüngenden Querschnitt. Es ist zu erkennen,
daß die Aufeinand er schichtung der einzelnen aus kunststoffgetränkten Glasfasermatten
bestehenden Lagen 27 so vorgenommen ist, daß die verkürzten Logen sich innerhalb
des Profils, bezogen auf den Querschnitt, befinden und die sich über die gesamte
Fläche der Schilde, erstreckende Lage den Abschluß nach außen bildet. Zusammen mit
der flexiblen Beschichtung 38 (Fig. 2) ist damit eine strömungsgünstige Außenfläche
der Schilde geschaffen.