DE2907912C2 - Quertriebskörper mit veränderbarer Profilierung, insbesondere Nasenteile von Flugzeugtragflügeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Quertriebskörper mit veränderbarer Profilierung, insbesondere Nasenteile von Flugzeugtragflügeln, enthaltend flexible Beplankungsteile und daran gelenkig angreifende Stützelemente in Verbindung mit einem Verstellgetriebe.

Flugzeugtragflügel sollen bei sehr unterschiedlichen Betriebszustand^, z. B. bei Start und Landung, beim Steigflug und im Marschflug maximale Auftriebswerte und günstige Gleitzahlen aufweisen. Zur Realisierung der gestellten Forderungen sollte die Tragflügelwölbung entsprechend den unterschiedlichen Betriebszuständen veränderbar sein, da eine z. B. für Start und Landung vorteilhafte starke Profilwölbung beim Marschflug zu hohen Luftwiderständen führt.

Um zu Tragflügelausbildungen zu gelangen, die eine Anpassung an die unterschiedlichen Betriebszustände erlauben, sind Tragflügel mit flexiblen Beplankungen und beweglichen Profilteilen an Vorder- und bzw. oder Hinterkante in Verbindung mit Verstellgetrieben bekanntgeworden. Die Verstellgetriebe sind dabei mehr oder weniger aufwendige kinematische Systeme, die an den flexiblen Beplankungen der Tragflügel angreifen. Es ist ferner bereits vorgeschlagen worden, insbesondere für dünne Tragflügel, oie Ober- und Unterseite, sowie die Profilnase der Beplankung von Tragflügeln in der Art einer Gelenkkette mit gelenkig ineinandergreifenden Gelenkbandteilen auszubilden, so daß die Profilwölbung und der Nasenradius den einzelnen Betriebszuständen in günstiger Weise angepaßt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tragflügelaufbau mit der Möglichkeit einer Änderung der Profilform, insbesondere der Möglichkeit einer Veränderung des Na-

senradius in Verbindung mit der Änderung der Profilwölbung zu erreichen, bei gleichzeitiger Verbesserung der Funktionssicherheit der zusammenwirkenden Tragflügelteile und des Verstellgetriebes.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die flexible Beplankung bzw. diese bildende Beplankungsabschnitte der Ober- und Unterseite bzw. der Profilnase an feststehenden Teilen des Tragflügels an der Oberseite bzw. der Unterseite fest eingespannt, daß an der flexiblen Beplankung im Bereich der Profil-Oberseite und bzw. oder der Profilunterseitt starre Trägerteile befestigt sind und daß die Träger Profilformstücke tragen, deren nach außen weisende Profilformfläche zur wahlweisen und wechselweisen losen Auflage der flexiblen Beplankung dient. Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung wird erreicht, daß der Nasenradius der jeweils günstigsten Profilform (Profildicke und Profilwölbung) angepaßt werden kann. Die Profilform ist durch eine solche Ausbildung allseits geschlossen und weist keinerlei Übergangsspalte bzw. Verbindungsspalte auf, durch die sich der Luftwiderstand erhöhen könnte. Es ist ferner dabei vermieden, daß Teile der flexiblen Beplankung bzw. Teile der flexiblen Beplankung und feststehende Teile für einen Längenausgleich bei Wölbungsänderung ineinander beweglich geführt werden

-to müssen. Damit sind Funktionsstörungen bei einer Wölbungsänderung weitgehend ausgeschlossen und die Steifigkeit des Tragflügels ist jeder der möglichen Stellungen gewährleistet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die flexible Beplankung duich mehrere, unmittelbar aneinander anschließende Beplankungsabschnitte gebildet ist, an deren Innenseite die starren Trägerteile befestigt sind.
Diese Ausgestaltung ermöglicht eine wesentliche Ge-Wichtserleichterung und ergibt eine hohe Profilsteifigkeit in sämtlichen möglichen Wölbungsänderungsstellungen des Tragflügelprofils. Darüber hinaus ergibt sich eine wesentlich vereinfachte Herstellung und leichtere Montage.

Es ist ferner für die Ausgestaltung der Erfindung ein Merkmal, daß das Verstellgetriebe über eine Parallelogrammführung an einem oder mehreren der Trägerteile angreift. Dadurch wird eine genaue Festlegung des Wölbungsverlaufes und zusätzlich eine große Profilsteifigkeit in allen Verstellstellungen des Tragflügelprofils erreicht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß

der Erfindung dargestellt und nachfolgend beschrieben.

F i g. 1 zeigt in einem schematisierten Querschnitt den vorderen Abschnitt eines Flugzeugtragflügels, mit der Profilform für den Marsch- bzw. Schnellflug,

Fig.2 zeigt in einem gleichen Querschnitt, wie bei Fig. 1. den Tragflügel mit der Profilform für den Lang-

samflug bzw. für Start und Landung.

Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist mit 1 der Tragflügel insgesamt bezeichnet Der gezeigte Profilabschnitt enthält den vorderen Tragfiügelholm 2, an den an der Ober- bzw. Unterseite fest je ein flexibler Beplankungsabschnitt 3 bzw. 4 mit seiner in der Strömung liegenden Flügelfläche 6 bzw. 7 anschließe Die Beplankungsabschnitte 3 bzw. 4 sind je mit einem Träger 9 bzw. 10 verbunden, der als Sandwichbauteil mit je einem Wabenkern 11 u:.d einer oberen und unteren Wand 12 bzw. 13 ausgeführt ist Die Außenseite der oberen Wand 12 der Träger 9 bzw. 10 ist für die Umströmung vorgesehen und bildet damit einen Abschnitt 6' bzw. T der Flügelfläche 6 bzw. 7.

An beiden Trägern 9 bzw. 10 fest eingespannt ist ein weiterer flexibler Beplankungsabschnitt 5 mit seiner in der Strömung liegenden Profilfläche 8, der die Tragflügelnase bzw. die Tragflügel vorderkante 16 bildet.

Zur Versteifung des Profils und zur Festlegung der ^Drofildicke und der Profilkrümmung sind zwischen dem oberen und unteren flexiblen Beplankungsabschnitt 3 bzw. 4 bzw. zwischen dem oberen und unteren Träger 9 bzw. 10 Stützelemente 18 eingesetzt, die üDer Gelenke an den Beplankungen angreifen. Dazu sind an den Trägern bzw. Beplankungen Lageransätze 21 gebildet, an denen die Stützelemente 18 über Lagerbolzen 22 gelenkig angreifen.

Die Träger 9 bzw. 10 diener, zur Aufnahme einer Anzahl von Profilformst^;;cken 25 bzw. 26, die in der Art von Rippen über die Tragflügelspannweite verteilt angeordnet sind. Die Profilformstücke 25 bzw. 26 weisen nach außen gerichtete Profilflächen 28 bzw. 29 auf, an die sich der zugehörige Abschnitt 5 der flexiblen Beplankung entsprechend der einzustellenden Profilform, gemäß F i g. 1 bzw. 2, wahlweise lose anlegt.

Zur Änderung der Profilform, d. h. der Profilkrümmung und der Proiüdicke, sowie des Nasenradius, ist ein am Profil angreifendes, wahlweise betätigbares Verstellgetriebe 30 vorgesehen. Zur Vereinfachung ist nur der innerhalb der flexiblen Beplankung 3. 4 bzw. 5 untergebrachte Teil des Getriebes dargestellt, der über einen Drehantrieb (Torsionswelle bei 32 und Planetenuntersetzungsgetriebe an jedem Schwenkhebel 33 um die Torsionswelle) oder hydraulische Verstellglieder vom Piloten beeinflußbar ist. Das Getriebe 30 enthält am Holm 2 fest Lager 31, die zur drehbaren Aufnahme von sich in Richtung der Spannweite des Tragflügels 1 erstreckender Achsen 32 dienen, wobei die Achsen 32 fest eine Anzahl von Schwenkhebeln 33 tragen. An den Schwenkhebeta 33 sind Hebel 34 bzw. 35 in einem Abstand voneinander gelagert, die in Form einer Parallelogrammführung gelenkig über die Lageransätze 21 und die Lagerbolzen 22 am Träger 10 angreifen. Zur Unterstützung der Krümmungseinstellung bzw. des Krümmungsradius des flexiblen Beplankungsabschnittes 5 der Profilnase 16, ist zwischen dem flexiblen Beplankungsabschnitt 5 und dem vordersten Stützelement 18 über einen Lageransatz 41 und einen Lagerbolzen 40 bzw. einen Lagerbolzen 39 am Stützelement 18 ein Vorderkanten-Stützelement 38 angeordnet, das in der Weise der übrigen Stützelemente 18 wirkt, was später noch näher erläutert ist.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Ausführung ist nachfolgend im einzelnen erläutert.
Wie bereits beschrieben, ist mittels der flexiblen Beplankungsabschnitte 3,4 bzw. 5, den Trägern 9 und 10 sowie dem vorderen Tragflügelholm 2 eine geschlossene, wahlweise in unterschiedliche Profilformen verstellbare.

das Tragflügelprofil darstellende Hülle gebildet.

Durch eine Drehung der Achsen 32 werden die Schwenkhebel 33 senkrecht zur Flügelebene verstellt und dabei über die Übertragungshebel 34, 35 und den unteren Träger 10 auf die flexiblen Beplankungsabschnitte 3, 4 und 5 im Sinne einer Bewegung um ihre festen Einspannungen am Tragflügelholm 2 eingewirkt. Die flexiblen Beplankungsabschnitte 4 bzw. 5 ändern dabei je nach dem Grad der Verstellbewegung ihre

ίο Krümmung und es wird gleichzeitig eine Änderung des Nasenradius des Nasenteiles 16 bewirkt. Durch die zwischen den flexiblen Beplankungen gelenkig angeordneten Stützelemente 18 bzw. 38, wird die Profildicke an den Anlenkungssteilen 21, 22 bzw. 41 bestimmt. Infolge der festen Einspannung der oberen und unteren flexiblen Beplankungsabschnitte 3 und 4 mit dem daran anschließenden Bepiankungsabschnitt 5 und der durch die Einspannung und Verstellung hervorgerufenen, relativen Parallelverschiebung der oberen und unteren Beplankungsabschnitte ändert sich der Nasenradius zwangsläufig. Der Radius bzw. Krümmungsverlauf der Profilnase 16 wird dabei bestimmt durch die wahlweise Auflage des flexiblen Beplankungsabschnittes 5 auf die Profilformfläche 28 bzw. 29 des oberen bzw. unteren Profilformstückes 25 bzw. 26, je nach Verstellrichtung in Stellungen gemäß F i g. 1 bzw. 2 bzw. mögliche Zwischenstellungen. Die dabei stattfindende Neigungsänderung der Stützelemente 18 durch Reiativverstellung der Anlenkungen 21, 22 und 41 mit der Verschiebung der flexiblen Beplankungsabschnitte 3 bzw. 4 gegeneinander bestimmt die Dicke des Profils im Bereich der Stützelemente 18 bzw. 38.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Quertriebskörper mit veränderbarer Profilierung, insbesondere Nasenteile von Flugzeugtragflügeln, enthaltend flexible Beplankungsteile und daran gelenkig angreifende Stützelemente in Verbindung mit einem Verstellgetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Beplankung bzw. diese bildende Beplankungsabschnitte (3, 4, 5) der Ober- und Unterseite bzw. der Profilnase (16) an feststehenden Teilen (2) des Tragflügels (1) an der Oberseite bzw. der Unterseite fest eingespannt, daß an der flexiblen Beplankung (3,4,5) im Bereich der Profiloberseite und bzw. oder der Profilunterseite starre Träserteile (9,10) befestigt sind und daß die Träger (9, ΙΟ) Profilformstücke (25, 26) tragen, deren nach außen weisende Profilformfläche (28 bzw. 29) zur wahlweisen und wechselweisen losen Auflage der flexiblen Beplankung (3,4,5) dient

2. Quertriebskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Beplankung durch mehrere, unmittelbar aneinander anschließende Beplankungsabschnitte (3, 4, 5) gebildet ist, an deren Innenseite die starren Trägerteile (9, 10) befestigt sind.

3. Quertriebskörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen je zwei Beplankungsabschnitte (3 und 5 bzw. 4 und 5) die starren Träger (9 bzw. 10) eingesetzt sind, wobei deren Oberseite (6' bzw. 7') Teile des umströmten Tragflügelprofils bzw. der Profilflächen (6,7 bzw. 8) bildet.

4. Quertriebskörper nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Trägerteilen (9,10) der Profüoberseite und der Profilunterseite gelenkig Stützelemente (18) eingesetzt sind.

5. Quertriebskörper nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Abschnitt (5) des Nasenteiles (16) der flexiblen Beplankung und einem der Stützelemente (18) gelenkig ein Vorderkanten-Stützelement (38) angeordnet ist.

6. Quertriebskörper nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellgetriebe (30, 31,32) über eine Parallelogrammführung (33,34,35; 10) an einem oder mehreren der Träger (9 bzw. 10) angreift.