DE3101847C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flugzeugtragflügel mit einer um eine in Spannrichtung verlaufende Achse schwenkbar angelenkten Klappe und mit an seiner Hinterkante ansetzenden oberen und unteren Strömungsleitflächen, die im Reiseflug den Spalt zwischen der Tragflügel-Hinterkante und der als Quer­ ruder wirkenden Klappe überbrücken, während bei Anstellung der Klappe zur Auftriebserhöhung ein Strömungsspalt zwischen dem Tragflügel-Hinterrand und der Klappe gebildet ist.

Ein derartiger Flugzeugtragflügel ist aus der GB-20 03 098-A bekannt. Bei kleinen Auslenkungen der Klappe liegen die an der Hinterkante des Tragflügels ansetzenden Strömungsleitflächen der Klappe mit glattem Übergang an, so daß ein günstiges Strö­ mungsprofil gebildet wird. Diese Stellung wird auch im Reise­ flug ständig aufrechterhalten, wo die Klappe als Querruder wirkt. Bei größeren Klappenausschlägen öffnet sich ein Strömungsspalt zwischen dem Tragflügel-Hinterrand und der Klappe, wodurch der Auftrieb beim Start und bei der Landung erhöht wird und die Klappe als Landeklappe wirkt.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen einfachen und betriebs­ sicheren Stellmechanismus zu schaffen, der auch bei Flug mit Auftriebserhöhung (Start oder Landung) ein strömungsgünstiges Profil an den Seiten des Strömungsspaltes hat, um die Auftriebs­ wirkung zu erhöhen bzw. nicht durch die Strömung störende Mechanismen zu verringern.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungs­ teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Auf diese Weise wird in jeder Flugstellung ein durchgehendes strömungsgünstiges Profil gewährleistet, und es kann ein ein­ facher Stellmechanismus in Form eines hydraulischen Kolben­ antriebes benutzt werden, der innerhalb des Raumes zwischen oberer und unterer Strömungsleitfläche zu liegen kommt. Bei der bekannten Anordnung wurde die Klappenbewegung demgegenüber durch ein komplexes Verfahren erreicht, bei dem ein Drehantrieb mit einem Gestängemechanismus vorhanden war.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Dadurch, daß gemäß Anspruch 4 die Klappe an einer Schwenkachse unter der Strömungsleitfläche und unter der äußeren Kontur des Tragflügels angeordnet ist, ergibt sich eine große Relativ­ bewegung zwischen der Klappe und dem Tragflügelhinterrand.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen in Sehnenrichtung geführten Schnitt des rückwärtigen Abschnitts eines Flugzeugtragflügels mit der daran angelenkten Klappe;

Fig. 2 eine Grundrißansicht des Flugzeugtragflügels und der Klappenanordnung, wobei die Teile etwa in der Stellung gemäß Fig. 8 befindlich sind.

Fig. 3 bis 9 der Fig. 1 entsprechende Ansichten, wobei sich jedoch die Klappe in verschiedenen Anstellungen befindet, und diese Anstellungen entsprechen den folgenden Winkelstellungen:
Fig. 3: 0° (dies ist die Neutralstellung)
Fig. 4: -10° (d. h. nach oben gerichtet)
Fig. 5: +10° (d. h. nach unten gerichtet)
Fig. 6: +13°
Fig. 7: +17°
Fig. 8: +20°
Fig. 9: +40°.

Die Zeichnung zeigt einen Tragflügel 1 eines Flugzeugs und eine Klappenanordnung. Von dem festen Tragflügel 1 ist nur das stromabwärtige Ende erkennbar, und an diesem End­ abschnitt ist eine Klappe 2 angelenkt. Letztere ist schwenk­ bar mit dem festen Tragflügelabschnitt um eine in Spann­ richtung verlaufende Schwenkachse 3 mittels eines Schwenkzapfens angelenkt, der von einem nach hinten und unten verlaufenden Arm 4 getragen wird, der fest am Tragflügel 1 an­ geordnet ist. Ein nach vorn und unten verlaufender Arm 5 verbindet die Klappe 2 mit der Schwenkachse 3.

Wie in der Zeichnung dargestellt, liegt die in Spannrichtung verlaufende Achse 3 unter der äußeren Kontur des Tragflügels 1.

Ein nicht dargestellter Antrieb, vorzugsweise in Gestalt einer Teleskoppresse ist auf der Unterseite des festen Trag­ flügels 1 verankert und greift an der Unterseite der Klappe 2 an, und dies bewirkt eine Anstellung der Klappe 2 um die Schwenkachse 3.

Eine obere Strömungsleitfläche 6, im folgenden Abdeckhaut 6 genannt, mit veränderbarer Wölbung in Gestalt einer Blattfeder ist am Vorderrand 7 starr am festen Tragflügel 1 verankert. Diese flexible Haut 6 erstreckt sich freitragend nach hinten nach der Klappe 2. Der Hinterrand 8 der Haut 6 ist nach unten durch Eigen­ federungskraft vorgespannt.

Von dem Hinterrand 8 der Haut 6 wird ein Nocken 9 getragen, der in das Innere des Flügels 1 weist und schließlich von einem Nockenfolgeorgan in Form einer Rolle 10 beaufschlagt wird. Die Rolle 10 ist an einem nach vorn verlaufenden Arm 11 montiert, der von dem Schwenkarm 5 getragen wird. Die Teile 9 und 10 bilden Einstellglieder für die Haut 6.

In Betrieb kann die Klappe 2 aus der Nullstellung bzw. der Neutralstellung gemäß Fig. 3 nach oben in die -10 °-Stellung gemäß Fig. 4 und nach unten in die +10°-Stellung gemäß Fig. 5 überführt werden, um als Querruder zu wirken, ohne daß die Rolle 10 am Nocken 9 angreift. Infolge der Blatt­ federvorspannung berührt dabei der Hinterrand 8 der Haut 6 eine obere Oberfläche der Klappe 2, und die Haut 6 bildet einen glatten Oberflächenübergang zwischen dem festen Flügel 1 und der Klappe 2.

Wenn die Klappe 2 weiter nach unten in die +13°-Stellung gemäß Fig. 6 überführt wird, dann greift die Rolle 10 am Nocken 9 an und drückt den Hinterrand 8 nach oben von der Klappe 2 weg, um einen Schlitz 12 zu bilden. Dieser Schlitz 12 bildet den Austritt eines schmalen Kanals 13, der zwischen dem festen Tragflügel 1 und der Klappe 2 gebildet wird, wenn die Klappe 2 bei relativ großen Anstell­ winkeln als Auftriebserhöhungsvorrichtung Anwendung findet.

Die Klappenanordnung weist außerdem eine bewegliche untere Strömungsleitfläche 14, im folgenden bewegliche untere Oberfläche 14 genannt, in Form einer Nachlauftür auf, die am Vorder­ rand 15 am Tragflügel 1 derart angelenkt ist, daß der Hinterrand 16 entweder auf die untere Oberfläche der Klappe 2 ausgerichtet ist oder nach oben nach der oberen Haut 6 weist, um einen Einlaufbereich 17 und eine Vorderwand für den Schlitzkanal 13 zu schaffen.

Um die untere Oberfläche 14 in den bereits beschriebenen Extremstellungen zu halten und um eine Bewegung zwischen den beiden Teilen herbeizuführen, ist ein in Sehnenrichtung verlaufender Steuerarm 18 am hinteren Ende an der Klappe 2 bei 19 angelenkt,und mit seinem vorderen Ende ist der Steuerarm 18 über einen Lenker 20 bei 21 an der unteren Oberfläche 14 angelenkt. Der untere Rand des in Sehnenrichtung verlaufen­ den Arms 18 ist als Nockenbahn 22 ausgebildet und diese wird dauernd von einem Nockenfolgeorgan in Gestalt einer Rolle 23 beaufschlagt. Die Rolle 23 wird von einem Arm 24 getragen, der von dem Nocken 9 der oberen Haut 6 vorsteht, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß der in Sehnenrichtung verlaufende Arm 18 zwischen der Rolle 23 und der oberen Haut 6 zu liegen kommt.

Im Betrieb kann die Klappe 2 aus der neutralen Stellung gemäß Fig. 3 nach oben in die -10°-Stellung gemäß Fig. 4 und nach unten in die +10°-Stellung gemäß Fig. 5 überführt werden, um als Querruder zu arbeiten, ohne daß ein Eintritt zu dem Schlitzkanal 13 durch die untere Oberfläche 14 geschaffen würde. Die untere Oberfläche 14 bleibt auf die untere Ober­ fläche der Klappe 2 ausgerichtet, wenn die Klappe 2 abgesenkt wird, d. h. es wird die untere Oberfläche 14 selbst um den Vorderrand 15 unter dem Einfluß der Rolle 23 abgesenkt, der über einem maximalen Bereich 25 der Nockenbahn 22 liegt, wie in Fig. 5 dargestellt.

Wenn die Klappe 2 weiter nach unten in die +13°-Stellung gemäß Fig. 6 überführt wird und die obere Haut 6 durch Zusammenwirken von Rolle 10 und Nocken 9 nach oben angehoben wird, dann dreht sich der in Sehnenrichtung verlaufende Arm 18 im Uhrzeigersinn um den Schwenkzapfen 19, weil er durch die Rolle 23 angehoben wird. Die untere Oberfläche 14 wird auf diese Weise mit dem Hinterrand 16 angehoben, um den Schlitzkanal 13 zu öffnen und die Einlaßöffnung des Schlitzkanals 13 wird bei 17 ausge­ bildet.

Eine weitere Neigungsbewegung der Klappe 2 nach unten be­ wirkt, daß die untere Oberfläche 14 weiter nach oben geneigt wird, bis in der +20°-Stellung gemäß Fig. 8 und danach der Hinterrand 16 den Nocken 9 der Haut 6 berührt und zusammen hiermit eine Vorlaufoberfläche des Schlitzkanals 13 bildet. Die untere Oberfläche 14 wird in dieser Lage bei diesen relativ großen Winkelanstellungen der Klappe 2 und unabhängig von den Relativ­ stellungen von Klappe 2 und Nachlaufrand der oberen Haut 6 durch ein weiteres Nockenmaximum 26 gehalten, welches an der Nockenbahn 22 ausgebildet ist.

Claims (4)

1. Flugzeugtragflügel (1) mit einer um eine in Spannrichtung verlaufende Achse (3) schwenkbar angelenkten Klappe (2) und mit an seiner Hinterkante ansetzenden oberen und unteren Strömungs­ leitflächen (6, 14), die im Reiseflug den Spalt zwischen der Tragflügelhinterkante und der als Querruder wirkenden Klappe (2) überbrücken, während bei Anstellung der Klappe zur Auftriebs­ erhöhung ein Strömungsspalt zwischen dem Tragflügelhinterrand und der Klappe gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Klappe (2) über ihrer Schwenkachse (3) ein in Sehnenrichtung verlaufender Steuerarm (18) angelenkt (19) ist, der über einen Lenker (20) mit der unteren Strömungsleitfläche (14) verbunden ist und daß die obere Strömungsleitfläche (6) bewegungsschlüssig mit der Klappe (2) einerseits über den Steuerarm (18) und andererseits über eine Nockenanordnung (9, 10) verbunden ist.

2. Flugzeugtragflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerarm (18) eine Nockenbahn (22) aufweist, an der eine Nockenfolgerolle (23) abrollbar ist, die von einem Arm (24) der oberen Strömungsleit­ fläche (6) getragen ist.

3. Flugzeugtragflügel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Strömungs­ leitfläche (6) an ihrer Unterseite einen Nocken (9) trägt, an dem eine Nockenfolgerolle (10) abrollbar ist, die von einem von der Klappe (2) nach vorn vorstehenden Arm (11) gelagert ist.

4. Flugzeugtragflügel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (3) in jeder Betriebsstellung unter der unteren Strömungsleitfläche (14) und unter der äußeren Kontur des Tragflügels (1) liegt.