DE3816431A1 - Zwischenstufige kruemmungsvorrichtung fuer aerodynamische steuerflaechen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Krümmungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Die krümmungs- bzw. wölbungsändernde Vorrichtungen an aerodyna­ mischen Trag- und Steuerflächen haben die Aufgabe, zwecks Ände­ rung der Trag- oder Steuerkraft, den Auftriebsbeiwert durch Än­ derung der Krümmung eines Blattprofils so zu ändern, daß dabei der Widerstandsbeiwert möglichst weniger steigt. Das wird im allgemeinen durch größere Krümmungshalbmesser und durch Vermei­ den der Kniepunkte erreicht, wobei die Blatthaut teilweise an starren Holmkonstruktionsteilen und teilweise an einer Verbin­ dungskonstruktion befestigt ist.

Eine Vorrichtung dieser Gattung ist aus der DE 20 26 054 B2 bekannt, wo auch frühere Lösungen aus DE-PS 4 45 182, FR-PS 5 74 803 und FR-PS 9 22 899 erwähnt sind. Bei diesen bekann­ ten Lösungen ist mindestens ein Teil der Flügelhaut biegsam und gegen andere Hautteile verschiebbar ausgebildet, und auch das Schmieren anderer beweglichen Teile ist nicht auf die Dauer ge­ löst, so daß die Betätigung mit ziemlicher Reibung verknüpft ist. Dadurch sind diese bekannten Lösungen mehr für Tragflächen aber nicht so gut für Steuerflächen verwendbar.

Es sind zweiteilige Steuerflächen bekannt, wobei das Blattpro­ fil aus zwei starren durch ein Gelenk schwenkbar zusammenver­ bundenen Teilen besteht. Beim Schwenken des Ruderteils entste­ hende Krümmung dieses Steuerblattes hat an der konvexen Seite dem Mittelpunkt in der Gelenkwelle und dadurch einen sehr klei­ nen Halbmesser und an der Konkavseite sogar einen Kniepunkt, wodurch der Widerstandsbeiwert stark beeinflußt wird, und wo­ durch jede stärkere Betätigung mit Energieverlust verbunden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Krümmungsvor­ richtung zu schaffen, die einerseits den Krümmungshalbmesser vergrößert bzw. die Kniepunkte entschärft, um den Widerstands­ beiwert niedrig zu halten, und andererseits eine möglichst rei­ bungslose Betätigung gewährleistet, so daß die Vorrichtung nicht nur für Tragflächen sondern auch für Steuerflächen ver­ wendbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruchs angegebene Anordnung gelöst.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung im Vergleich mit DE 20 26 054 B2 und anderen biegsame Blatthaut aufweisenden Lösungen bestehen in niedrigeren Baukosten und wartungsfreiem Betrieb, sowie darin, daß die Vorrichtung auch bei Steuerflächen leicht verwendbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Be­ zug auf die Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in verkleinertem Maßstab einen Schnitt durch das ganze Profil eines Steuerblattes mit der Krümmungsvorrichtung in gestreckter und in einer gekrümmten Stellung,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Bereich der Krümmungsvorrichtung eines Blattprofils in gekrümmter Stellung,

Fig. 3 eine Ansicht der Innenseite der Schmierschale, und

Fig. 4 einen Querschnitt durch das Gelenk und die Schmierschach­ tel der Krümmungsvorrichtung.

Fig. 1 zeigt das Profil eines Steuerblattes, das aus einem unbe­ weglichen Vorderteil mit der vorderen Holmkonstruktion 1, einen dazu schwenkbar verbundenen Ruderteil mit der hinteren Holmkon­ struktion 2 und aus einer Krümmungsvorrichtung mit den Zwischen­ stücken 9 besteht.

Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch den Be­ reich der Krümmungsvorrichtung. Eine Gelenkwelle 3 lenkbar ver­ bindet zwei Gelenkzapfen 4, 5, wovon der vordere Gelenkzapfen 4 an der vorderen blatthauttragenden Holmkonstruktion 1 und der hintere Gelenkzapfen 5 an der hinteren blatthauttragenden Holm­ konstruktion 2 befestigt ist. Jeder Gelenkzapfen 4, 5 ist mit einem zwischen der Gelenkwelle 3 und bezüglicher Holmkonstruk­ tion parallel zur Gelenkwelle 3 stehenden Führungsstift 6 bzw. 7 versehen, und dabei um diesen Führungsstift eine kreisförmige Verbreitung aufweist. Die Gelenkwelle 3 ist samt den beiden Führungsstiften 6, 7 und dazwischenliegenden Teilen der beiden Gelenkzapfen 4, 5 in einer aus zwei Schmierschalen 8 bestehenden Schmierschachtel umhüllt. Jede Schmierschale 8 ist mit einem Führungsloch 10 und einem Führungsschlitz 11 versehen, so daß sie den vorderen Führungsstift 6 im Führungsloch 10 und den hin­ teren Führungsstift 7 im Führungsschlitz 11 behaltend mit beiden Gelenkzapfen 4, 5 lenkbar verbunden ist.

Fig. 3 und Fig. 3 zeigen es deutlicher, wie das Führungsloch 10 und der Führungsschlitz 11 in den dickeren gegenüberstehenden Seitenwänden der Schmierschale 8 stehen, und wie diese Seiten­ wände geschnitten sind, um die kreisförmigen Verbreitungen der beiden Gelenkzapfen umzufassen. Die Löcher 12 in den anderen Wänden der Schmierschale 8 sind für die Verbindungsschrauben der Schmierschachtel vorgesehen. Durch nicht dargestellten Ver­ bindungsschlitz zwischen dem Schmierschachtelinnenraum und dem Führungsloch 10 bzw. dem Führungsschlitz 11 ist der Zufluß des Schmiermittels zu den Führungsstiften 6 und 7 gewährleistet.

An den Außenseiten der Schmierschachtel sind mit nicht darge­ stellten Schrauben die blatthauttragenden Zwischenstücke 9 be­ festigt, die so geschnitten sind, daß die blatthauttragenden Sei­ ten die Konturlinien des Blattprofils folgen, und daß die Krüm­ mungsmittelpunkte der Abgrenzlinien zwischen den Zwischenstücken 9 und den Holmkonstruktionen 1, 2 im Führungsloch 10 bzw. in den Endlagen des Führungsstiftes 7 im Führungsschlitz 11 liegen, wo­ bei ein kleiner Abstand zwischen jede zwei nebeneinanderverlau­ fenden Abgrenzlinien eine reibungslose Bewegung des Zwischen­ stücks 9 relativ zu den beiden blatthauttragenden Holmkonstruk­ tionen 1, 2 gewährleistet.

Fig. 2 zeigt eine gekrümmte Grenzstellung und strichpunktiert angedeutet auch die gestreckte Stellung der Krümmungsvorrich­ tung, wozwischen auch jede Zwischenstellung zu beiden Blatt­ seiten möglich ist.

Die Krümmung des Blattprofils wird durch diese Vorrichtung in zwei Zwischenstufen zergliedert, was ähnlich wie eine ungefähr dreifache Vergrößerung des Krümmungshalbmessers wirkt, und wo­ durch bei Steuerung größere Auftriebsbeiwerte und kleinere Steigerung der Widerstandsbeiwerte des Blattprofils erreicht sind.

Die beschriebene Konstruktion ist auch bei Flugzeugtragflügeln in deren Nasenbereich und/oder Hinterkantenbereich anwendbar, besonders wenn die Vorrichtung unsymmetrisch gebaut ist, so daß das ganze Gelenk näher der Profilunterseite liegt, wodurch die Profiloberseite bei der Krümmung stärker ausgedehnt als die Profilunterseite gekürzt wird.

Claims (1)

1. Zwischenstufige Krümmungsvorrichtung für aerodynamische und hydrodynamische Steuerflächen, wobei das Blattprofil aus zwei miteinander schwenkbar verbundenen Teilen besteht, und wobei die den vorderen Gelenkzapfen (4) tragende vordere Holmkonstruk­ tion (1) mit der den hinteren Gelenkzapfen (5) tragenden hinte­ ren Holmkonstruktion (2) um die Gelenkwelle (3) lenkbar verbun­ den ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkzapfen (4, 5) mit zwischen der Gelenkwelle (3) und bezüglicher Holmkonstruktion (1, 2) pa­ rallel zur Gelenkwelle (3) stehenden Führungsstiften (6, 7) ver­ sehen sind, daß die Gelenkwelle (3) in einer aus zwei Schmier­ schalen (8) bestehenden Schmierschachtel umhüllt ist, wobei jede Schmierschale (8) in ihren Seitenwänden gegenüberstehend ein Führungsloch (10) und einen Führungsschlitz (11) aufweist, und dadurch den vorderen Führungsstift (6) im Führungsloch (10) und den hinteren Führungsstift (7) im Führungsschlitz (11) be­ haltend mit beiden Gelenkzapfen (4, 5) lenkbar verbunden ist, und daß an den Außenseiten der aus zwei Schmierschalen (8) be­ stehenden Schmierschachtel die blatthauttragenden Zwischenstücke (9) befestigt sind, wobei die Außenseiten dieser Zwischenstücke (9) die Konturlinien des Blattprofils folgen, und wobei die Krümmungsmittelpunkte der Abgrenzlinien zwischen den Zwischen­ stücken (9) und den Holmkonstruktionen (1, 2) im Führungsloch (10) bzw. in den Endlagen des Führungsstiftes (7) im Führungs­ schlitz (11) liegen.