DE3872106T2

DE3872106T2 - Teleskoptragfluegel.

Info

Publication number: DE3872106T2
Application number: DE8888112193T
Authority: DE
Inventors: Branko Sarh
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-08-27
Filing date: 1988-07-28
Publication date: 1992-12-03
Anticipated expiration: 2008-07-29
Also published as: DE3872106D1; EP0304660B1; US4824053A; EP0304660A3; EP0304660A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft einen Teleskoptragflügel der Art, die ein Zentralgehäuse 1 und ein Paar seitlich von gegenüberliegenden Seiten dieses Zentralgehäuses abstehende Flügelhälften 2, 3 aufweist, bei dem jede Flügelhälfte aus einer Vielzahl kurzer, sich ineinander und in das Zentralgehäuse schiebender Flügelabschnitte 4 besteht.
Beim Abstellen eines Flugzeuges in einem Hangar oder während der Handhabung des Flugzeuges am Boden ist die große Flügelspannweite ein Nachteil, der die Flexibilität des Gebrauchs und eine allgemeinere Verwendung des Flugzeuges am Boden begrenzt. Der Bedarf an einer Konstruktion, die eine erhebliche Verringerung der Flügelspannweite am Boden zuläßt, ist offenkundig. Unterschiedliche Konstruktionen zur Verringerung der Flügelspannweite sind entwickelt worden, wie Faltflügel, die bei militärischen Flugzeugen auf Flugzeugträgern verwendet werden, während aber die Geometrie und der Mechanismus von Faltflügeln relativ einfach sind, ist diese Konzeption nicht geeignet für Anwendungen, bei denen das Flugzeug am Boden mit Autobahngeschwindigkeiten bewegt wird. Zum einen weisen Tragflügel, die an der Seite des Rumpfes aufgefaltet werden, eine große Oberfläche auf, an der seitliche Winde angreifen können, und der Schwerpunkt wird angehoben oder nach hinten verlagert, was nachteilig ist.
Eine andere Konzeption zur Verringerung der Flügelspannweite ist das Zusammenschieben des Tragflügels, was die Möglichkeit zur erheblichen Verringerung der Spannweite bei Vermeidung vieler struktureller und anderer Nachteile des Faltflügels bietet. Der Schwerpunkt des Teleskoptragflügels ändert sich nicht, und die seitliche Windangriffsfläche existiert nicht. Verschiedene Versuche zur Konstruktion eines Teleskoptragflügels sind in der Vergangenheit gemacht worden, waren jedoch nicht erfolgreich.
US-Patent 2,056,188 offenbart einen Flugzeugflügel, der in zwei Abschnitte aufgeteilt ist, wobei der äußere Abschnitt in Spannweitenrichtung in mehrere kleinere Abschnitte aufgeteilt ist, die in den inneren Abschnitt geschoben werden.
In dieser Konstruktion überlappen die Holme aufgrund ihrer Gleitverbindung relativ stark, was den Gesamtbetrag der Spannweitenverringerung derart verringert, daß die Spannweite des eingezogenen Tragflügels noch mehr als 50% der Spannweite des ausgezogenen Flügels beträgt. Diese Spannweitenverringerung ist nicht ausreichend, um eine erhebliche Verbesserung darzustellen.
US-Patent 2,423,095 beschreibt einen Teleskoptragflügel, bestehend aus einer Vielzahl von Flügelabschnitten, von denen jeder aus der Außenhaut, einem Spant und einem röhrenförmigen Teil mit einem Rand mit Innengewinde an seinem Ende besteht, der in ein Gewinde an einem kurzen, röhrenförmigen Holmabschnitt eingreift. Die röhrenförmigen Holmabschnitte sind miteinander verbunden und sind relativ zueinander drehbar. Es wird unterstellt, daß Ausziehen und Einziehen der Holmabschnitte durch Drehen des innersten Hoimabschnittes erfolgt, von dem unterstellt wird, daß er sich dann in den nächsten benachbarten Holmabschnitt einschraubt. Ohne Mittel zum Festhalten eines Holmabschnittes gegen Drehung, während der nächste benachbarte Holmabschnitt gedreht wird, kann jedoch kein Ineinanderschrauben oder Auseinanderschrauben stattfinden. Da der Holm aus mehreren kurzen röhrenförmigen Abschnitten besteht, jeder von denen an beiden Enden mit den nächsten benachbarten Holmen drehbar verbunden ist, weist die Holmanordnung keine Drehsteifigkeit auf, und offenbar wird unterstellt, daß die Außenhaut Drehbelastungen aufnimmt, was vollkommen unzweckmäßig ist, da die Außenhautabschnitte durch Rollen miteinander verbunden sind. Ein anderer erheblicher Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, daß die Holmabschnitte durch Schraubengewinde miteinander verbunden sind, und daß alle diese Schraubengewindeverbindungen ein gewisses Spiel haben müssen, um sich relativ zueinander zu drehen. Dieses Spiel summiert sich und bei einem langen Holm, wie dem dargestellten, wäre das Spiel völlig inakzeptabel.
Verschiedene andere Konzeptionen sind vorgeschlagen worden, aber jede von ihnen wies strukturelle oder andere Probleme auf, die die Konstruktionen unzweckmäßig machten, und daher sind sie nie in die Praxis umgesetzt worden. Obwohl also der Teleskoptragflügel viele Vorteile aufweist, ist nie eine praktische Konstruktion vorgeschlagen worden, die seine Vorteile zur Anwendung bringen konnte.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG:

Hauptgegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, einen Teleskoptragflügel zu schaffen, der auf weniger als 30% seiner Spannweite bei vollständigem Ausziehen eingezogen werden kann, wodurch er für den Gebrauch in einem Straßenfahrzeug geeignet wird, daß auf Autostraßen verkehrt.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, einen Teleskoptragflügel zu schaffen, bei dem der Holm bei vollständigem Einziehen, wie bei vollständigem Ausziehen und in allen Zwischenstellungen seine volle Belastbarkeit behält.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Teleskoptragflügel zu schaffen, bei dem während des Aus- und Einziehens des Flügels alle tragenden Bauteile des Holmes durch drei lineare und zwei Drehachsen miteinander verbunden bleiben; und nur ein Rotationsfreiheitsgrad ist erforderlich, um das Aus- und Einziehen des Tragflügels auszuführen.
Diese Ziele werden in der vorliegenden Erfindung durch Schaffung eines Teleskoptragflügels erreicht, der folgende Kennzeichen hat: Erstens ist jeder Flügel in eine Anzahl relativ kurzer Abschnitte aufgeteilt, deren Länge derart ist, daß die gesamte Spannweite bei vollständigem Einschieben, wenn diese Abschnitte in zwei nebeneinanderliegende Anordnungen in einem Zentralgehäuse zusammengeschoben sind, 30% oder weniger der Spannweite bei vollständigem Ausziehen beträgt. Zweitens wird die Vielzahl von Flügelabschnitten durch mindestens zwei in Tiefenrichtung mit Abstand voneinander angeordnete, parallele, röhrenförmige Holme getragen, wodurch der Flügel Drehsteifigkeit erhält, wobei jeder der genannten Holme aus einer Vielzahl von Holmabschnitten besteht, deren Anzahl der Anzahl der Flügelabschnitte entspricht und von denen Abschnitte drehbar sind und sich mit nicht drehbaren Abschnitten abwechseln, wobei jeder der genannten Holmabschnitte sich mit den Enden der nächsten benachbarten Holmabschnitte überlappt. Drittens sind die überlappenden Holmabschnitte durch Laufbüchsen drehbar miteinander verbunden, die vorbelastete Rollelemente aufweisen, die sich in schraubenförmigen, in den einandergegenüberliegenden zylindrischen Flächen der überlappenden Holmabschnitte ausgebildeten Rillen bewegen, die spielfreien Schraubengewinden entsprechen, wodurch die Luft oder das Spiel beseitigt wird, das bei spanabhebend geformten Schraubengewinden unvermeidbar ist. Viertens sind von den Holmen getrennte Mittel zum Drehen der drehbaren Holmabschnitte vorgesehen, während die zwischen ihnen liegenden Holmabschnitte feststehend gehalten werden. Diese wesentlichen technischen Eigenschaften ermöglichen die Schaffung eines einziehbaren Flügels, der in einen extrem kompakt eingezogenen Zustand zusammengezogen werden kann und dabei gleichzeitig große Drehsteifigkeit, Biegefestigkeit und die vollständige Abwesenheit von Spiel in den Verbindungen der Holmabschnitte miteinander aufweist, um so aerodynamischen Belastungen standzuhalten.

BESCHREIBUNG DER FIGUREN:

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Teleskoptragflügels, dargestellt im ausgezogenen Zustand, wobei ein Teil der Außenhaut weggelassen wurde, um die innere Konstruktion in mehr oder weniger schematischer Form zu zeigen;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines der Flügelabschnitte, die eine Ausführungsform der Erfindung darstellt, in der die Holmabschnitte im Inneren der Außenhaut angeordnet sind;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines einzelnen Flügelabschnittes, die eine andere Ausführungsform der Erfindung darstellt, in der die Holmabschnitte am Spant außerhalb der Außenhaut befestigt sind und in entgegengesetzter Richtung von der Haut abstehen;
Fig. 4 ist ein horizontaler Schnitt durch einen Flügel, durch die Achsen der Holme verlaufend, in dem der linke Flügel eingezogen und der rechte Flügel ausgezogen ist, und in dem die Außenhaut- und Holmabschnittanordnung dieselben, wie in Fig. 2 sind;
Fig. 5 ist eine zu Fig. 4 ähnliche Ansicht, unterscheidet sich jedoch von der letzteren dadurch, daß die Außenhaut- und Holmabschnittanordnung dieselben sind, wie in Fig. 3, und gegenüberliegende Holme zueinander versetzt sind, so daß der Flügel bis auf die kleinstmögliche Breite eingezogen werden kann;
Fig. 6 ist eine perspektivische Teilansicht eines Teils eines Teleskoptragflügels, die eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt, in der die Außenhaut- und Holmabschnitte jedes Flügelabschnittes sich in die Außenhaut- und Holmabschnitte des nächsten benachbarten Flügelabschnittes zur Flügelwurzel einschieben;
Fig. 7 ist eine perspektivische Teilansicht eines Teils eines Teleskoptragflügels zur Illustration des Grundprinzips, demzufolge die Holme durch Bewegung der Holmabschnitte relativ zueinander ausgezogen oder eingezogen werden;
Fig. 8 ist eine Teilschnittansicht, die zeigt, wie die drehbaren und feststehenden Holmabschnitte mit ihrem entsprechendem Spant verbunden sind und wie eine Drehbewegung der drehbaren Holmabschnitte durch die Kugellagerverbindungen zwischen den Holmabschnitten in eine Translationsbewegung umgesetzt wird;
Fig. 9 ist ein vergrößerter Teilschnitt durch überlappende Teile benachbarter Holmabschnitte, der die bevorzugte Kugellageranordnung darstellt, die eine reibungsarme Verbindung zwischen ihnen sicherstellt;
Fig. 10 ist eine der Fig. 9 ähnliche Ansicht, die eine andere Ausführungsform der Kugellagerverbindung zwischen den Holmabschnitten zeigt;
Fig. 11 ist eine perspektivische Teilansicht eines zusammenschiebbaren, rahmenartigen Holmantriebsmechanismus zur Drehung der drehbaren Holmabschnitte zum Ausziehen oder Einziehen des Flügels;
Fig. 12 ist eine der Fig. 11 ähnliche Ansicht, die einen röhrenartigen Holmantriebsmechanismus als alternative Anordnung zur Drehung der drehbaren Holmabschnitte zeigt;
Fig. 13 ist ein vertikaler Schnitt in Tiefenrichtung durch die beiden Holme eines Flügels, der eine andere Ausführungsform des Mechanismus zur Drehung drehbarer Holmabschnitte der beiden Holme darstellt, in der ein Motor und ein Schneckenantrieb, am Spant angebracht, verwendet werden;
Fig. 14 ist eine der Fig. 13 ähnliche Ansicht, die aber eine andere Ausführungsform des Holmantriebssystems zeigt, in der ein Motor und ein Riemenantrieb verwendet werden, und die ein Verriegelungssystem zum Verriegeln der drehbaren und der feststehenden Holmabschnitte miteinander aufweist;
Fig. 15 ist eine vergrößerte Schnittansicht entsprechend 15-15 in Fig. 14;
Fig. 16 ist ein vertikaler halber Schnitt durch einen Teleskoptragflügel entlang der Achse eines der Holme, in dem der Flügel im eingezogenen Zustand dargestellt wird; dies ist eine Ausführungsform der Erfindung, in der sich die äußeren Holmabschnitte ins Innere der inneren Holmabschnitte einschieben und sich die äußeren Außenhautabschnitte über die inneren Außenhautabschnitte schieben.
Fig. 17 ist eine Teilansicht eines Schnittes durch zwei überlappende Holmabschnitte bei ausgezogenem Flügel, die außerdem die Anordnung zur Verriegelung der Außenhäute zeigt, wobei die Holm- und Außenhautanordnung dieselben sind, wie in Fig. 16;
Fig. 18 ist eine der Fig. 16 ähnliche Ansicht, die aber eine andere Ausführungsform der Erfindung zeigt, in der die äußeren Holmabschnitte sich über die inneren Holmabschnitte schieben und die äußeren Außenhautabschnitte sich ins Innere der inneren Außenhautabschnitte einschieben;
Fig. 19 ist eine der Fig. 17 ähnliche Teilschnittansicht, die aber die Holm- und Außenhautanordnung von Fig. 18 darstellt;
Fig. 20 ist eine der Fig. 16 ähnliche Ansicht, die aber die Flügelaußenhaut aus flexiblem Material bestehend darstellt, das seinerseits an jedem der Spanten befestigt ist und eine durchgehende, ununterbrochene Oberfläche bildet, wenn der Flügel ausgezogen ist;
Fig. 21 ist eine der Fig. 17 ähnliche Ansicht, die aber die flexible Außenhaut- und Holmanordnung von Fig. 20 darstellt;
Fig. 22 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht durch einen Teil eines Spants und die Außenhäute von zwei Flügelabschnitten bei ausgezogenem Flügel, die die Verriegelung de Häute miteinander zeigt;
Fig. 23 ist eine Schnittansicht entsprechend 23-23 in Fig. 22;
Fig. 24 ist eine der Fig. 22 ähnliche Ansicht, die eine andere Ausführungsform der Anordnung zur Verriegelung der Außenhäute miteinander zeigt;
Fig. 25 ist eine Schnittansicht entsprechend 25-25 in Fig. 24, die die U-förmigen Kanäle im Inneren der Außenhaut zeigt;
Fig. 26 ist eine perspektivische Teilansicht einer Flügelaußenhaut, die die Kanäle in der inneren Oberfläche zeigt;
Fig. 27 ist eine den Fig. 22 und 24 ähnliche Ansicht, die eine andere Ausführungsform der Verriegelung der Außenhäute miteinander zeigt;
Fig. 28 ist eine Schnittansicht entsprechend 28-28 in Fig. 27, die die C-förmigen Kanäle im Inneren der Außenhaut zeigt;
Fig. 29 ist eine perspektivische Teilansicht des hinteren Teils eines ausgezogenen Flügels, die ein Querruder und einen Teil der zugehörigen Klappe zeigt, die beide gemeinsam mit den Flügelabschnitten ausziehbar sind;
Fig. 30 ist eine Teilausbruchansicht eines Abschnittes des Querruders von Fig. 29;
Fig. 31 ist eine der Fig. 29 ähnliche Ansicht, die aber eine andere Ausführungsform der Außenhaut- und Antriebsanordnung des Querruders zeigt, in der das ausziehbare Antriebsrohr zur Betätigung des Querruders innerhalb der Flügelabschnitte verläuft;
Fig. 32 ist eine der Fig. 30 ähnliche Ansicht, die aber die Außenhautanordnung des Querruders von Fig. 31 zeigt; und
Fig. 33 ist eine perspektivische Teilansicht eines Flügels, die die alternative Spreizklappenanordnung zeigt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM:

In Fig.1 ist der erfindungsgemäße Teleskoptragflügel in der ausgezogenen Stellung dargestellt und umfaßt Zentralgehäuse 1, linke Flügelhälfte 2 und rechte Flügelhälfte 3. Jede der beiden Flügelhälften besteht aus einer Vielzahl kurzer Flügelabschnitte 4, deren Länge derart ist, daß die gesamte Spannweite bei vollständigem Einschieben, wenn diese Abschnitte in zwei nebeneinanderliegende Anordnungen im Zentralgehäuse 1 zusammengeschoben sind, wie unten beschrieben wird, 30% oder weniger der Spannweite bei vollständigem Ausziehen beträgt. Dies wird aus den Fig. 1, 16 und 18 deutlich, die zeigen, daß jede Flügelhälfte in sechs Abschnitte ungefähr gleicher Länge aufgeteilt werden kann, die ins Zentralgehäuse 1 in nebeneinanderliegende Anordnungen eingezogen werden. Unter Berücksichtigung des Überlappens verschiedener Flügelkomponenten und eines gewissen Spiels zwischen den zusammengeschobenen Flügelabschnitten ist offensichtlich, daß die Spannweite bei vollständigem Einschieben erheblich geringer ist, als 30% der Spannweite bei vollständigem Ausziehen. Jeder Flügelabschnitt 4 enthält an Spanten 6 befestigte und von einem röhrenförmigen hinteren Holm 7 und einem röhrenförmigen vorderen Holm 8 getragene Außenhautabschnitte 5. Die beiden Holme 7 und 8 sind zueinander parallel und befinden sich in Tiefenrichtung in einem Abstand zueinander in den Flügelabschnitten, so daß sie zusammenwirken, um Drehbelastungen zu widerstehen. Jeder der Holme 7 und 8 ist in nicht drehbare Holmabschnitte 9 und drehbare Holmabschnitte 10 unterteilt, wobei die drehbaren und nicht drehbaren Holmabschnitte einander abwechselnd angeordnet sind, so daß jeder drehbare Holmabschnitt an den gegenüberliegenden Enden mit zwei nicht drehbaren Holmabschnitten verbunden ist. Die drehbaren und nicht drehbaren Holmabschnitte überlappen sich in 11 und sind derart ausgebildet, daß sie sich ineinander zusammenschieben, wenn der Flügel eingezogen wird, wie unten beschrieben wird. Die Außenhautabschnitte 5 überlappen sich ebenfalls in 12 und können übereinander gleiten. Am Spitzenende des äußeren Flügelabschnittes befindet sich eine Endplatte 13, die den äußeren Flügelabschnitt abschließt. Die Hinterkante jeder Flügelhälfte wird von zusammenschiebbaren Querruderabschnitten 14 und Klappenabschnitten 15 gebildet. Die Außenhaut besteht aus einer dünnen Platte starren Materials, vorzugsweise einem Verbundwerkstoff wie Kohlenstofffaser oder ähnlichem, die dem durch den Spant 6 definierten Tragflügelquerschnitt entsprechend geformt ist.
Die Flügelabschnitte 4 können derart konstruiert sein, wie in Fig. 2 dargestellt, wo sowohl die Holmabschnitte 9, 10, als auch der Außenhautabschnitt 5 von derselben Seite des Spants 6 seitlich abstehen, wobei der Spant sich innerhalb der Hülle der Außenhaut befindet. Alternativ kann der Flügelabschnitt 4 derart konstruiert sein, wie in Fig. 3 dargestellt ist, wo die Holmabschnitte 9,10 und der Außenhautabschnitt 5 von gegenüberliegenden Seiten des Spants 6 seitlich abstehen. Jede der beiden Ausführungsformen der Fig. 2 und 3 hat gewisse Vorteile und Nachteile gegenüber der anderen, die bei Konstruktion des Flugzeugs berücksichtigt werden. Bei Anwendung jeder der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Konstruktionen sind verschiedene alternative Konfigurationen möglich, in denen sich die äußeren Holmabschnitte in den benachbarten inneren Holmabschnitt einschieben oder sich über ihn schieben, und der äußere Außenhautabschnitt kann über oder unter den benachbarten inneren Außenhautabschnitt gleiten. Drei dieser möglichen alternativen Anordnungen sind in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellt und werden jetzt beschrieben.
Fig. 4 ist ein horizontaler Schnitt durch einen Flügel, der durch die Achsen der Holme 7, 8 verläuft und in dem die linke Flügelhälfte 2 eingezogen und die rechte Flügelhälfte 3 ausgezogen ist, und in dem die Außenhaut- und Holmabschnitte 9 und 10 wie in Fig. 2 dargestellt ausgebildet sin. In dieser besonderen Ausführungsform schieben sich die äußeren Holmabschnitte in die benachbarten inneren Holmabschnitte, was den Vorteil hat, daß sich der größte Holmdurchmesser am Wurzelende des Flügels befindet und der kleinste Holmdurchmesser am Spitzenende. Die äußeren Außenhautabschnitte schieben sich über die benachbarten inneren Außenhautabschnitte, was dazu führt, daß der äußere Flügelabschnitt geringfügig größer ist, als der Abschnitt an der Flügelwurzel. Das Zentralgehäuse weist zwei seitlich mit Abstand voneinander angeordnete parallele Wände 20 auf und mit gleicher Achse, wie die Holme 7, 8, seitlich von den Wänden 20 abstehende Kragen 21, in die die Wurzelholmabschnitte 9 eingeführt und in denen sie unbeweglich gehalten werden. Wie oben erwähnt, sind die Holmabschnitte 9 nicht drehbar.
In Fig. 5 ist die linke Flügelhälfte eingezogen und die rechte Flügelhälfte ausgezogen, aber in dieser Ausführungsform befinden sich die Außenhaut- und Holmabschnitte auf gegenüberliegenden Seiten jedes Spants, wie in Fig. 3, und die Holm- und Außenhautabschnitte schieben sich in die entsprechenden Holm- und Außenhautabschnitte des benachbarten Flügelabschnittes zum Wurzelteil des Flügels hin ein. Die hinteren Holme 7 der rechten und der linken Flügelhälfte sind relativ zueinander versetzt, um die Aufnahme der zusammengeschobenen Holm- und Außenhautabschnitte in einem Zentralgehäuse minimaler Breite zu ermöglichen. Um das Einführen der Holmabschnitte auf der einen Seite der Mittellinie des Flügels in die Flügelabschnitte der anderen Seite zu ermöglichen sind in jedem Spant 6 Löcher 22 vorgesehen, durch die die Holme der äußeren Flügelhälfte frei hindurchtreten. Vorteil dieser Konstruktion ist, daß sich der größte Holmdurchmesser an der Flügelwurzel befindet und der kleinste Holmdurchmesser an der Flügelspitze. Ein weiterer Vorteil ist, daß die Außenhautabschnitte innerhalb des Zentralgehäuses 1 und nicht, wie in Fig. 4, an dessen Außenseite gesammelt werden, und daß der kleinste Flügelquerschnitt sich am Spitzenende des Flügels befindet und der größte Flügelquerschnitt am Wurzelende. Zum Ausgleich des Unterschieds der Drehfestigkeit zwischen der linken und der rechten Flügelhälfte durch die zueinander versetzten Holme können mehrere Holme verwendet werden, von denen eine Holmachse in Fig. 5 mit 23' bezeichnet ist. Die Achsen der beiden anderen Holme sind mit 8' und 7' angegeben.
Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, in der die Außenhaut- und Holmabschnitte jedes Flügelabschnittes sich in die entsprechenden Außenhaut- und Holmabschnitte des nächsten benachbarten Flügelabschnittes zur Flügelwurzel einschieben. Um dies zu erreichen, ist ein anderes Organ 24 vorgesehen, das vom Spant 6 auf derselben Seite absteht, wie der Außenhautabschnitt 5, und an seinem anderen Ende mit dem entsprechenden Holmteil 9 oder 10 verbunden ist, das sich innerhalb des Organs 24 befindet. Das Organ 24 kann, wie in Fig. 6 dargestellt, leicht konisch sein, dies ist jedoch nicht wesentlich. Vorteil dieser Anordnung ist, daß durch das Einschieben der äußeren Außenhautabschnitte in die inneren Außenhautabschnitte und durch das Einschieben der äußeren Holmabschnitte in die inneren Holmabschnitte, wobei sich Außenhaut- und Holmabschnitte auf derselben Seite des Spants befinden, die Flügelkonstruktion ohne Versatz zwischen den Holmen optimiert wird und die Anwendung der Erfindung bei Flügeln mit großem V-Winkel ermöglicht.
Die Fig. 7 und 8 stellen das dynamische Prinzip der Erfindung dar, wodurch der Holm durch Drehung gewisser Holmabschnitte bei gleichzeitiger Verhinderung der Drehung der anderen Holmabschnitte ausgezogen oder eingezogen wird. In diesen Figuren schieben sich die äußeren Holmabschnitte in die benachbarten inneren Holmabschnitte ein und der innerste Holmabschnitt 9 erstreckt sich in den Kragen 21 am Zentralgehäuse 1 und ist mit ihm unbeweglich verbunden. Der benachbarte drehbare Holmabschnitt 10 erstreckt sich in das äußere Ende des innersten Holmabschnitts 9 und ist durch eine Rollelementlaufbüchse 25 drehbar befestigt. An seinem gegenüberliegenden Ende schiebt sich der drehbare Holmabschnitt 10 über das hintere Ende des nächsten benachbarten nicht drehbaren Holmabschnitts 9 und ist mit diesem durch eine andere Rollelementlaufbüchse 25 verbunden. Diese Folge eines drehbaren Holmabschnittes, gefolgt von einem nicht drehbaren Holmabschnitt, gefolgt von einem drehbaren Holmabschnitt wird vom Wurzelende des Flügels bis zu dessen Spitzenende fortgesetzt, wobei die überlappenden Teile miteinander durch Rollelementlaufbüchsen verbunden sind. In Fig. 8 ist dargestellt, daß der nicht drehbare Holmabschnitt 9 am rechten Ende des Organs 10 mit dem zugehörigen Spant 6 unbeweglich verbunden ist, während das linke Ende des Organs 10 durch das Kugellager 30 mit dem zugehörigen Spant 6 drehbar verbunden ist. In gleicher Weise ist jeder nicht drehbare Holmabschnitt 9 in 31 mit dem zugehörigen Spant 6 unbeweglich verbunden und ist jeder drehbare Holmabschnitt 10 mit dem zugehörigen Spant 6 durch ein Lager 30 drehbar verbunden.
Wie am besten in Fig. 9 dargestellt ist, umfaßt jede die Rollelementlaufbüchsen 25 eine Vielzahl von Rollelementen, wie Kugellagern 26 oder alternativ Kegelrollenlager, Rollenlager oder Nadellager, die in einem zylindrischen, laufbüchsenartigen Käfig 27 eingeschlossen sind, der innerhalb des Raumes zwischen den überlappenden Holmabschnitten 9 und 10 angeordnet ist. Die Kugeln 26 bewegen sich in spiraligen oder schraubenförmigen Kanälen 28 und 29, die in den einander gegenüberliegenden zylindrischen Oberflächen der überlappenden Holmabschnitte ausgebildet sind und als Laufringe für die Kugeln dienen und Schraubengewinden äquivalent sind. Die Kugellager 26 oder anderen Rollelemente sind in ihren Laufringen vorbelastet, um Spiel zu vermeiden. Die Laufbüchsen 25 von Fig. 8 zeigen zur Erhöhung der Deutlichkeit der Darstellung nur 5 oder 6 Kugelreihen, während eine typischere Laufbüchse 10 oder 20 Kugelreihen enthalten würde, wie in Fig. 17 dargestellt.
Wie in Fig. 8 dargestellt, weist das rechte Ende des drehbaren Holmabschnittes 10 einen rechtsgängigen Kanal oder Gewinde in seiner äußeren Oberfläche auf, während der nicht drehbare Holmabschnitt 9 einen rechtsgängigen Kanal oder Gewinde in seiner inneren Oberfläche aufweist. Der in Fig. 9 dargestellte Teil der Laufbüchse 25 zeigt das rechte Ende des Holmabschnittes 10 und seinen überlappenden Holmabschnitt 9 aus Fig. 8. An seinem linken Ende weist der Holmabschnitt 10 einen linksgängigen Kanal oder Gewinde in seiner inneren Oberfläche auf und der zugehörige nicht drehbare Holmabschnitt 9, der sich in den Holmabschnitt 10 erstreckt, weist einen linksgängigen Kanal oder Gewinde in seiner äußeren Oberfläche auf. Aufgrund dieser Anordnung bewirkt die Drehung des Holmteiles 10 in der durch den Pfeil A angegebenen Richtung eine Translationsbewegung des Teiles 10 nach links, wie durch den Buchstaben B bezeichnet. Gleichzeitig bewegt sich das linke Teil 9 ebenfalls in der Richtung B, aber über ungefähr die doppelte Strecke, wie Teil 10. Dasselbe wiederholt sich bei jedem Paar Holmabschnitte 9 und 10 mit dem Ergebnis, daß der Flügel ausgezogen wird. Umkehrung der Drehrichtung der Holmabschnitte 10 bewirkt, daß der Flügel eingezogen wird. Durch Ausführung dieses Konstruktionsprinzips, nach dem alle Holmabschnitte durch formschlüssige Verbindungen miteinander verbunden sind, wird Bewegung der Holmabschnitte relativ zueinander entsprechend dreier linearer und zweier Drehachsen verhindert, und nur ein Freiheitsgrad bleibt, die dritte Drehachse, und dieser wird für die Auszieh- und Einziehbewegung des Teleskoptragflügels verwendet.
Fig. 10 zeigt eine alternative Kugellageranordnung, die in der Rollelementlaufbüchse 25 angewendet werden könnte. In diesem Fall sind die Kugellager 26 in flachen, U-förmigen Kanälen 28' in Holmabschnitt 10' bzw. 29' in Holmabschnitt 9' angeordnet. In jedem Kanal gibt es zwei Kugeln und die Kugeln in Kanal 28' stützen sich gegen die gegenüberliegende Wand von Kanal 29' ab. Der Käfig 27' weist, wie in Fig. 10 dargestellt, zueinander versetzte Teile auf, um die Kugel einzuschließen.
Die drehbaren Holmabschnitte 10 werden von einem ausziehbaren Antriebsmechanismus 32 angetrieben, der mehr oder weniger schematisch in Fig. 11 gezeigt wird und ebenfalls, detaillierter, in Fig. 16. Der ausziehbare Antriebsmechanismus 32 wird durch Scheiben 33 an den drehbaren Holmabschnitten 10 befestigt (Fig. 16) und an den nicht drehbaren Holmabschnitten 9 durch Scheiben 34. Die Scheiben 33 sind mit Teilen des Antriebsmechanismus 32 unbeweglich verbunden, wie sogleich beschrieben wird, während die Scheiben 34 durch Lager 35 mit anderen Teilen des Antriebsmechanismus drehbar verbunden sind. Wie in Fig. 11 dargestellt, besteht der Antriebsmechanismus 32 aus einer Vielzahl röhrenförmiger Rahmen 36 und 37, von denen jeder ein Paar in Achsenrichtung mit Abstand voneinander angeordneter Ringe 38 und 39 enthält, die durch eine Vielzahl mit Abstand voneinander in Umfangsrichtung angeordneter, paralleler Stäbe 40 verbunden sind. Die Ringe 38 haben geringfügig kleineren Durchmesser, als die Ringe 39 und sind an der Innenfläche der Stäbe 40 befestigt, während die Ringe 39 an der Außenfläche der Stäbe 40 befestigt sind. Diese Anordnung erlaubt dem Ring 38 des Rahmenabschnittes 37, sich zwischen den Stäben 40 des Rahmenabschnittes 36 in Achsenrichtung zu bewegen, während die Stäbe 40 des röhrenförmigen Rahmens 36 gleitend mit den Stäben 40 des röhrenförmigen Rahmens 37 in Berührung stehen. Die Scheiben 33 der drehbaren Holmabschnitte 10 sind mit den Stäben 40 jedes zweiten röhrenförmigen Rahmenabschnittes 36 unbeweglich verbunden, und die Scheiben 34 der nicht drehbaren Holmabschnitte 9 sind durch Lager 35 mit den Stäben 40 der dazwischenliegenden Rahmenabschnitte 37 drehbar verbunden. Dadurch könnten die Scheiben 33 mit den röhrenförmigen Rahmenabschnitten 36 unbeweglich verbunden werden und die Scheiben 34 mit den röhrenförmigen Rahmenabschnitten 37 drehbar.
Der Antriebsmechanismus 32 wird durch ein Kegelradgetriebe 41 (Fig. 16) gedreht, das durch ein anderes Kegelradgetriebe (nicht dargestellt) angetrieben wird, das seinerseits durch einen Motor oder manuell vom Rumpf des Flugzeuges aus angetrieben wird. Das Kegelradgetriebe 41 ist auf einer Nabe 42 angebracht, die durch ein Lager 43 im Zentralgehäuse 1 drehbar getragen wird. Die Nabe 42 weist einen Flansch auf, der mit dem innersten röhrenförmigen Rahmen des Mechanismus 32 unbeweglich verbunden ist, und dadurch bewirkt die Drehung des Kegelradgetriebes 41 die Drehung des gesamten Antriebsmechanismus 32 als Einheit, da die verschiedenen röhrenförmigen Rahmen miteinander verbunden sind und ihre jeweiligen Stäbe 40 auf dem ganzen Umfang des Antriebsmechanismus miteinander in Berührung stehen. Der äußerste röhrenförmige Rahmen wird innerhalb des kleinsten Holmabschnittes 9 durch ein Lager 44 stabilisiert (Fig. 16). Wenn der Antriebsmechanismus 32 sich in Richtung des Pfeiles C dreht (siehe Fig. 11), wird die Drehbewegung durch die Scheiben 33 auf die drehbaren Holmabschnitte 10 übertragen und dies führt zur Translationsbewegung des Holmes, wie oben beschrieben, während die Holmabschnitte 9 und 10 durch die Scheiben 33, 34 die röhrenförmigen Rahmenabschnitte 36,37 dazu veranlassen, sich linear in Richtung des Pfeiles D zu bewegen.
Fig. 12 stellt einen alternativen Antriebsmechanismus 45 dar, der nach demselben Prinzip arbeitet, wie der aus Fig. 11, bei dem aber zylindrische röhrenförmige Elemente 46 und 47 verwendet werden, die ausziehbar und durch gleitende Teile miteinander verbunden sind, die relative Translationsbewegung ermöglichen, aber relative Drehbewegungen verhindern.
Fig. 13 zeigt eine weitere Anordnung, die als alternativer Antriebsmechansismus zum Antrieb der drehbaren Holmabschnitte 10 verwendet werden könnte, in der jedes Paar drehbarer Abschnitte der Holme 7 und 8 durch Schneckenantriebe 61 von einem Motor 62 oder anderen, auf dem Spant 6 angebrachten Mitteln angetrieben wird. Die Schneckenantriebe 61 greifen in Hohlräder (nicht abgebildet) an den Holmabschnitten 10 ein, wobei vorzugsweise eine Drehung der Abschnitte 10 der Holme 7 und 8 in entgegengesetzter Richtung erzeugt wird. Die schraubenförmigen Kugelkanäle 28, 29 der Holmabschnitte sind auf passende Weise links- oder rechtsgängig, so daß sich beide Holme 7 und 8 gleichzeitig aus- und einziehen. Um jedes mögliche Spiel zwischen dem Schneckenantrieb 61 und dem entsprechenden Hohlrad bei ausgezogenem Flügel zu verhindern, ist entlang jedem Holm 7, 8 eine Sperrvorrichtung 63 vorgesehen, die aus einem gezahnten Organ 64 und einem Betätigungsorgan 65 besteht. Das Betätigungsorgan 65 drückt das gezahnte Organ 64 zum Eingriff in die Zähne des Hohlrades, wodurch der drehbare Holmabschnitt gegen jegliche Drehbewegung gesperrt wird. Die Vorteile dieser Ausführungsform des Antriebsmechanismus sind, daß sie eine präzisere Steuerung der Drehung der drehbaren Holmabschnitte ermöglicht und daß das Schneckengetriebe selbstsperrend ist.
Fig. 14 zeigt eine weitere Ausführungsform des Antriebsmechanismus 66, in der ein Motor 67 verwendet wird, der einen Zahnriemen 68 antreibt, der um die drehbaren Holmabschnitte 10 geschlungen ist und in Zähne auf dem letztgenannten eingreift. Zur Spannung des Riemens und zur Aufrechterhaltung eines guten Antriebskontaktes mit dem Zahnkranz am Motor 67 sind Führungsrollen 69 vorgesehen. Die Antriebsmechanismen 66 sind auf den Spanten 6 montiert, die die drehbaren Holmabschnitte 10 tragen. Fig. 14 zeigt ebenfalls einen Verriegelungsmechanismus 70, der die drehbaren und nicht drehbaren Holmabschnitte starr miteinander verriegelt. Der Verriegelungsmechanismus 70 enthält ein Paar Kegelstifte 71, die von einander gegenüberliegenden Seiten eines Betätigungsorgans 72 abstehen, und diese Stifte werden in in den überlappenden Teilen der Holmabschnitte 9 und 10 befindliche, ausgerichtete Löcher 73 gedrückt. Fig. 15 ist eine Querschnittsansicht, die den Zahnriemen 68 unmittelbar hinter dem Lager 30 über den drehbaren Holmabschnitt 10 verlaufend zeigt. Der Antriebsmechanismus 66 hat den wünschenswerten Vorteil, etwas kompakter und leichter zu sein, als der Antriebsmechanismus 60 der Fig. 13, aber auch alle Vorteile der Funktionsweise des letzteren zu haben. Der Verriegelungsmechanismus 70 hat den wünschenswerten Vorteil, die drehbaren und nicht drehbaren Holmabschnitte starr miteinander zu verriegeln, so daß keine Bewegung relativ zueinander weder in der ausgezogenen, noch in der eingezogenen Stellung möglich ist, was in der ausgezogenen Stellung besonders vorteilhaft ist. Eine Verriegelungsvorrichtung der Art von 70 könnte auch in den in Fig. 16, 18, 20 und 22 dargestellten Ausführungsformen verwendet werden.
Fig. 16 zeigt einen eingezogenen Flügel der Konfiguration, in der sich die äußeren Holmabschnitte ins Innere der inneren Holmabschnitte einschieben und die äußeren Außenhautabschnitte sich über die inneren Außenhautabschnitte schieben. Die Begriffe "innere" und "äußere" beziehen sich bei Anwendung auf Holm- oder Außenhautabschnitte auf die Spannweitenrichtung des Flügels; "äußere" bezeichnet das äußere Spitzenende des Flügels und "innere" bezeichnet das Wurzelende des Flügels, d.h. das Ende, wo sich das Zentralgehäuse 1 befindet. Fig. 16 zeigt auch Verriegelungsgebilde 73 an den inneren Enden der Außenhautabschnitte 5, die sich um das ganze Flügelprofil erstrecken. Diese Gebilde 73 passen genau über den nächsten inneren Außenhautabschnitt und gleiten frei über diesen, wenn der Flügel ausgezogen oder eingezogen wird. Wenn der Flügel die vollkommen ausgezogene Stellung erreicht, greift eine kegelförmige Innenkante des Gebildes 73 unter einen einwärts gerichteten, auswärts gebogenen Flansch 74 am Spant 6 des inneren Außenhautabschnittes und sitzt fest unter diesem. Dies ist in Fig. 17 dargestellt. Ziel der Verriegelung der Gebilde 73 mit den Flanschen 74 ist, zu verhindern, daß sich die Außenhautabschnitte vom Spant und darunterliegenden Außenhautabschnitten abheben und gleichzeitig in begrenztem Umfang eine Gleitbewegung zwischen benachbarten Außenhautabschnitten zuzulassen, wenn sich der Flügel unter Belastung biegt. Bei dieser Konstruktion sammelt die Außenhaut 5 jedes Abschnittes die aerodynamischen Belastungen dieses Abschnittes und überträgt sie auf den zugehörigen Spant, der die Belastung wiederum auf den entsprechenden Holmabschnitt überträgt. Jeder Holmabschnitt trägt also die Belastung des entsprechenden Flügelabschnittes, sowie die gesammelten Belastungen aller äußeren Holmabschnitte, und jeder Holmabschnitt überträgt seine Last auf den nächsten inneren Holmabschnitt.
Fig. 18 und 19 ähneln den Fig. 16 bzw. 17, abgesehen davon, daß sich in diesem Fall die äußeren Holmabschnitte 9, 10 über die inneren Holmabschnitte schieben und sich die äußeren Außenhautabschnitte 5 ins Innere der inneren Außenhautabschnitte einschieben. Dementsprechend sind die Spanten 6 an den inneren Enden der Holmabschnitte 9 und 10 befestigt und die Holmscheiben 33 und 34 sind an den äußeren Enden der Holmabschnitte befestigt. In ähnlicher Weise sind die Gebilde 73 am äußeren Ende der Außenhautabschnitte befestigt und ihre und die ihnen entsprechenden Flansche 74 sind an den Spanten 6 am inneren Ende der Außenhautabschnitte befestigt. Das Zentralgehäuse 1 weist eine seitlich abstehende Hülle 75 auf, die eine abgeschlossene Kammer bildet, die den eingezogenen Flügel enthält, wobei die genannte Kammer durch Endplatten 76 an den äußeren Enden jedes der äußeren Flügelabschnitte abgeschlossen wird. Fig. 19 ist eine Teilschnittansicht des Flügels von Fig. 18 in ausgezogener Stellung, die den verriegelnden Eingriff des Gebildes 73 mit dem zugehörigen Flansch 74 zeigt.
Fig. 20 und 21 ähneln ebenfalls den Fig. 16 und 17 insofern, als sich die äußeren Holmabschnitte in die inneren Holmabschnitte einschieben, unterscheiden sich jedoch darin, daß die starren Außenhautabschnitte 5 der Fig. 16, 17 durch eine durchgehende, flexible Außenhaut 5' ersetzt worden sind, die an allen Spanten 6' befestigt ist. Die Spanten 6' sind an ihren Innenseiten ausgeschnitten, um Hohlräume zu schaffen, die die Falten des flexiblen Außenhautmaterials aufnehmen, wenn der Flügel eingezogen ist, wie in Fig. 20 dargestellt ist. Wie in Fig. 18 weist diese Ausführungsform der Erfindung eine Hülle 75' auf, die seitlich vom Zentralgehäuse 1 absteht, und dieses wird durch eine Endplatte 76' abgeschlossen. Da der eingezogene Flügel der Fig. 20 nicht die befestigten starren Außenhautabschnitte auf den Holmabschnitten aufweist, wie in Fig. 16 und 18, kann die vollständige Profilhöhe der durch die Hülle 75 gebildeten Umfassung zur Unterbringung einer größeren Anzahl Holmabschnitte verwendet werden, was eine größere Flügelspannweite ermöglichen würde. Die flexible Außenhaut 5' erlaubt größere Unterschiede im Profil des äußeren Flügelabschnittes und des inneren Wurzelabschnittes, was die Verwendung von Trapezflügelentwürfen oder Variationen im Profil von der Wurzel zur Spitze ermöglicht. Unter anderem weist die flexible Außenhaut 5' die Vorteile auf, kostengünstiger herstellbar zu sein, als die starren Außenhautabschnitte 5 der vorigen Ausführungsformen, und das Fehlen von Unstetigkeiten sorgt für eine glattere Laminarströmung der Luft über den Flügel. Das Fehlen von Unstetigkeiten in der Außenhaut ist in Fig. 21 deutlich dargestellt.
Fig. 22 und 23 sind vergrößerte Teilschnittansichten durch einen Teil eines Spants und die Außenhäute zweier Flügelabschnitte bei ausgezogenem Flügel, die die Verriegelung des Gebildes 73 mit dem Flansch 74 zeigen. Wie zu erkennen ist, weist der Flansch 74 einen nach innen gerichteten Teil 77 auf, der an der Seite des Spants 6 anliegt und in 78 durch Nieten oder andere geeignete Befestigungsmittel an diesem befestigt ist.
Fig. 24 und 25 zeigen eine andere Ausführungsform der Anordnung zur Verriegelung der Außenhaut 5 eines Flügelabschnittes mit der Außenhaut eines benachbarten Abschnittes. In diesem Fall sind die Außenhäute 5 an ihrer Innenfläche mit einer Vielzahl mit Abstand voneinander angeordneter, sich in Spannweitenrichtung erstreckender Aussteifungen versehen, die zwischen sich Kanäle 80 bilden. Eine L-förmige Klammer 81 ist am Spant 6 befestigt und weist einen Flansch 82 auf, der über die verjüngte Innenkante des Gebildes 73 paßt und sich damit verriegelt. Klammer 81 weist ebenfalls einen nach innen gerichteten Teil 83 auf, der an der Seite des Spants 6 anliegt und an ihm in 84 befestigt ist. Vorteil dieser Anordnung ist, daß sie die Außenhaut erheblich versteift.
Fig. 26 ist eine perspektivische Teilansicht einer Außenhaut 5, die die Kanäle 80 in der Innenfläche zeigt und das Verriegelungsgebilde 73 am Ende des Außenhautabschnittes.
Fig. 27 und 28 zeigen eine weitere Ausführungsform der Anordnung zur Verriegelung der Außenhaut 5 eines Flügelabschnittes mit der Außenhaut eines benachbarten Abschnittes. In diesem Beispiel ist das an der Seite des Spants 6 befestigte Verriegelungsorgan mit der Bezugsnummer 85 bezeichnet und weist einen T-förmigen Querschnitt mit einem horizontalen oberen Flansch 86 und einem vertikalen Flansch 87 auf. Der obere Flansch 86 ist in regelmäßigen Abständen unterbrochen und unterschnitten, um Schlitze 88 auszubilden. Aussteifungen 89 erstrecken sich nach unten in die durch die Unterbrechungen des oberen Flansches 86 gebildeten Zwischenräume, sind an der Innenseite der Außenhaut 5 befestigt und verlaufen in Spannweitenrichtung. Jede Aussteifung 89 weist an seiner Unterfläche einen Flansch 90 auf, der sich seitlich in den unterschnittenen Schlitz 88 erstreckt. Die Flansche 90 und Aussteifungen 89 bilden zusammen mit der Außenhaut 5 C-förmige Kanäle 91. Die oberen Flansche 86 verriegeln sich also mit den C-förmigen Kanälen 91, was die Trennung der Außenhäute 5 voneinander zu jedem Zeitpunkt während des Ausziehens und Einziehens der Flügel verhindert, statt nur in der vollständig ausgezogenen Stellung, wie es bei den Ausführungsformen der Fig. 22, 23 und 24, 25 der Fall ist.
Fig. 29 ist eine perspektivische Teilansicht des hinteren Teils eines ausgezogenen Flügels, die ein Querruder und einen Teil der zugehörigen Klappe zeigt, die sich beide mit dem Flügelabschnitt zusammenschieben, während Fig. 30 eine Teilausbruchansicht eines Abschnittes des Querruders ist. In diesem Beispiel handelt es sich um eine Flügelkonstruktion des Typs, bei dem sich die äußeren Flügelabschnitte 4 ins Innere der inneren Flügelabschnitte einschieben, und in ähnlicher Weise schieben sich die äußeren Querruderabschnitte 14 in die inneren Querruderabschnitte ein. Die Querruderabschnitte 14 schieben sich ebenfalls in die Klappenabschnitte 15 ein. Wie am besten in Fig. 30 dargestellt, umfaßt jeder der Querruderabschnitte 14 eine obere Außenhaut 92 und eine untere Außenhaut 93, die an ihren Hinterkanten miteinander verbunden sind, und sind an ihrer Vorderkante durch nach innen gedrehte Wände 94 miteinander verbunden, die mit einem röhrenförmigen Teil 95 verbunden sind. Der röhrenförmige Teil 95 ist an einem Ende durch eine Endwand 96 verschlossen und das andere Ende ist mit einem Spant 97 verbunden, der an den oberen und unteren Außenhäuten 92 und 93 befestigt ist. Das Spantende eines Querruderabschnittes schiebt sich in das offene Ende des benachbarten inneren Abschnittes ein, so daß eine Drehung eines Abschnittes die Drehung aller Querruderabschnitte als Einheit bewirkt.
Am offenen äußeren Ende jedes Flügelabschnittes 4 befindet sich an dessen Hinterkante ein rückwärts vorstehendes Lagertrageorgan 98, das sich durch die Öffnung im röhrenförmigen Teil 95 zwischen den Wänden 94 erstreckt und ein Lager 99 aufweist, das den röhrenförmigen Teil trägt. Das Lager 99 definiert also die Drehachse F-F der Querruderabschnitte 14. Die Drehbewegung der Querruderabschnitte 14 um die Achse des Lagers 99, wie sie durch den Pfeil E angegeben wird, erfolgt mittels eines zusammenschiebbaren Antriebsmechanismus 100, der in Fig. 29 schematisch dargestellt ist, der ähnlich sein kann, wie der in den Fig. 11 oder 12 dargestellte Mechanismus.
Fig. 31 ist eine der Fig. 29 ähnliche Ansicht, zeigt jedoch eine andere Ausführungsform der Außenhaut- und Antriebsanordnung des Querruders, in der das zusammenschiebbare Antriebsrohr zur Betätigung des Querruders in den Flügelabschnitten enthalten ist. Die Querruder werden hier mit den Bezugsnummern 14' bezeichnet und sind, wie am besten in Fig. 32 dargestellt, mit einer oberen Außenhaut 101 und einer unteren Außenhaut 102 konstruiert, die an ihren Hinterkanten miteinander verbunden sind und an ihren Vorderkanten durch eine Wand 103 verbunden sind. Das Querruder 14' ist an einem Ende offen und am anderen Ende durch einen Spant 104 verschlossen. Die Wand 103 weist an einem Ende einen nach vorne gebogenen Flansch 105 auf, durch den eine Drehachse G-G verläuft, und von Flansch 105 steht radial bezüglich der Achse G-G eine Zunge 106 ab, die an irgendeinem geeigneten Bewegung übertragenden Mittel befestigt ist, das das Querruder mit einer zusammenschiebbaren, röhrenförmigen Antriebswelle 107 in Inneren der Flügelabschnitte 4 verbindet. Das Querruder 14' der Fig. 32 hat eine geringfügig andere Konfiguration, als das Querruder 14 der Fig. 31, diese Unterschiede sind jedoch unwesentlich, da sie in derselben Weise funktionieren. Flansch 105 ist mit einem anderen Flansch 108, der rückwärts von der Hinterkante des Flügelabschnittes 4 absteht, durch geeignete Lagermittel (nicht dargestellt) verbunden, wodurch Drehbewegungen des Querruders um die Achse G-G ermöglicht werden. Der äußere Endabschnitt der zusammenschiebbaren Antriebswelle 107 wird durch ein Lager 109 am äußeren Ende des entsprechenden Flügelabschnittes 4 drehbar getragen und die äußeren Enden der Antriebswellenabschnitte werden an ihren entsprechenden Spanten durch Lagermittel (nicht dargestellt) drehbar getragen. Das innere Ende jedes Querruderabschnittes wird im inneren benachbarten Querruderabschnitt in gleicher Weise durch Einschieben aufgenommen, in der sich die Flügelabschnitte 4 zusammenschieben. Das Bewegung übertragende Mittel 110 verbindet also die äußeren Querruderabschnitte 14' mit der zusammenschiebbaren Antriebswelle 107 derart, daß eine Drehung der Antriebswelle die Drehung des äußeren Querruderabschnittes 14' bewirkt, und der letztere veranlaßt, da er mit den anderen Querruderabschnitten zusammenschiebbar verbunden ist, die Querruderanordnung zu einer Drehung als Einheit. Vorteil dieser Anordnung ist, daß die Querruderkonstruktion viel einfacher ist, als die in Fig. 29 und 30 gezeigte.
Fig. 33 zeigt eine alternative Spreizklappenanordnung, die wahrscheinlich die einfachste Klappenanordnung ist, die bei einem Teleskoptragflügel angewendet werden kann. In dieser Ausführungsform weist die Hinterkante der unteren Außenhaut des Flügelabschnittes 4 eine flache, in 112 angelenkte Platte 111, die durch ein Betätigungsorgan 113 gehoben und gesenkt werden kann. Die flache Platte 111 kann nur gesenkt werden, wenn der Flügel vollständig ausgezogen ist, und die Platten 111 würden vor Einziehen des Flügels gehoben werden. Diese Anordnung ermöglicht die einfachste Flügelkonstruktion, indem sie ein ununterbrochenes Tragflügelprofil im Wurzelabschnitt des Flügels sicherstellt, in den die äußeren Flügelabschnitte mit Querrudern eingezogen werden können.
Vermutlich ist die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung mehr oder weniger aus der vorangehenden Beschreibung klar. Trotzdem sei sie folgendermaßen zusammengefaßt: Der ausgezogene Flügel wird durch Veranlassen des Antriebsmechanismus 32 zur Drehung in der geeigneten Richtung unter Verwendung eines Motors oder eines manuell betriebenen Handrades eingezogen. Der rotierende Antriebsmechanismus 32 dreht die drehbaren Holmabschnitte 10, die zwischen Paaren nicht drehbarer Holmabschnitte 9 angeordnet sind, und diese Drehbewegung drehbarer relativ zu nicht drehbaren Holmabschnitten mit ihren schraubenförmigen Gewindemitteln entgegengesetzter Gangrichtung an gegenüberliegenden Enden bewirkt, daß sich die Holmabschnitte ineinanderschieben. Die gleichzeitige Drehung aller drehbarer Holmabschnitte bewirkt, daß jeder Holmabschnitt, sowohl drehbare, wie nicht drehbare, sich mit dem benachbarten inneren Holmabschnitt zusammenschiebt. Jeder Holmabschnitt führt den zugehörigen Spant und Außenhautabschnitt einschließlich ihrer entsprechenden Querruder- und Klappenabschnitte mit sich. In der vollständig eingezogenen Stellung sind die zusammengeschobenen Flügelabschnitte entweder im Zentralgehäuse eingeschlossen oder im Bereich des Zentralgehäuses angeordnet, wo sie nur 30% der Spannweite bei ausgezogenem Flügel in Anspruch nehmen oder sogar vollständig in der Breite des Rumpfes eingeschlossen sein können. Dank der vorbelasteten Rollelemenlaufbüchsen zwischen überlappenden Holmteilen über eine gewisse Breite behalten die Holme ihre Belastbarkeit über den gesamten Auszieh- und Einziehbereich. Die Holmabschnitte können in den benachbarten inneren Holmabschnitt oder über ihn geschoben werden und in gleicher Weise können die Außenhautabschnitte in die benachbarten Außenhautabschnitte oder über sie geschoben werden, wie es Konstruktionsüberlegungen erfordern mögen. Die einzelnen Flügelabschnitte können derart konstruiert sein, daß die Außenhaut- und Holmabschnitte von gegenüberliegenden Seiten des Spants abstehen oder daß beide von derselben Seite des Spants abstehen.
Um den eingezogenen Flügel auszuziehen, wird der Antriebsmechanismus 32 in der entgegengesetzten Richtung gedreht, was bewirkt, daß sich die Holmabschnitte vom benachbarten inneren Holmabschnitt entfernen, indem sie ihre entsprechenden Spant- und Außenhautabschnitte mitführen.
Zur Verdeutlichung der Bedeutung der Patentansprüche: Die Begriffe "innere" und "äußere" beziehen sich auf Orientierungen in Spannweitenrichtung; der Begriff "innere" bedeutet zum Wurzelende des Flügels oder zum Rumpf hin und der Begriff "äußere" zum Spitzenende des Flügels hin. Der Begriff "Gewindemittel", wie er in den Patentansprüchen verwendet wird, bezieht sich auf die gewindeartigen, schraubenförmigen Rillen oder Kanäle in einander gegenüberliegenden Flächen der überlappenden Holmabschnitte, in denen sich Rollelemente, wie Kugellager, bewegen. Die schraubenförmigen Rillen sind an einem Ende jedes Holmabschnittes rechtsgängig und am gegenüberliegenden Ende desselben Holmabschnittes linksgängig. Der Begriff "Gewindemittel" könnte also herkömmliche Gewinde einschließen, obwohl vermutet wird, daß derartige herkömmliche Gewinde aufgrund von Toleranz- und Reibungsproblemen weniger wünschenswert sind, als die hier dargestellten und beschriebenen Rollelementlaufbüchsen. Die Gewindemittel, die überlappende Holmabschnitte verbinden, bieten formschlüssige, verriegelnde Verbindungen, die jegliche Translationsbewegung von Holmabschnitten relativ zueinander ohne Drehung relativ zueinander verhindern. Mit den formschlüssigen Verbindungen wäre es erforderlich, die verriegelnden Teile der Verbindung zu zerstören, um eine Translationsbewegung von Holmabschnitten relativ zueinander zu bewirken.
Wenn ich auch mit vielen Details dargestellt und beschrieben habe, was ich für die bevorzugte Ausführungsform meiner Erfindung halte, so ist es doch dem Fachmann verständlich, daß die Erfindung im Rahmen der folgenden Patentansprüche verschiedene andere Formen annehmen kann.

Claims

1. Teleskoptragflügel der Art, die ein Zentralgehäuse (1) und ein Paar seitlich von gegenüberliegenden Seiten dieses Zentralgehäuses abstehende Flügelhälften (2, 3) aufweist, bei dem jede Flügelhälfte aus einer Vielzahl kurzer, sich ineinander und in das Zentralgehäuse schiebender Flügelabschnitte (4) besteht, gekennzeichnet durch zwei in Tiefenrichtung im Abstand voneinander angeordnete, parallele, röhrenförmige Holme (7, 8), die sich vom Wurzelende jeder Flügelhälfte zu ihrem Spitzenende erstreckt, wobei die Länge der Flügelabschnitte derart ist, daß die Spannweite bei vollständigem Einschieben ins Zentralgehäuse weniger als 30% der Spannweite bei vollständigem Ausziehen beträgt und jeder der genannten Holme eine Vielzahl Holmabschnitte (9, 10) umfaßt, von denen Abschnitte (10) drehbar sind und sich mit nicht drehbaren Abschnitten (9) abwechseln, wobei jeder der genannten Holmabschnitte sich mit den benachbarten Holmabschnitten überlappt,

wobei die genannten Flügelabschnitte Spanten (6) enthalten, die mit den entsprechenden Abschnitten der beiden genannten Holme verbunden sind, wobei die genannten Spanten mit den nicht drehbaren Abschnitten der genannten Holme fest verbunden sind und mit den drehbaren Abschnitten der genannten Holme drehbar verbunden sind,

an den genannten Spanten befestigte Flügelaußenhäute (5), Gewindemittel in Form von vorbelasteten Rollelementlaufbüchsen (25), die die überlappenden Bereiche der genannten Holmabschnitte miteinander verbinden, wobei die Gewindemittel an einem Ende rechtsgängig sind und die Gewindemittel am anderen Ende linksgängig, und

vom Holm getrennte Mittel (32) zum Drehen der drehbaren Holmabschnitte, während die zwischen ihnen liegenden Abschnitte nicht drehbar gehalten werden, wodurch die Holme gleichzeitig je nach der Drehrichtung auseinandergezogen oder zusammengeschoben werden und dabei die Spanten und Außenbautabschnitte mitführen.

2. Teleskoptragflügel gemäß Patentanspruch 1, bei dem sich der Durchmesser der genannten röhrenförmigen Holmabschnitte (9, 10) vom Wurzelende des Flügels zu dessen Spitzende verringert und sich jeder der genannten Holmabschnitte ins Innere des an seinem inneren Ende benachbarten Holmabschnittes einschiebt.

3. Teleskoptragflügel gemäß Patentanspruch 1, bei dem sich der Durchmesser der genannten röhrenförmigen Holmabschnitte (9, 10) vom Wurzelende des Flügels zu dessen Spitzende vergrößert und sich jeder der genannten Holmabschnitte über die Außenseite des an seinem inneren Ende benachbarten Holmabschnittes schiebt.

4. Teleskoptragflügel gemäß Patentanspruch 1, bei dem die genannten Flügelaußenhäute (5) aus steifem, tafelförmigen, dem Flügelprofil entsprechend geformtem Material bestehen, wobei die genannten Flügelaußenhäute in einzelne Abschnitte geteilt sind, in denen jeder Außenhautabschnitt an seinem inneren Ende am ihm entsprechenden Spant befestigt ist, wobei das äußere Ende sich mit dem Außenhautabschnitt des benachbarten äußeren Flügelabschnittes überlappt und sich jeder der genannten Außenhautabschnitte ins Innere des benachbarten inneren Außenhautabschnittes einschiebt, wenn der Flügel eingezogen wird.

5. Teleskoptragflügel gemäß Patentanspruch 1, bei dem die genannten Flügelaußenhäute (5) aus steifem, tafelförmigen, dem Flügelprofil entsprechend geformtem Material bestehen, wobei die genannten Flügelaußenhäute in einzelne Abschnitte geteilt sind, in denen jeder Außenhautabschnitt an seinem äußeren Ende am ihm entsprechenden Spant befestigt ist, wobei das innere Ende sich mit dem Außenhautabschnitt des benachbarten inneren Flügelabschnittes überlappt und sich jeder der genannten Außenhautabschnitte über die Außenseite des benachbarten inneren Außenhautabschnittes schiebt, wenn der Flügel eingezogen wird.

6. Teleskoptragflügel gemäß Patentanspruch 1, bei dem die genannten Flügelaußenhäute (5) aus steifem, tafelförmigen, dem Flügelprofil entsprechend geformtem Material bestehen, wobei die genannten Flügelaußenhäute in einzelne Abschnitte geteilt sind, in denen jeder Außenhautabschnitt an einem Ende am ihm entsprechenden Spant befestigt ist und seitlich von ihm absteht, wobei jeder der genannten Holmabschnitte an derselben Seite am ihm entsprechenden Spant befestigt ist, wie die Flügelaußenhaut, und sich seitlich abstehend ins Innere der Flügelaußenhaut erstreckt.

7. Teleskoptragflügel gemäß Patentanspruch 1, bei dem die genannten Flügelaußenhäute (5) aus steifem, tafelförmigen, dem Flügelprofil entsprechend geformtem Material bestehen, wobei die genannten Flügelaußenhäute in einzelne Abschnitte geteilt sind, in denen jeder Außenhautabschnitt an einem Ende am ihm entsprechenden Spant befestigt ist und seitlich von ihm absteht, wobei jeder der genannten Holmabschnitte an der den Flügelaußenhäuten gegenüberliegenden Seite befestigt ist.

8. Teleskoptragflügel gemäß Patentanspruch 1, bei dem die genannten Flügelaußenhäute (5) aus flexiblem Material bestehen, das an den genannten Spanten befestigt ist, wobei das genannte flexible Außenhautmaterial in der Lage ist, in einen kompakten Raum zwischen benachbarten Spanten zusammengefaltet zu werden, wenn der Flügel eingezogen wird, und straff gespannt zu werden, wenn der Flügel ausgezogen wird.

9. Teleskoptragflügel gemäß Patentanspruch 1, bei dem die genannten Mittel (32) zum Drehen der genannten drehbaren Holmabschnitte ein drehbares, ausziehbares Antriebsorgan (32 oder 45) umfassen, das zentral in jedem der genannten röhrenförmigen Holme angeordnet ist, wobei das genannte ausziehbare Antriebsorgan eine Vielzahl von Abschnitten aufweist, wobei gewisse von diesen Abschnitten mit den genannten drehbaren Holmabschnitten fest verbunden sind und andere von den genannten Abschnitten des ausziehbaren Antriebsorgans mit den genannten nicht drehbaren Holmabschnitten drehbar verbunden sind, und Mittel am Wurzelende des Flügels zum Antrieb des genannten ausziehbaren Antriebsorgans.

10. Teleskoptragflügel gemäß Patentanspruch 1, bei dem die genannten Mittel (32) zum Drehen der genannten drehbaren Holmabschnitte Motormittel (62) umfassen, die an gewissen von den genannten Spanten, mit denen drehbare Holmabschnitte verbunden sind, angebracht sind, und Kraftübertragungsmittel (61) zur Verbindung der genannten Motormittel mit den drehbaren Holmabschnitten an dem Spant, an denen die genannten Motormittel angebracht sind.

11. Teleskoptragflügel gemäß Patentanspruch 1, darüber hinaus gekennzeichnet durch Außenhautverriegelungsmittel (85), bestehend aus Gebilden (73) an den äußeren Enden der Außenhautabschnitte, wobei jedes der genannten Gebilde einen nach innen gerichteten Flansch enthält, in Spannweitenrichtung verlaufende, C-förmige Kanäle (91), die an der inneren Oberfläche der Außenhaut ausgebildet sind und gegenüberliegende, nach innen gerichtete Flansche aufweisen, und ein Organ (87), das an der inneren Seite jedes Spants befestigt ist und Teile aufweist, die sich in die genannten C-förmigen Kanäle erstrecken, mit nach außen abstehenden Flanschen, die über den genannten nach innen gerichteten Flanschen (86) der genannten C-förmigen Kanäle liegen, wobei die genannten Organe auch einen nach außen gerichteten Flansch aufweisen, der über dem genannten nach innen gerichteten Flansch (86) am genannten Gebilde (73) ankoppelbar ist, um das äußere Ende des Außenhautabschnittes am Spant des nächsten benachbarten Flügelabschnittes zu verriegeln, wenn der Flügel vollständig ausgezogen ist, wobei das genannte Organ und sein gleitendes Ankoppeln an den genannten C-förmigen Kanälen dazu dienen, die genannte Außenhaut relativ zum benachbarten Spant zu führen, wenn der Flügel ausgezogen und eingezogen wird.

12. Teleskoptragflügel gemäß Patentanspruch 1, darüber hinaus dadurch gekennzeichnet, daß er Mittel (70) zur Sperrung der drehbaren Holmabschnitte gegen Drehungen aufweist, wenn der Flügel vollständig ausgezogen ist.

13. Teleskoptragflügel gemäß Patentanspruch 1, darüber hinaus dadurch gekennzeichnet, daß er an den Spanten angebrachte Mittel (63) zur Verriegelung der drehbaren Holmabschnitte mit den nicht drehbaren Holmabschnitten bei vollständig ausgezogenem Flügel aufweist, wodurch eine Bewegung relativ zueinander verhindert wird.

14. Teleskoptragflügel gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er Querruder (14) aufweist, die aus einer Vielzahl im wesentlichen keilförmiger, teleskopartig miteinander verbundener Abschnitte bestehen, wobei die genannten Querruderabschnitte an der Hinterkante des entsprechenden Flügelabschnittes schwenkbar angebracht sind. Steuerungsmittel, die eine innerhalb des Flügels befindliche und mit diesem ein- und ausziehbare Antriebskonstruktion (107) umfassen, und Mittel (110), die die genannten Steuerungsmittel mit einem der Endabschnitte des Querruders verbinden, um dieses zu bewegen, wobei der genannte eine Querruderabschnitt die Steuerungsbewegung auf den nächsten benachbarten Querruderabschnitt durch ihren überlappenden keilförmigen Aufbau überträgt.

15. Teleskoptragflügel gemäß Patentanspruch 1, darüber hinaus dadurch gekennzeichnet, daß er teleskopartige Querruderabschnitte (14) aufweist, die die gesamten Steuerungs- und Konstruktionsmittel verkörpern, wobei die genannten Querruderabschnitte im allgemeinen keilförmig sind und obere und untere Außenhäute (92, 93) aufweisen, die am einen Ende mit einem Spant (97) verbunden sind, während das andere Ende offen ist, einen seitlich offenen, im wesentlichen röhrenförmigen Teil (95), der an einem Ende offen ist und eine Wand (96) aufweist, die das andere Ende verschließt, wobei das genannte offene Ende des röhrenförmigen Teils mit dem genannten Spant verbunden ist und die genannten oberen Außenhäute über und die genannten unteren Außenhäute unter dem genannten röhrenförmigen Teil über ihn hinaus und in radialer Richtung mit Abstand von ihm verlaufen, wobei die vorderen Enden der genannten oberen und unteren Außenhaut an den Kanten der Öffnung in der Seite des röhrenförmigen Teils durch Wandteile (94) mit dem genannten röhrenförmigen Teil verbunden sind. Lagermittel (99), die an den Hinterkanten der Flügelabschnitte angebracht sind und durch die genannte Öffnung im genannten röhrenförmigen Teil verlaufen und mit der Endwand des röhrenförmigen Teils schwenkbar verbunden sind, und Steuerungsmittel (100), die mit dem röhrenförmigen Teil eines Endabschnittes des Querruders verbunden sind, wobei der genannte eine Querruderabschnitt durch die Berührung der Wandteile des einen Querruderabschnittes mit den Wandteilen des nächsten benachbarten Querruderabschnittes und durch den überlappenden keilförmigen Aufbau der Querruderabschnitte überträgt.

16. Teleskoptragflügel gemaß Patentanspruch 1, der an der Unterseite des Flügelabschnittes an dessen Hinterkante angebrachte Klappen (111) aufweist, die für eine vertikale Schwenkbewegung zwischen einer eingezogenen Stellung bündig mit der unteren Flügelaußenhaut und einer nach unten abgewinkelten, ausgezogenen Stellung gelenkig angebracht sind, und ein Stellglied (113) zur Bewegung der genannten Klappen aus einer der genannten Stellungen in die andere.