DE3874706T2 - Vorfluegel eines flugzeuges. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorderkantenausbildung für Flugzeuge, bei der ein Vorflügel vor einem festen Tragflügelabschnitt angeordnet und zwischen einer Reiseflugstellung, in der der Vorflügel benachbart zum festen Tragflügel liegt und einer Stellung mit hohem Auftrieb beweglich ist, in der der Vorflügel in einem Abstand zum Tragflügel angeordnet ist, um einen Schlitz zu bilden.
• Es sind zahlreiche Anordnungen bekannt, um den Vorflügel abzustützen und seine Lage über den betriebsmäßigen Bewegungsbereich zu steuern. Diese Anordnungen weisen Tragschienen auf, die am Vorflügel am oder im Bereich des Vorderendes angeordnet sind und gleitbar gegenüber dem festen Tragflügelabschnitt gelagert sind. Sie können eine Kreisbogenform aufweisen, derart, daß der Pfad, dem der Vorflügel folgt, definitionsgemäß ein Kreisbogen ist, oder stattdessen kann die Anordnung derart getroffen sein, daß der Vorflügel optimierte Lagen bei gewählten Winkeln der Entfaltung gemäß speziellen Flugmoden einnimmt, z.B. während des Reiseflugs, beim Start und bei der Landung. In jedem Falle wird jeder in Spannrichtung verlaufende Abschnitt des Vorflügels von zwei oder mehreren Trägerschienen allgemein mittels einer Bolzenbefestigung abgestützt, die sich als Gelenk von der Hinterseite des Vorflügels erstreckt. Dieses Gelenk kann außerdem Vorflügeleinstellmittel aufweisen, wodurch der Vorflügel ordnungsgemäß aufgetakelt werden kann, um zu gewährleisten daß er eine glatte obere Oberflächenkontinuität mit dem festen Tragflügel bildet, wenn er in Verstaustellung befindlich ist.
• In seiner Verstaustellung liegt der vordere Oberflächenbereich des Vorflügels, der allgemein konkavförmig ausgebildet ist, in unmittelbarer Nähe zu dem Vorderkantenabschnitt des festen Tragflügels, der allgemein konvexe Form hat, und dieser feste Tragflügel Vorderkantenabschnitt muß mit Öffnungen versehen sein, damit nicht nur die Trägerschienen, sondern auch der Gelenkaufbau aufgenommen werden kann. Dies kann zu einer ziemlich groß bemessenen Öffnung führen, die unerwünschte Eigenschaften zeigt, wenn der Vorflügel entfaltet ist, da unerwünschte Strömungswiderstände in den Schlitz eingeführt werden können, der zwischen dem Vorflügel und dem festen Vorderkantenabschnitt gebildet ist.
• Die US-A-4 640 477 beschreibt eine Anordnung zum Abschließen einer solchen Öffnung, und diese Anordnung weist eine Tür auf, die um eine Drehachse schwenkbar gelagert ist, welche in einer Vertikalebene allgemein parallel zur Bewegung der Schiene liegt. Die Drehachse ist derart schräggestellt, daß sich die Tür nach oben, nach hinten und seitlich in ihre zurückgezogene Stellung bewegt, so daß die Schiene zurückgezogen werden kann und wenn die Schiene ausgefahren wird, bewegt eine Feder die Tür in ihre entfaltete Stellung, um die Öffnung zu schließen. Bei dieser bekannten Anordnung ist die Tür schwenkbar benachbart zur inneren Oberfläche des festen Vorderkantenaufbaus des Tragflügels angeordnet und so ausgebildet, daß die Tür winkelmäßig um eine einzige Drehachse versetzt wird. In anderen Worten, sie wirkt wie eine herkömmliche Schwenktür und die Tür bewegt sich entweder in ihre entfaltete oder in ihre zurückgezogene Stellung als Funktion der Schienenbewegung. Die Entfaltung des Vorflügels wird begleitet von einer nach vorwärts und unten gerichteten Bewegung der Schiene, so daß die Tür durch die Feder in die Entfaltungsstellung überführt werden kann. Beim Zurückziehen des Vorflügels greift die obere Oberfläche der Schiene an der Tür an, die winkelmäßig in ihre zurückgezogene Stellung versetzt wird. Die Tür ist bei diesem Mechanismus auf einer Seite angelenkt und nimmt ein großes Volumen freien Raumes innerhalb des Tragflügels während der Bewegung ein: in vielen Fällen ist ein so großes Volumen einfach nicht verfügbar. Die vorliegende Erfindung sucht die oben erwähnten Nachteile bekannter Aufbauten zu vermindern.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Flügelvorderkantenaufbau für ein Flugzeug vorgesehen, bei dem ein Vorflügel vor einer festen Vorderkante angeordnet und zwischen einer zurückgezogenen Stellung, in der er dicht benachbart zu der festen Vorderkante liegt und einer entfalteten Stellung beweglich ist, in der er im Abstand zu der festen Vorderkante liegt, um einen Schlitz zu definieren, wobei der Vorflügel folgende Teile aufweist:
• Befestigungsmittel mit wenigstens zwei im wesentlichen in Sehnenrichtung verlaufenden Trägerschienen, die gleitbar am Vorderkantenabschnitt gelagert sind, um die Vorflügelbewegung zu definieren; eine Öffnung in der Vorderkantenbeplankung der festen Vorderkante, um die Vorflügelbefestigungsmittel aufzunehmen, wenn der Vorflügel in seiner zurückgezogenen Stellung befindlich ist; Schließmittel für die Öffnung, die innerhalb des festen Vorderrandes gelagert und zwischen einer Schließstellung für die Öffnung, wenn der Vorflügel in seiner entfalteten Stellung befindlich ist und einer zurückgezogenen Stellung beweglich sind, in der der Vorflügel in seiner Verstaustellung befindlich ist; wobei die die Öffnung verschließenden Mittel folgende Teile umfassen:
• a) zwei Verschlußklappen mit Oberflächenprofilen, die allgemein dem festen Vorderkantenprofil angepaßt sind und in Kombination einen Oberflächenbereich aufweisen, der so bemessen ist, daß die Öffnung abgeschlossen wird,
• b) parallele Bewegungslenker, die in der Vorderkante gelagert sind und an denen die Verschlußklappen befestigt sind; und
• c) Mittel, welche auf die Verschlußklappen einwirken, um diese zwischen der zurückgezogenen und der entfalteten Stellung zu bewegen.
• Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, in der:
• Fig. 1 schematisch einen Teil einer Vorderkanten-Vorflügelanordnung veranschaulicht, wobei der Vorflügel gegenüber dem Tragflügel entfaltet ist;
• Fig. 2 eine Vorderansicht der festen Vorderkante des Tragflügels in einer typischen Vorflügelabstützposition, betrachtet in Richtung des Pfeiles II gemäß Fig. 1;
• Fig. 3 ist eine Schnittansicht durch die feste Vorderkante des Tragflügels in der gleichen Vorflügelträgerstellung, betrachtet längs einer Linie III-III gemäß Fig. 2, und
• Fig. 4 ist eine Ansicht der festen Vorderkante in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 3 betrachtet.
• Nunmehr wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. Figur 1 veranschaulicht einen Teil des Vorderrandes eines Vorflügels 10, der von einer festen Flügelvorderkante 11 mittels zweier oder mehrerer, im wesentlichen in Sehnenrichtung verlaufender bogenförmiger Trägerschienen 12 abgestützt wird und durch welche Mittel der Vorflügel 10 aus einer Verstaustellung, in der er dicht benachbart zur festen Vorderkante liegt, um einen Übergang auf das aerodynamische Flügelprofil in bekannter Weise (hier nicht dargestellt) zu liefern, in eine entfaltete Stellung mit hohem Auftrieb beweglich ist, die hier dargestellt ist und in der der Vorflügel einen Schlitz 13 bildet.
• Der Vorflügel 10 wird von den Schienen 12 über eine Gelenkverbindung 14 getragen. Das Vorderende der Vorflügelträgerschienen 12 ist wie dargestellt ausgebildet, um eine Schwenkbefestigung 15 an einem Gabelendstück 16 zu bewirken, welches von dem Innenprofil 17 des Vorflügels nach hinten vorsteht. Der Vorflügel weist außerdem einen Ansatz 18 auf, der ebenfalls von dem Innenprofil 17 des Vorflügels nach hinten vorsteht und eine Schwenkbefestigung 19 mit zwei Einstellenkern 20 bildet. Das untere Ende dieser Lenker 20 weist eine Schwenkbefestigung 21 mit der Schiene 12 auf. Diese Anordnung ist in besonderer Weise so ausgebildet, daß zusätzlich zur Vorflügelbefestigung Einstellmittel geschaffen werden, um den Vorflügel ordnungsgemäß gegenüber dem Tragflügelprofil anzuordnen, wenn der Tragflügel in seiner eingefahrenen Stellung befindlich ist. Eine ins einzelne gehende Beschreibung dieses Gelenkeinstellaufbaus wird hier nicht gegeben. Es ist jedoch ersichtlich, daß bei geschlossenem Vorflügel 10 der Gelenkaufbau 14 in den festen Vorderkantenaufbau des Tragflügels einsteht, was eine entsprechend bemessene Öffnung 22 in der Beplankung 23 der Vorderkante erfordert. Wie oben erwähnt, kann die Öffnung eine beträchtliche Größe aufweisen, was dazu führt, daß bei entfaltetem Vorflügel unerwünschte Strömungsstörungen im Schlitz 13 zwischen dem Vorflügel und der festen Vorderkante des Tragflügels gebildet werden.
• Um dieses Problem zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung eine entfaltbare Vorderrand-Verschlußklappenanordnung 27 vor, die automatisch die Öffnung abschließt, wenn der Vorflügel 10 entfaltet wird, die jedoch durch den Gelenkaufbau 14 zurückgezogen wird, der an den Verschlußklappen angreift, wenn der Vorflügel zurückgezogen wird. Dies wird im einzelnen unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 4 beschrieben.
• Figur 2 und 3 zeigen einen Vorderkantenaufbau bei einer typischen Vorflügelbefestigungsstellung, und die Mittellinie 24 in Fig. 2 entspricht jener der Vorflügelschiene 12 und des Gelenkaufbaus 14. Der Aufbau des Vorderrandes und die Verschlußklappenanordnung sind symmetrisch um die Mittellinie 24 herum angeordnet. Der Aufbau weist zwei Vorderkanten-Hilfsrippen 25 und 26 auf, die vor einem Flügelhilfsholm 28 liegen.
• Der Verschlußklappenaufbau 27 weist zwei symmetrisch angeordnete Verschlußklappen 27A und 27B auf, deren Oberflächenprofil 29 in der Form dem Innenprofil der Vorderkantenbeplankung 23 des Tragflügels angepaßt ist. Der obere Rand der Verschlußklappen 27A und 27B weist jeweils einen Hinterrandkörper 30 in extrudierter Form auf, um an dem Oberrand 31 und äußeren Seitenstegen 32, 33 anzugreifen. Die äußeren Seitenstege 32 und 33 weisen an ihren äußeren Oberflächen obere und untere Gabellager 34 und 35 auf, und die Hilfsrippen 25 und 26 des Tragflügels weisen auf ihren inneren Oberflächen nach innen weisende obere und untere Gabellager 36 und 37 auf. Verbindungswinkelhebel 42 sind mit einer Schwenkbefestigung 38 an den Gabellagern 36 und 37 und durch Schwenkbefestigungen 39 mit den Gabellagern 34 und 35 verbunden. Die Gabellager 34, 35, 36 und 37 und die Winkelhebel 42 liegen längs gemeinsamer und paralleler Achsen 40 und 41, die infolgedessen die Drehachse der Verschlußklappen definieren, so daß die Verschlußklappen gezwungen sind, sich allgemein parallel zur Bewegung der Schienen 12 zu bewegen. Der diagonale Schenkel 43 des Winkelhebels 42 hat ein Befestigungsloch 44 zum Eingreifen einer oberen und einer unteren Zugfeder 45, die in Befestigungsansätzen 46 verankert sind, welche an der Vorderseite des Hilfsholms 28 angeordnet sind. Die Federn 45 und die Trägeransätze 46 liegen in gleicher Weise längs der parallelen Achsen 40 und 41.
• Wenn im Betrieb der Vorflügel entfaltet wird, dann wird die Öffnung 22 durch die Verschlußklappen 27A und 27B verschlossen, die in federbelasteten Schließeingriff mit der Tragflügelvorderkante gelangen und im wesentlichen längs der Mittellinie 24 aneinanderstoßen. Beim Zurückziehen des Vorflügels wird die Hinterkante 47 des Ansatzes 18, der in herkömmlicher Weise so gestaltet ist, daß er einen Einlaß bildet, graduell in Berührung mit den Verschlußklappen 27A und 27B gebracht, wodurch eine Öffnungskraft gegen die installierte Federkraft ausgeübt wird. Hierdurch werden Parallelbewegungen im Verschlußklappenmechanismus erzeugt, was zur Folge hat, daß die Verschlußklappen nach oben und hinten versetzt werden, bis die Türen eine Endverstaustellung 48 an jeder Seite einnehmen, wobei sie ausgerichtet sind auf die Seitenbegrenzungen der Öffnung. Der Vorflügel liegt wiederum im wesentlichen parallel zur Mitellinie 24.

Claims (5)

1. Tragflügelvorderkantenanordnung für ein Flugzeug, bei dem ein Vorflügel (10) vor einer festen Vorderkante (11) des Tragflügels vorgesehen ist, der zwischen einer zurückgezogenen Stellung, in der er dicht benachbart zur festen Flügelvorderkante (11) liegt und einer entfalteten Stellung beweglich ist, in der er im Abstand zur festen Vorderkante (11) liegt, um einen Schlitz (13) zu definieren, wobei der Vorflügel (10) folgende Teile umfaßt:

Befestigungsmittel (14) an wenigstens zwei im wesentlichen in Sehnenrichtung verlaufenden Trägerschienen (12), die gleitbar in der Vorderkante (11) gelagert sind, um die Vorflügelbewegung zu definieren; eine Öffnung (22) in der Vorderkantenbeplankung (23) der festen Vorderkante (11), um eine Aufnahme der Vorflügelbefestigungsmittel (14) zu bilden, wenn der Vorflügel (10) in seiner zurückgezogenen Stellung befindlich ist; Verschlußmittel (27) für die Öffnung, die innerhalb der festen Vorderkante (11) gelagert und zwischen einer Schließstellung bei entfaltetem Vorflügel (10) und einer zurückgezogenen Stellung beweglich sind, wenn der Vorflügel (10) sich in Verstaustellung befindet;

dadurch gekennzeichnet, daß

die die Verschlußmittel (27) folgende Teile umfassen:

a) wenigstens zwei Verschlußklappen (27A, 27B), deren Oberflächenprofil dem festen Vorlaufkantenprofil des Tragflügels angepaßt ist und die zusammen eine Oberfläche aufweisen, die so bemessen ist, daß die Öffnung (22) geschlossen wird,

b) parallele Bewegungslenkeranordnungen (34-37, 42, 43), die in der Vorderkante (11) eingebaut sind und an denen die Verschlußklappen (27A, 27B) befestigt sind,

c) Mittel (45), um die Verschlußklappen (27A, 27B) zwischen der zurückgezogenen Stellung und der entfalteten Stellung zu bewegen.

2. Vorflügelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußklappen (27A, 27B) in ihrer entfalteten Stellung mit ihrem Rand längs benachbarter Längsränder aneinanderstoßen und die Stoßlinie (24) im wesentlichen auf die Befestigungsmittel (14) ausgerichtet ist, und daß die Befestigungsmittel (24) einen Berührungsabschnitt (47) aufweisen, um an den Verschlußklappen (27A und 27B) anzugreifen und wirksam sind, um die Verschlußklappen (27A, 27B) parallel derart zu bewegen, daß dann wenn der Vorflügel (10) in seiner voll zurückgezogenen Stellung verstaut ist, die Verschlußklappen (27A, 27B) im wesentlichen parallel zueinander auf jeder Seite der Befestigungsmittel (14) liegen.

3. Vorflügelanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Verschlußklappen beim Bewegen des Vorflügels von seiner zurückgezogenen Stellung in seine entfaltete Stellung progressiv parallel in eine Schließstellung für die Öffnung zu bewegen.

4. Vorflügelanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

die Verschlußklappen die Form von Türen (27A, 27B) haben, die einen Hinterrand (30) und Seitenstege (32, 33) besitzen;

erste Gelenkverbindungsmittel (34, 35) mit den Seitenstegen (32, 33) verbunden sind;

zweite Gelenkverbindungsmittel (36, 37) mit Tragflügelhilfsrippen (25, 26) verbunden sind;

Schwenkbefestigungen (38 und 39) und koaxiale Lenker (42) zwischen der ersten und zweiten Gelenkverbindung (34 - 37) angeordnet sind, und

Zugfedern (45) zwischen den Lenkern (42) und dem festen Tragflügelaufbau (28) angeordnet sind.

5. Vorflügelanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorflügel einen Ansatz (18) aufweist, der vom Innenprofil (17) des Vorflügels (10) vorsteht und einen geformten rückwärtigen Rand (47) aufweist;

wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß beim Zurückziehen des Vorflügels (10) der rückwärtige Rand (47) progressiv in Berührung mit den Verschlußtüren (27A, 27B) gelangt, um gegen die elastische Vorspannung der Zugfederanordnung (45) zu wirken.