DE407610C - Wing or control surface for aircraft - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Trag- oder Steuerfläche für Luftfahrzeuge, die ganz oder teilweise aus Kästen zusammengesetzt ist, deren Längsachse bei Anwendung als Trag-"* fläche in Richtung der seitlichen Erstreckung der Fläche verläuft, und besteht darin, daß jeder Kasten für sich als Träger gleicher Biegungsfestigkeit in der Weise ausgebildet ist, daß er für sich allein den auf ihn entfallenden Teil der Gesamtbelastung der Fläche aufnehmen kann. Legt man also parallel zum Einspannquerschnitt der Tragfläche in einer gewissen Entfernung von diesem eine Ebene und betrachtet man die elastischen ^X5 Durchbiegungen, die jeder einzelne Kasten in dieser Ebene unter dem auf ihn entfallenden Teil der Gesamtlast erfährt, so werden diese Durchbiegungen untereinander praktisch gleich groß sein, und die zusammengesetzte Tragfläche wird trotz der Zusammenfügung aus einzelnen Kästen doch eine Ober- und Unterfläche aufweisen, die nicht abgestuft, sondern vielmehr in sich geschlossen ist. Natürlich wird man aber die einzelnen Kä-²S sten nicht gleichsam lose nebeneinander liegen lassen, sondern vielmehr regelmäßig die Kästen miteinander verbinden, damit etwaige geringfügige Unterschiede in den elastischen Durchbiegungen der einzelnen Kästen ausgeglichen werden. Eine solche Heftverbindung wird dann aber nicht die ganze Belastung eines Kastens auf einen anderen übertragen, wobei der letztere etwa nach Art eines Holmes ausgebildet ist oder wirkt. Da vielmehr jeder Kasten für sich seinen Teil an der Gesamtbelastung aufnimmt und nur geringfügige Unterschiede verbleiben etwa infolge konstruktiver Ungenauigkeiten oder plötzlicher Verschiebungen des Druckmittelpunktes bei starken Schrägstellungen, so sind nur diese Unterschiede allein durch die Heftverbindung zu übertragen und auszugleichen, so daß diese sehr gering beansprucht wird. Eine solche Heftverbindung kann nun in der Weise ausgeführt werden, daß quer zur Seitenerstreckung des Tragflügels, also in der Flugrichtung liegende Niete oder Schrauben versenkt angeordnet werden und demnach dem Luftzug entzogen sind, so daß der Luftwiderstand der Fläche nicht erhöht wird. Insbesondere können an den Kästen nach innen gegeneinanderliegende Ränder ausgebildet werden, in denen die Verbindungsmittel senkrecht zur Verbindungsebene angeordnet sind.The invention relates to a wing or control surface for aircraft, which is wholly or partially composed of boxes, the longitudinal axis of which when used as a wing runs in the direction of the lateral extension of the surface, and consists in that each box is used as a carrier the same bending strength formed in such a way that it can receive the allotted to it part of the total load of the surface itself. Sets to say parallel to Einspannquerschnitt the wing at a certain distance from this one layer and one considers the elastic ^X 5 deflections which each individual box experiences in this level under the part of the total load that is attributable to it, these deflections will be practically the same size among each other, and the assembled wing will, despite the assembly of individual boxes, still have an upper and lower surface that is not graded, rather, it is self-contained. Of course we are d so that any slight differences are compensated in the elastic bending of the individual cases but the individual Kä- ² S sten not speak loosely be adjacent to each other, but rather a regular basis the boxes together. Such a tack connection, however, does not transfer the entire load of one box to another, the latter being or acting in the manner of a spar. Since each box takes up its part of the total load and only minor differences remain, for example due to structural inaccuracies or sudden shifts of the center of pressure with strong inclinations, only these differences are to be transmitted and compensated for by the stitching connection, so that this is very little stressed will. Such a tack connection can now be carried out in such a way that rivets or screws lying in the direction of flight are sunk transversely to the lateral extension of the wing, and are therefore withdrawn from the draft, so that the air resistance of the surface is not increased. In particular, edges lying inwardly opposite one another can be formed on the boxes, in which the connecting means are arranged perpendicular to the connecting plane.

Die Erfindung sei an Hand der Ausführungsbeispiele der Zeichnung näher erläutert, in der Abb. 1 einen Querschnitt durch eine Tragfläche gemäß der Erfindung im Schema und Abb. 2 eine perspektivische Darstellung bei ausgebrochenen Teilen der Tragfläche wiedergibt.The invention will be explained in more detail with reference to the exemplary embodiments in the drawing, in Fig. 1 a cross section through a wing according to the invention in Scheme and Fig. 2 a perspective view with broken parts of the wing reproduces.

In Abb. ι sind α bis ß¹⁰ Schnitte durch Kästen aus widerstandsfähigem und leichtem Material, wie z. B. Aluminium, Duralumin oder anderen geeigneten Legierungen, gegebej nenfalls von verschiedener Wandstärke. Die Kastenbleche von entsprechender Breite haben eine Länge, die gleich der Tragflächen-Spannweite ist. Die Seitenwände der Kästen ! liegen aneinander und werden zweckmäßig aneinandergeheftet, so daß man durch die nebeneinanderliegenden Kästen eine Trag-. fläche eines gewünschten Profils erhält. ( Der Kasten α für die Stirnkante der Tragfläche kann auch aus einem gebogenen Blech bestehen, das an dem darauffolgenden Kasten angenietet ist.In Fig. Ι are α to ß ¹⁰ sections through boxes made of durable and lightweight material, such as. B. aluminum, duralumin or other suitable alloys, if necessary of different wall thicknesses. The box plates of the appropriate width have a length that is equal to the wing span. The side walls of the boxes! lie against each other and are conveniently pinned together, so that you can carry through the adjacent boxes. area of a desired profile. (The box α for the front edge of the wing can also consist of a bent sheet metal that is riveted to the next box.

Wie die Zeichnung erkennen läßt, ändern sich die Abmessungen der Kästen entsprechend dem gewünschten Tragflächenprofil, wodurch auch die Widerstandsmomente der Kästen geändert werden, und zwar derart, daßAs the drawing shows, the dimensions of the boxes change accordingly the desired wing profile, which also reduces the drag moments of the Boxes are changed in such a way that

beispielsweise ein Kasten an einer Stelle ' größerer Belastung auch ein größeres Widerstandsmoment besitzt als ein Kasten geringerer Einzelbelastung, also in Nähe des vor- | deren oder hinteren Randes der Tragfläche; I es ist bekannt, daß sich die Gesamtbelastung über den ganzen Tragflächenquerschnitt nach. einer Kurve verteilt, deren Pfeilhöhe etwa im vorderen Drittel am höchsten ist, während ίο an der vorderen und hinteren Kante die praktische Belastung Null herrscht. Um· nun \ die einzelnen Kästen für sich mit hinreichendem Biegungswidarstand zu versehen, können die Seatenwände; voll ausgeführt werden, sie , können aber auch durchbrochen sein, falls dies die Beanspruchung des Kastens zuläßt und hierdurch eine Erleichterung der Konstruktion erzielt wird.For example, a box at a point of greater load also has a greater moment of resistance than a box with a lower individual load, i.e. in the vicinity of the front | its or rear edge of the wing; I it is known that the total load over the entire wing cross-section according to. distributed around a curve, the height of the arrow is highest in the front third, while ίο the practical load is zero at the front and rear edge. Now, in order to provide · \ the individual boxes for itself with sufficient Biegungswidarstand, the Seat walls can; are fully executed, but they can also be perforated, if this allows the stress on the box and thereby a lightening of the construction is achieved.

Die einzelnen Kästen können auch, wie Abb. 2 erkennen läßt, oben und unten aus U-förmigen Blechen hergestellt sein, die mit den Seitenwänden verbunden werden. Zur Verbindung der Kästen untereinander können Niete c vorgesehen werden, welche durch ■ die umgebogenen Ränder der Bleche hindurchgezogen werden und durch die Seitenwände d der Kästen gleichzeitig hindurchgezogen werden, wodurch sie dem Luftzug ent- ; zogen werden.As can be seen in Fig. 2, the individual boxes can also be made from U-shaped metal sheets at the top and bottom, which are connected to the side walls. To connect the boxes to one another, rivets c can be provided, which are pulled through the bent edges of the metal sheets and are pulled through the side walls d of the boxes at the same time, thereby removing them from the draft; be pulled.

Die Stabilisierungsfläche / wird zweckmäßig gleichfalls aus Kästen hergestellt, deren Längserstreckung parallel zur Drehungsachse liegt und deren Antriebswelle g zweckmäßig durch das Innere der Tragfläche hindurchgeführt ist.The stabilizing surface / is expediently also made from boxes, the longitudinal extension of which is parallel to the axis of rotation and the drive shaft g of which is expediently passed through the interior of the supporting surface.

Man kann einen geeigneten Kasten beispielsweise im vorderen Drittel der Tragfläche auch so ausbilden, daß man in ihm Behälter h für den Brennstoff o. dgl. unterbringen kann. Um diese Behälter leicht einbauen und herausnehmen zu können, wird das oberhalb des Behälters liegende Kastenblech beiß⁰ abnehmbar gemacht und so ausgeführt, daß man leicht zu den Bolzen i gelangen kann, mit deren Hilfe der bewegliche Teil a° mit den übrigen Wandungen des Kastens verbunden ist. Zu diesem Zwecke sind die aus Abb. 2 ersichtlichen muschelartigen Vertiefungen vorgesehen worden, in welche diese Verbindungsglieder eingelegt werden, worauf man die Vertiefungen durch nicht gezeichnete Leisten abdecken kann. Eine derart zusammengebaute Tragfläche ist solchen, vorzuziehen, welche ein mit Stoff überzogenes Gestell besitzen,'und auch solchen, bei denen die Tragfläche gleichfalls aus Kästen zusammengesetzt ist, die aber nicht in der Längs erstreckung der Trag- , fläche durchlaufen., sonder.n vielmehr quer zu dieser Richtung unterteilt sind, so daß jede Verbindungsebene zwischen solchen Kastenteilen gleichzeitig auch eine Ebene darstellt, in der die Biegungsmomente zu übertragen sind. Bei einer Tragfläche gemäß der Erfindung geht nämlich der Kasten im Gegensatz zu diesen bekannten Ausführungen in der ganzen Spannweite durch, und es findet sich keine geschwächte Verbindungsstelle vor. Auch die Montage der Kästen ist sehr einfach, da die Verbindungselemente gleichfalls keine Biegungsbeanspruchungen solcher Größe zu übertragen haben, wie diese bei bekannten Ausführungen auftreten, sondern nur die eingangs erwähnte Differenz zwischen den Durchbiegungen auszugleichen; sie werden daher in der Hauptsache nur auf Abscherung, und dies in geringem Maße, beansprucht. Man erhält ferner derart einen Körper gleicher Biegungsfestigkeit trotz seiner Zusammensetzung aus Kästen, und der Widerstand an der Außenfläche wird nicht durch Niet- 8 j köpfe vergrößert. Man kann auch die Trennfugen zwischen den einzelnen Kästen verlöten oder auf sonstige Weise glatt ausfüllen, gegebenenfalls die gesamte Oberfläche emaillieren. .A suitable box can also be designed, for example in the front third of the wing, in such a way that container h for the fuel or the like can be accommodated in it. In order to easily install these containers and take out, is the box sheet lying above the container bite ⁰ made removable and designed so that they can i reach the bolt easily, by means of which the movable part of a ° with the other walls of the box connected is. For this purpose, the shell-like depressions shown in Fig. 2 have been provided, in which these connecting links are inserted, whereupon the depressions can be covered by strips not shown. Such an assembled wing is to be preferred to those which have a frame covered with fabric, and also to those in which the wing is also composed of boxes, but which do not run through the longitudinal extension of the wing rather, they are subdivided transversely to this direction, so that each connecting plane between such box parts also represents a plane in which the bending moments are to be transmitted. In the case of a wing according to the invention, in contrast to these known designs, the box goes through over the entire span, and there is no weakened connection point. The assembly of the boxes is also very simple, since the connecting elements likewise do not have to transmit any bending stresses of such magnitude as occur in known designs, but only to compensate for the difference between the deflections mentioned at the beginning; they are therefore mainly only subjected to shearing, and this to a small extent. Furthermore, a body of the same flexural strength is obtained in this way despite its composition of boxes, and the resistance on the outer surface is not increased by rivet heads. The joints between the individual boxes can also be soldered or otherwise smoothly filled, or the entire surface can be enamelled if necessary. .

Der Grundgedanke der Erfindung kann natürlich auch¹ in anderer Weise durchgeführt werden, als hier an Hand der Ausführungsbeispiele beschrieben wurde.The basic idea of the invention can of course also ^one otherwise be performed as described herein with reference to the embodiments.

Claims (2)

Patent-Ansprüche;Patent claims; 1. Trag- oder Steuerfläche für Luftfahrzeuge, die ganz oder teilweise aus Kästen zusammengesetzt ist, deren Längsachse bei Anwendung als Tragfläche in Richtung der seitlichen Erstreckung der Fläche verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kasten für sich als Träger gleicher Biegungsfestigkeit in der Weise ausgebildet ist, daß er für sich allein den auf ihn entfallenden Teil der Gesamtbelastung der Fläche aufnehmen kann, und demnach die elastischen Durchbiegungen der einzelnen Träger untereinander möglichst gleich sind.1. Wing or control surface for aircraft, which consists in whole or in part Boxes is composed, the longitudinal axis of which when used as a wing in Direction of the lateral extent of the surface runs, characterized in that that each box is designed for itself as a carrier of the same flexural strength in such a way that it is for itself alone it can absorb part of the total load on the surface, and therefore the elastic deflections of the individual carriers are as similar as possible to one another. 2. Trag- oder Steuerfläche nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der Kästen an denselben nach innen gegeneinander anliegende Ränder vorgesehen sind, in welchen die zur Verbindung dienenden Niete oder Schrauben senkrecht zur Verbindungsebene, d.h. in der Flugrichtung, liegen. 2. support or control surface according to claim I, characterized in that to connect the boxes to the same inwardly abutting edges are provided in which the rivets or screws used for the connection perpendicular to the connection plane, i.e. in the direction of flight. Hierzu ι Blatt Zeichnungen.For this purpose ι sheet of drawings.