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Für ein Drehflügelflugzeug bestimmter Flügel Die Erfindung betrifft
einen für ein Drehflügelflugzeug bestimmten Flügel mit einem rohrförmigen, aus einem
Stück hergestellten, stranggepreßten Holmteil, der den Vorderkanten- und Versteifungsteil
des Flügels bildet und mit dem Profil des Flügels über ein wesentliches Stück in
Richtung der Flügeltiefe übereinstimmt, wobei der Schwerpunkt dieses Holmteiles
in bezug auf die Flügeltiefe etwa mit dem Angriffspunkt der resultierenden Luftkraft
am Flügel zusammenfällt, und der an seiner hinteren Kante eine Mehrzahl von bei
einer Beanspruchung in der Längsrichtung des Flügels nicht mittragenden Verkleidungsteilen
aufweist, die den tragflächenförmigen Umriß des Flügels nach hinten vervollständigen
und deren Gewicht in bezug auf die Schwerpunktachse des Holmteiles durch eine an
der Innenseite der Vorderkante des rohrförmigen Holmteiles vorgesehene Materialanhäufung
ausgeglichen ist. Die vorbeschriebenen bekannten Drehflügel sind infolge ihrer hohen
Festigkeitseigenschaften jenen anderen gleichfalls vorbekannten Flügeln überlegen,
die nur ein Rohr innerhalb des Profils als Festigkeitsträger aufweisen oder gar
keinen der Flügelversteifung dienenden rohrförmigen Holmteil haben, sondern aus
einzelnen Stahl- oder Aluminiumplatten zusammengebaut sind. Es hat sich jedoch bei
den vorbeschriebenen bekannten Drehflügeln mit rohrförmigem Holmteil gezeigt, daß
beim Flug am Steuerknüppel unerwünschte Kräfte auftreten und die Drehflügel vorzeitig
Ermüdungserscheinungen zeigen.
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Diese Nachteile beruhen auf dem Umstand, daß die Fliehkräfte der nicht
mittragenden Verkleidungsteile beim Umlauf, der Drehflügel ein Verbiegen des Drehflügels
in der Umlaufebene nach vorn verursachen, da die Schwerachse des gesamten, aus Holm-
und Verkleidungsteilen bestehenden
Flügels hinter der Biegeachse
des röhrförmigen Holmteiles liegt.
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Diesen Nachteil zu beseitigen, ist die der Erfindung zugrunde liegende
Aufgabe. Die diese Aufgabe lösende Erfindung besteht darin, daß die Materialanhäufung
aus einem oder mehreren, zur Festigkeit des Flügels nicht beitragenden Gewichten
besteht. In diesem Falle heben sich die beim Flügelumlauf entstehenden Fliehkräfte
und Fliehkraftmomente der festigkeitsmäßig nicht mittragenden Verkleidungsteile
einerseits und der an der Festigkeit des Blattes nicht teilnehmenden Gewichte andererseits
auf. Ein schädliches Verbiegen des Flügels in der Umlaufebene unterbleibt, bzw.
solche Verbiegungen sind auf ein unschädliches- Maß vermindert.
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Gemäß einer besonders zweckanäßigen Ausführungsform der Erfindung
sind in Richtung der Flügelspannweite auf den Innenflächen des rohrförmigen Holmteiles
nahe seiner Vorderkante Rippen zur Sicherung der Gewichte in ihrer Lage im Halm
vorgesehen.
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Es ist bei Drehflügeln, die über die gesamte Flügeltiefe und -länge
aus einzelnen Platten zusammengebaut sind, zwecks Verlagerung des Massezentrums
des Flügels bekannt, Gewichte, die zur Festigkeit des Flügels nicht beitragen, innerhalb
des Flügels nahe seiner Vorderkante vorzusehen. In diesen Fällen weichen Aufgabe
und Wirkung von denen der Erfindung ab, da die Festigkeitsbeanspruchung des Flügels
durch die Fliehkraf- dieser Gewichte bei der vorbekannten Anordnung keine Berücksichtigung
gefunden hat.
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Es ist aber auch bereits für Drehflügel, von" denen die Erfindung
ausgeht, also für solche; die einen aus einem Stück hergestellten Holmteil mit an
seiner Hinterkante angesetzten; nicht mittragenden Verkleidungsteilen aufweisen,
vorgeschlagen worden, die Schwerachse des gesamten Flügels mit der Biegeachse des
Holmteiles in Übereinstimmung zu bringen. In diesem bekannten Fall ist jedoch nicht
gesagt, welchem Zweck diese Maßnahme dienen soll, und es sind keine gegenständlichen
Mittel genannt; die diese Übereinstimmung bewirken könnten.
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In der Zeichnung - ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt
Fig. I eine teilweise weggebrochene, schaubildliche Darstellung eines Drehflügels,
Fig. 2 einen Schnitt durch den Flügel längs der Linie 2-2 der Fig. I und Fig. 3
einen Schnitt durch den Flügelholm einer abgewandelten Ausführungsform.
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Der Rotorflügel besteht -im wesentlichen aus einem metallenen stranggepreßten
Holm IO, der von der Wurzel bis zur Spitze des Flügels reicht, zur Hauptversteifung
des Flügels dient sowie dessen vorderen Randteil bildet. Der Holm erstreckt sich
über einen wesentlichen Teil der Flügeltiefe und hat einen -tragflächenförmigen
Umriß (Fig. I und 2). Den Rest der Tiefenerstreckung des Flügels bilden einzelne,
bei einer Beanspruchung in der Längrichtung des Flügels nicht mittragende, im Querschnitt
V-förmige Verkleidungsteile I2 und 13, deren obere und untere vordere Kanten I4
in Nuten 16 befestigt sind, die entlang den oberen und unteren rückwärtigen Kanten
des Holmes vorgesehen sind. Wie Fig. 2 zeigt, ist jeder dieser Verkleidungsteile
12 und 13 ein gesondertes Metallgehäuse mit Rippen und Zwischenwänden 18, die mit
Einbuchtungen 2o als Versteifung versehen und durch Flansche 22 an den oberen und
unteren Wänden der Verkleidungsteile sowie durch einen Flansch 24 'an der flachen
Rückwand des Holmes befestigt sind.
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Alle Verkleidungsteile 12 und 13 sind im allgemeinen ähnlich
im Aufbau, jedoch mit der Ausnahme, daß die inneren Verkleidungsteile 13 in Richtung
der Spannweite eine geringere Länge und Spalte 26 zwischen sich aufweisen, die durch
(nicht dargestellte) Mittel im Inneren der Verkleidungsteile- verschlossen werden.
Der innerste Verkleidungsteil besitzt einen innenseitigen Endverschluß 28, mit dessen
Hilfe er in den Holm übergeht. Der außenliegende Verkleidungsteil nimmt etwa 50%
der Flügellänge ein und verleiht, weil er aus einem Stück besteht, um so die beste
aerodynamische Oberfläche an- dem empfindlicheren Außenteil des Flügels vorzusehen,
dem äußeren Teil des Flügels in der Ebene der Flügeldrehung eine zusätzliche Steifheit.
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Der Querschnitt des stranggepreßten Holmes ist von inneren Stegen
frei, die früher in Holmen dieser Art für-notwendig gehalten wurden.--Innere-Längsrippen
30 sind vorgesehen, um den Holm zu versteifen. Ein nahe der Vorderkante des
Flügels liegendes Paar dieser Rippen 3o bildet eine im Querschnitt etwa spatenförmige
Hohlkehle 32, die sich über die ganze Länge des Holms erstreckt. Das innere Ende
des hohlen Holms kann zum Zwecke der Enteisung mit einer Quelle für Heißluft verbunden
sein, die durch ein Rohr 33 eingeleitet wird. Am Außenende sind der Holm und der
äußerste Verkleidungsteil i2 durch eine Kappe 34 verschlossen; die in sich einen
mit dem Inneren des Holms in Verbindung stehenden Durchlaß 36 und einen Auslaß 38
besitzt.
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Weiterhin sind zur Festigkeit des Flügels nicht beitragende Gewichte
56, die vorzugsweise aus einem nichtmetallischen Material hoher Dichte bestehen
und daher den Holm nicht aufreiben, oder Metallgewichte, die mit einem nicht reibenden
Material überzogen sind, in der spatenförmigen Hohlkehle 32 an der Vorderkante des
Flügels angeordnet. Diese Gewichte 56, von denen einige in Fig. i gestrichelt dargestellt
sind, erstrecken sich von der Spitze in Richtung auf den Wurzelteil des Flügels,
soweit es erforderlich ist, um das gewünschte rückdrehende Biegemoment zu erzeugen
und damit dem vorwärts gerichteten Biegemoment der hinteren festigkeitsmäßig nicht
mittragenden Verkleidungsteile entgegenzuwirken.
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In Fig. 2 stellt die Linie X die Lage der Schwerpunktachse des stranggepreßten
Holmes ohne Gewichte 56 dar. Sie stimmt- mit -der Biegeachse. des
Holms
überein. Das aerodynamische Zentrum des gesamten Tragflächenquerschnittes liegt
so dicht wie möglich an der Biegeachse. In dem dargestellten symmetrischen Querschnitt,
beispielsweise NACA OOI2, liegt das aerodynamische Zentrum bei der 25%-Tiefenlinie
Z. Die Linie Y stellt den Schwerpunkt des Flügels dar, sobald die Verkleidungsteile
13 an der Hinterkante des Holms befestigt sind. Es ist ersichtlich, daß dann
die Schwerpunktachse des Flügelquerschnittes hinter der 25%-Linie liegt. Wenn die
festigkeitsmäßig nicht mittragenden Gewichte 56 hinzugefügt werden, wird die Schwerpunktachse
des gesamten Flügels wieder auf die mit Z bezeichnete 25%-Linie gebracht, wo auch
die Biegeachse liegt.
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In Fig. 3 ist eine abgewandelte Holmkonstruktion dargestellt. Hier
sind innere Längsrippen 3oa zum Halten einer Reihe von Gewichten 56a vorgesehen,
die wie in dem vorbeschriebenen Beispiel längs des Flügels eingesetzt, aber zwischen
den Rippen 30a und den zusammenlaufenden Seitenwänden des Holms gehalten werden
und somit eine Kammer 56 b an der Vorderkante freilassen, durch die heiße Gase mittels
eines an dem Wurzelende des Flügels vorgesehenen Rohrkrümmer in Umlauf gebracht
werden können, dem Maschinenauspuffgase oder andere heiße Gase zugeführt werden.
Vorzugsweise werden die heißen Gase einer Längskammer 62 (Fig. 3) zugeleitet, die
von den Gewichten 56a und einem U-förmigen Teil 64 begrenzt wird, der in dem Holm
durch obere und untere Rippen 30 gehalten wird. Dieses U-Stück kann aus einem Material
hergestellt werden, das die Festigkeit der Halmkonstruktion verstärkt. In diesem
Falle haben die Gewichte 56 a sich verjüngende Löcher 56 c, die die Kammer 56 b
mit der Kammer 62 verbinden, so daß der größere Teil der heißen Gase aus der Kammer
62 durch diese Löcher gegen die Vorderkante des Flügels gelenkt wird.