DE102006052724B4 - Device for adjusting the curvature of a wing of an aircraft - Google Patents

Device for adjusting the curvature of a wing of an aircraft Download PDF

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    • B64C9/14Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots
    • B64C9/16Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots at the rear of the wing
    • B64C9/18Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots at the rear of the wing by single flaps

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Abstract

Vorrichtung zum Verstellen der Wölbung eines Tragflügels (1) eines Flugzeuges,
mit einer Klappe (2), welche über einen ersten Antrieb (3) verfahrbar ist und welche, gegebenenfalls über zumindest ein Verbindungselement (10), an einem tragflügelseitigen Anlenkpunkt (15) angelenkt ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der tragflügelseitige Anlenkpunkt (15) unabhängig von der Kinematik des ersten Antriebs (3) durch einen zweiten Antrieb (23, 33) verfahrbar ist und
eine Hemmung, insbesondere in Form einer Rücklaufsperre (24), vorgesehen ist, welche den Anlenkpunkt (15) gegen die Tragflügelstruktur festlegen kann.
Device for adjusting the curvature of a wing (1) of an aircraft,
with a flap (2) which can be moved by way of a first drive (3) and which, if appropriate via at least one connecting element (10), is articulated to a wing-side articulation point (15),
characterized,
that the wing-side articulation point (15) independently of the kinematics of the first drive (3) by a second drive (23, 33) is movable and
an escapement, in particular in the form of a backstop (24), is provided which can fix the articulation point (15) against the wing structure.

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Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstellen der Wölbung eines Tragflügels eines Flugzeuges, welche eine Klappe umfasst, die über einen ersten Antrieb verfahrbar ist und die, gegebenenfalls über zumindest ein Verbindungselement, an einem tragflügelseitigen Anlenkpunkt angelenkt ist.The The invention relates to a device for adjusting the curvature of a wing an aircraft which comprises a flap which, via a first Drive is movable and, optionally via at least one connecting element, on a wing side Link point is articulated.

Eine solche Klappe kann über den ersten Antrieb z. B. während der Start- oder Landephase verfahren werden, um die Geometrie des Tragflügels den Erfordernissen dieser Situationen anzupassen. Die Anlenkung am tragflügelseitigen Anlenkpunkt dient dabei dazu, beim Verfahren der Klappe durch den ersten Antrieb den Verfahrweg festzulegen.A such flap can over the first drive z. During the start or landing phase are moved to the geometry of the Wing the To adapt to the needs of these situations. The articulation on the wing side Anlenkpunkt serves to, when moving the flap by the first drive to set the travel.

Solche Landeklappen können dabei z. B. über einen Pendelstützenmechanismus (rear link) an der Tragflügelstruktur angelenkt werden, bei welchem die Klappe in ihrem hinteren Bereich über eine Pendelstütze mit dem tragflügelseitigen Anlenkpunkt verbunden ist. Die Landeklappe ist zudem in ihrem vorderen Bereich an einem Schlitten angelenkt, welcher entlang einer an der Tragflügelstruktur angebrachten Führung linear verschiebbar ist. Durch den ersten Antrieb, der an einem klappenseitigen Anlenkpunkt im vorderen Bereich der Klappe angreift, lässt sich die Landeklappe so entlang eines durch diese Führung und die Pendelstütze vorgegebenen Weges verfahren, wobei die Landeklappe dabei in einer sogenannten Fowlerbewegung gleichzeitig verkippt und nach hinten bewegt wird. Diese gleichzeitige horizontale und vertikale Bewegung der Landeklappe ist durch die Kinematik des Pendelstützenmechanismus festgelegt und wird so eingestellt, dass der Tragflügel bei ausgefahrenen Klappen die in der Landephase gewünschte Geometrie erhält.Such Flaps can while z. B. over a pendulum support mechanism (rear link) on the wing structure be hinged, in which the flap in its rear area with a pendulum support the wing side Link point is connected. The flap is also in the front Area hinged to a carriage, which along one of the wing structure attached guide is linearly displaceable. By the first drive, which at one flap-side articulation point in the front region of the flap attacks, let yourself the landing flap so along a predetermined by this guide and the pendulum support Move way, the flap in a so-called Fowler movement simultaneously tilted and moved backwards. This simultaneous horizontal and vertical movement of the landing flap is through the kinematics of the pendulum support mechanism set and is adjusted so that the wing at extended flaps which receives desired geometry in the landing phase.

Im Reiseflug sind die Landeklappen üblicherweise eingezogen, so dass sich in dieser Phase eine festgelegte Wölbung ergibt. Um den Treibstoffverbrauch zu reduzieren, wird es aber zunehmend wichtig, auch während des Reiseflugs die Wölbung der Tragflächen zu verändern. Deshalb gab es bereits Versuche, eine solche variable Wölbung (variable camber VC) ebenfalls durch eine Änderung der Klappenposition zu realisieren.in the Cruise flights are usually the flaps retracted, so that there is a defined curvature in this phase. To reduce fuel consumption, but it is increasing important, even while of the cruise the vault the wings to change. Therefore, there have been attempts such variable vaulting (variable camber VC) also by a change to realize the flap position.

So ist es aus US 2006/10049308 A1 und EP 1 547 917 A1 bekannt, zwischen die einzelnen entlang einer Tragflügelhinterkante angebrachten Klappenelemente ein Differenzialgetriebe einzubauen, so dass die Klappen über einen weiteren Antrieb einzeln angesteuert werden können. Eine solche differenzielle spannweitige Ansteuerung der Verwölbung hilft, auch während dem Reiseflug eine optimale Tragflügelgeometrie zu erreichen und so den Treibstoffverbrauch zu reduzieren. Nachteilig an solchen Lösungen ist jedoch, dass die Klappe nur entlang der von der Kinematik des Pendelstützenmechanismus vorgegebenen Klappenbahn bewegt werden kann. Insbesondere hat dies den Nachteil, dass die Klappen neben der gewünschten vertikalen Bewegung gleichzeitig eine horizontale Bewegung ausführen, welche beim Reiseflug nachteilig ist und vermieden werden sollte.That's the way it is US 2006/10049308 A1 and EP 1 547 917 A1 known to install a differential gear between the individual along a wing trailing edge mounted flap elements, so that the flaps can be controlled individually via another drive. Such a differential span-wide control of the warping helps to achieve an optimal wing geometry even while cruising and thus to reduce fuel consumption. However, a disadvantage of such solutions is that the flap can only be moved along the flap path predetermined by the kinematics of the pendulum support mechanism. In particular, this has the disadvantage that the flaps in addition to the desired vertical movement at the same time perform a horizontal movement, which is detrimental to cruising and should be avoided.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine verbesserte Vorrichtung zum Verstellen der Wölbung eines Tragflügels zur Verfügung zu stellen. Insbesondere soll dabei eine einfach aufgebaute Anordnung erreicht werden, welche dennoch die nachteilige horizontale Bewegung der Landeklappen vermeidet.task The invention therefore provides an improved device for adjusting the vault of a wing to disposal to deliver. In particular, a simple structure should be achieved which are still the adverse horizontal movement of the Flaps avoids.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe von einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 erfüllt. Dabei ist der tragflügelseitige Anlenkpunkt unabhängig von der Kinematik des ersten Antriebs durch einen zweiten Antrieb verfahrbar. Zudem ist eine Hemmung, insbesondere in Form einer Rücklaufsperre, vorgesehen, welche den Anlenkpunkt gegen die Tragflügelstruktur festlegen kann.According to the invention this Task of a device according to claim 1 met. there is the wing side Independent point of articulation from the kinematics of the first drive by a second drive traversable. In addition, an escapement, in particular in the form of a backstop, provided, which the articulation point against the wing structure can set.

Durch das Verfahren des tragflügelseitigen Anlenkpunktes kann so die Klappe unabhängig von der sonstigen Kinematik des ersten Antriebs durch den zweiten Antrieb verfahren werden, so dass insbesondere eine vertikale Bewegung der Klappe möglich wird, ohne dass diese horizontal bewegt wird. Die Klappe kann so verkippt werden und die Wölbung des Tragflügels verändern, ohne dass sich die Tragflügeloberfläche vergrößert. Die Hemmung sorgt nun dafür, dass der Anlenkpunkt gegen die Tragflügelstruktur festgelegt werden kann und damit auch die Klappe in ihrer Position sichert. Damit kann der erfindungsgemäße Anlenkpunkt zwei Aufgaben erfüllen: Während des Reisefluges kann er über den zweiten Antrieb verfahren werden und dient dem Einstellen der Wölbung der Tragfläche, wohingegen er während der Landung als statischer Anlenkpunkt für den Ausfahrmechanismus der Klappe über den ersten Antrieb dient. Zudem sind durch die zwei unabhängigen Antriebe beliebige horizontale und vertikale Bewegungen der Klappe möglich, indem diese sowohl über den ersten als auch den zweiten Antrieb verfahren wird.By the method of the wing-side pivot point so the flap can be independent from the other kinematics of the first drive by the second Drive will be moved so that in particular a vertical movement the flap possible without moving it horizontally. The flap can do that be tilted and the vault of the wing change, without increasing the wing surface. The Inhibition now ensures the articulation point is set against the wing structure can and thus also secures the flap in position. In order to can the articulation point according to the invention fulfill two tasks: During the Cruise he can over be moved to the second drive and is used to set the bulge the wing, whereas he during the Landing as a static point of articulation for the extension mechanism of the Flap over the first drive is used. In addition, by the two independent drives Any horizontal and vertical movements of the flap possible by these over both the first and the second drive is moved.

So ergibt sich ein äußerst einfacher Aufbau, durch welchen die Geometrie des Tragflügels dennoch beliebig eingestellt werden kann. Zudem kann zum Großteil auf bereits bekannte Komponenten wie z. B. den bereits oben erwähnten Pendelstützenmechanismus oder einen Hebelmechanismus (Linkage) zurückgegriffen werden, da lediglich der tragflügelseitige Anlenkpunkt verfahrbar und festlegbar ausgelegt werden muss.So results in a very simple Structure by which the geometry of the wing nevertheless set arbitrarily can be. In addition, for the most part on already known components such. B. the already mentioned above pendulum support mechanism or a lever mechanism (linkage), since only the wing side Anlenkpunkt movable and fixable must be designed.

Vorteilhafterweise ist in der Erfindung der zweite Antrieb an der Tragflügelstruktur angeordnet. Durch diese strukturseitige Anordnung der Antriebseinheit ist eine einfache Energieversorgung gewährleistet, da die Zuführung der An triebsenergie (elektrisch oder hydraulisch) keine variablen Verlegungspfade benötigten.Advantageously, in the invention, the second drive is arranged on the wing structure. By this structure-side arrangement of the drive unit, a simple power supply is ensured, since the supply of the drive energy to (electrically or hydraulically) needed no variable transfer paths.

In weiterhin vorteilhafter Weise ist der tragflügelseitige Anlenkpunkt zumindest in vertikaler Richtung verfahrbar, um den Anstellwinkel der Klappe zu verändern. Hierdurch kann durch die vertikale Bewegung des tragflügelseitigen Anlenkpunktes auch die Klappe vertikal bewegt werden, so dass sich der Anstellwinkel der Klappe verändert, ohne dass die Klappe horizontal bewegt wird.In Furthermore advantageously, the wing-side pivot point is at least movable in the vertical direction to the angle of attack of the flap to change. This can be achieved by the vertical movement of the wing side Anlenkpunktes also the flap can be moved vertically, so that changed the angle of attack of the flap, without the flap being moved horizontally.

Vorteilhafterweise umfasst die Hemmung dabei die Selbsthemmung des zweiten Antriebs. So wird die Position des Anlenkpunktes und damit der Klappe dadurch festgelegt, dass der zweite Antrieb selbsthemmend ausgelegt ist. Eine solche passive Rücklaufsperre vereinfacht die Systemtopologie, da keine Sensoren oder aktiven Schaltelemente mehr notwendig sind.advantageously, The inhibition includes the self-locking of the second drive. Thus, the position of the articulation point and thus the flap thereby determined that the second drive is designed self-locking. Such a passive backstop simplifies the system topology, as no sensors or active Switching elements are more necessary.

In weiterhin vorteilhafter Weise umfasst die Hemmung eine Konstantbremse. Eine solche Konstantbremse unterstützt dann vorteilhafterweise die Selbsthemmung des Antriebs, da in der Luftfahrt Selbsthemmung als nicht ausreichend zuverlässig betrachtet wird.In Furthermore advantageously the inhibition comprises a constant brake. Such a constant brake then advantageously supports the self-locking of the drive, as in aviation self-locking considered not sufficiently reliable becomes.

In weiterhin vorteilhafter Weise umfasst die Klappe einen klappenseitigen Anlenkpunkt, welcher über ein vorteilhafterweise einteiliges Verbindungselement mit dem tragflügelseitigen Anlenkpunkt verbunden ist. Diese Anordnung aus klappenseitigen Anlenkpunkt und tragflügelseitigen Anlenkpunkt mit dazwischen liegendem Verbindungselement ermöglicht einerseits die übliche Kinematik des ersten Antriebs beim Ausfahren der Landeklappen beim Landeanflug, andererseits ermöglicht das Verfahren des tragflügelseitigen Anlenkpunktes ein Einstellen der Verwölbung ohne eine Veränderung der Tragflächenoberfläche. Das einteilige Verbindungselement hat dabei den Vorteil, dass sich so die Knicksicherheit erhöht und eine stabilere Anordnung als bei mehrteiligen Verbindungselementen erreicht werden kann. In weiterhin vorteilhafter Weise wird bei der Erfindung die Bewegung des tragflügelseitigen Anlenkpunktes gegebenenfalls über ein Verbindungselement auf die Hinterkante der Klappe übertragen. Der tragflügelseitige Anlenkpunkt ist dabei vorteilhafterweise mit einem hinteren klappenseitigen Anlenkpunkt verbunden, während die Vorderkante der Klappe z. B. über einen vorderen Anlenkpunkt festgelegt ist. So kann die Klappe durch eine vertikale Bewegung ihrer Hinterkante unterschiedlich gegen den Tragflügel angestellt werden, indem die vertikale Bewegung des tragflügelseitigen Anlenkpunkts auf den hinteren klappenseitigen Anlenkpunkt übertragen wird.In Furthermore advantageously the flap comprises a flap-side Anlenkpunkt, which over an advantageously one-piece connecting element with the wing side Link point is connected. This arrangement of flap-side pivot point and wing side Link point with intermediate connecting element allows one hand the usual Kinematics of the first drive when extending the flaps Landing approach, on the other hand allows the method of the wing side Anlenkpunktes setting the warping without a change the wing surface. The one-piece fastener has the advantage that so the kink security increases and a more stable arrangement than with multi-part fasteners can be achieved. In a further advantageous manner is at the invention, the movement of the wing-side pivot point optionally via a Transfer the connecting element to the rear edge of the flap. The wing side Anchor point is advantageously with a rear flap side Linking point while connected the leading edge of the flap z. B. via a front pivot point is fixed. So can the flap by a vertical movement their trailing edge made different against the wing Be by the vertical movement of the wing-side pivot point on the rear flap-side pivot point is transmitted.

Vorteilhafterweise ist die Klappe der Erfindung eine an der hinteren Kante des Tragflügels angeordnete Landeklappe.advantageously, the flap of the invention is one arranged at the rear edge of the wing Landing flap.

In weiterhin vorteilhafter Weise ist die Klappe in der Erfindung über einen Pendelstützenmechanismus mit dem Tragflügel verbunden. Über die Kombination des zweiten Antriebs der Erfindung mit einem Pendelstützenmechanismus, der über den ersten Antrieb zum Ausfahren der Landeklappen dient, kann erreicht werden, dass die Flügelwölbung unter Verwendung der bereits vorhandenen Landeklappen beinahe beliebig eingestellt werden kann.In Furthermore, advantageously, the flap in the invention over a Pendulum support mechanism with the wing connected. about the combination of the second drive of the invention with a pendulum support mechanism, the over the first drive is used to extend the flaps, can be achieved be that under the wing arch Use of the already existing flaps almost arbitrarily can be adjusted.

Vorteilhafterweise ist der zweite Antrieb in der Erfindung starr mit der Tragflügelstruktur verbunden. Insbesondere ermöglicht dies eine besonders einfache Energieversorgung, da die Versorgungsleitungen durch die starre Anordnung nicht belastet werden.advantageously, the second drive in the invention is rigid with the wing structure connected. In particular, allows This is a particularly simple power supply, as the supply lines are not burdened by the rigid arrangement.

In vorteilhafter Weise ist in der Erfindung der Anlenkpunkt an einem Exzenter angeordnet. Dies erlaubt eine besonders einfache Topologie des Antriebs, da dieser aus Maschinenelementen mit einfacher Struktur komponiert ist. Insbesondere die Umwandlung von rotatorischer in translatorische Bewegung ist mit dem Exzenterrad besonders einfach. Außerdem sind durch das Exzenterrad keine speziellen Vorrichtungen zur Hubbegrenzung nötig, da selbst bei einem Ausfall der Selbsthemmung bzw. der Rücklaufsperren des Antriebsstrangs der maximale Stellungsfehler auf den Exzenterhub beschränkt ist.In Advantageously, in the invention, the articulation point on a Eccentric arranged. This allows a very simple topology of the drive, as this consists of machine elements with a simple structure is composed. In particular, the conversion of rotational in translatory movement is particularly easy with the eccentric. Furthermore are by the eccentric no special devices for stroke limitation necessary, because even with a failure of the self-locking or the backstops of the powertrain, the maximum position error on the Exzenterhub limited is.

Zudem sind so die Antriebseinheit und ein eventuell verwendetes Verbindungselement wie z. B. eine Pendelstütze mechanisch voneinander entkoppelt, so dass die Masse des Antriebs bei der Auslegung der Pendelstütze für Beschleunigung in axialer und lateraler Richtung vernachlässigt werden kann.moreover So are the drive unit and a possibly used connection element such as B. a pendulum support mechanically decoupled from each other, leaving the mass of the drive in the design of the pendulum support for acceleration can be neglected in the axial and lateral directions.

Vorteilhafterweise wird der Exzenter dabei über einen Schneckenantrieb gedreht. Dies erlaubt eine einfache und stabile Ansteuerung des Exzenters, wobei der Schneckenantrieb vorteilhafterweise selbsthemmend ausgelegt ist. Die rückstellenden Luftkräfte an der Landeklappe werden so über den Exzenter auf das Schneckengetriebe übertragen, welches als Rücklaufsperre dient. Dies führt zudem zu der oben erwähnten Entkopplung der Massen von Antriebseinheit und Pendelstütze.advantageously, the eccentric is over rotated a worm drive. This allows a simple and stable Control of the eccentric, the worm drive advantageously self-locking is designed. The restoring air forces at the Landing flap will be so over the eccentric transferred to the worm gear, which as a backstop serves. this leads to in addition to the above mentioned Decoupling of the masses of drive unit and pendulum support.

Vorteilhafterweise wird diese passive Rücklaufsperre jedoch noch durch Konstantbremsen unterstützt. So kann eine redundante Sicherung des Anlenkpunktes erreicht werden, ohne dass auf Sensoren oder aktive Schaltelemente zurückgegriffen werden müsste.advantageously, will this passive backstop but still supported by constant brakes. So can a redundant Securing the articulation point can be achieved without affecting sensors or active switching elements are used would.

In weiterhin vorteilhafter Weise sind zwei parallel wirkende Schneckenantriebe vorgesehen, so dass über eine Momentenverspannung ein spielfreier Antrieb möglich ist. Dies erlaubt einen spielfreien Antrieb auf äußerst einfache Weise.In a further advantageous manner, two pa provided worm drives acting in parallel, so that a backlash-free drive is possible via a torque clamping. This allows a backlash-free drive in an extremely simple manner.

Vorteilhafterweise ist der Exzenter dabei so angeordnet, dass sich der Wirkarm bei steigender Klappenauslenkung verkürzt. In der Neutralstellung, bei welcher die geringsten Luftkräfte auf die Klappe wirken, ist der Exzenter damit so angeordnet, dass sich die Klappe auf den längsten Wirkarm stützt, während bei zunehmender Klappenauslenkung und den damit ebenfalls zunehmenden Luftkräften der Wirkarm verkürzt wird, was die Stabilität der Klappe erhöht.advantageously, the eccentric is arranged so that the active arm at increasing flap deflection shortened. In the neutral position, at which has the lowest air forces act on the flap, the eccentric is so arranged that the flap on the longest Active arm supports, while at increasing Klappenauslenkung and thus also increasing air forces shortened the action arm will, what the stability the flap increases.

Der Exzenter erlaubt damit auf einfachste Weise eine besonders günstige und stabile Kinematik.Of the Eccentric thus allows in the simplest way a particularly favorable and stable kinematics.

Alternativ kann der Anlenkpunkt in der Erfindung auch an einem Hebel, insbesondere einem Winkelhebel, angeordnet sein. Auch so ergibt sich ein einfacher Aufbau des Antriebs mit nur einer geringen Komplexität, wobei der Hebel eine einfache konstruktive Anpassung der Kraftverläufe ermöglicht.alternative the articulation point in the invention also on a lever, in particular an angle lever, be arranged. Even so, it results in a simpler Structure of the drive with only a small complexity, wherein the lever allows a simple structural adjustment of the force curves.

Vorteilhafterweise wird der Hebel dabei über einen Linearantrieb bewegt, der an dem Hebel angreift. Der Linearantrieb bewegt damit den Anlenkpunkt und über diesen die Klappe, so dass ein Anstellwinkel verändert werden kann.advantageously, the lever is over a Linear drive moves, which acts on the lever. The linear drive moves the articulation point and above it the flap, so that changed an angle of attack can be.

Vorteilhafterweise ist der Hebel dabei so angeordnet, dass sich der Wirkarm bei steigender Klappenauslenkung verkürzt. Dies hat die gleichen Vorteile wie bei der Exzenteranordnung, da sich so die mit der Klappenauslenkung zunehmenden Luftkräfte auf einen sich verkürzenden Wirkarm abstützen.advantageously, the lever is arranged so that the active arm with increasing Flap deflection shortened. This has the same advantages as in the eccentric, since so the increasing with the Klappenauslenkung air forces on one shortening Support low-impact arm.

Vorteilhafterweise sind dabei Hubbegrenzer für den Linearantrieb vorgesehen, welche den maximalen Hub des Antriebs bestimmen und die Klappe so gegen einen Ausfall des Antriebs sichern.advantageously, are stroke limiters for provided the linear drive, which is the maximum stroke of the drive and secure the flap against failure of the drive.

Rückstellende Luftkräfte an der Klappe werden über den Winkelhebel auf den Linearantrieb übertragen, welcher deshalb vorteilhafterweise selbsthemmend ausgeführt ist. Diese Rücklaufsperre des Linearantriebs nimmt dann die auf die Klappe wirkenden Luftkräfte auf. Diese Rücklaufsperre wird vorteilhafterweise durch Konstantbremsen unterstützt, so dass sich eine redundante Sicherheit bei immer noch einfacher Systemtopologie ergibt. Die Rücklaufsperre ist dabei rein passiv aufgebaut, so dass insbesondere keine Sensoren oder aktiven Schaltelemente notwendig sind.Resettable air forces be over at the flap the angle lever transferred to the linear drive, which therefore is advantageously carried out self-locking. This backstop of the Linear actuator then absorbs the forces acting on the flap air forces. This backstop is advantageously supported by constant brakes, so that redundant security with still simpler system topology results. The backstop is purely passive, so that in particular no sensors or active switching elements are necessary.

Vorteilhafterweise umfasst in der Erfindung der zweite Antrieb einen Elektromotor oder einen Hydraulikmotor. Als Elektromotor wird vorteilhafterweise ein bürstenloser Gleichstrommotor gewählt, jedoch kommen auch Asynchronmotoren oder Switched-Reluctance-Motoren in Frage. Bei Einsatz eines Hydraulikmotors wird dieser vorteilhafterweise über ein Ventil im Drehsinn und Drehgeschwindigkeit kontrolliert.advantageously, In the invention, the second drive comprises an electric motor or a hydraulic motor. As an electric motor is advantageously a brushless DC motor selected, however, there are also asynchronous motors or switched reluctance motors in question. When using a hydraulic motor this is advantageously via a valve controlled in the sense of rotation and rotational speed.

In weiterhin vorteilhafter Weise umfasst die Erfindung eine Ansteuerelektronik für den zweiten Antrieb. Diese Ansteuerelektronik setzt die vom Flugrechner oder Piloten kommenden Positionskommandos in Positioniervorgänge des zweiten Antriebs um. Hierzu ist weiterhin vorteilhafterweise eine Positionsrückführung vorgesehen, deren Signal von der Ansteuerelektronik verarbeitet wird.In Furthermore advantageously, the invention comprises a control electronics for the second drive. This control electronics sets the from the flight computer or pilots coming position commands in positioning operations of second drive around. For this purpose is still advantageously a Position feedback provided, whose signal is processed by the control electronics.

Weiterhin vorteilhafterweise umfasst die Erfindung ein System zum Verstellen der Wölbung eines Tragflügels eines Flugzeuges, welches eine Mehrzahl der oben beschriebenen Vorrichtungen umfasst. Hierbei ergibt sich neben den gleichen Vorteilen wie bei den oben beschriebenen Vorrichtungen zudem die Möglichkeit, die Flügelwölbung entlang des Flügels synchron oder differentiell einzustellen.Farther Advantageously, the invention comprises a system for adjusting the vault a wing an aircraft comprising a plurality of the devices described above. This results in addition to the same advantages as in the above also described the possibility of the Flügelwölbung along the wing set synchronously or differentially.

Hierfür sind in weiterhin vorteilhafter Weise bei einem solchen System die jeweiligen zweiten Antriebe zum Verfahren der tragflügelseitigen Anlenkpunkte zumindest teilweise getrennt ansteuerbar. So ist es möglich, eine spannweitige differenzielle Verwölbung des Tragflügels einzustellen. So werden beinahe beliebige Flügelgeometrien durch ein dennoch einfaches und stabiles System ermöglicht.For this purpose are in Furthermore, advantageously, in such a system, the respective second drives for moving the wing-side pivot points at least partially controlled separately. So it is possible to do a span-wide differential warpage of the wing adjust. So almost any wing geometries are still simple and stable system allows.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen sowie Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:The Invention will now be described with reference to embodiments and drawings explained in more detail. there demonstrate:

1: einen Pendelstützenmechanismus gemäß dem Stand der Technik, 1 a pendulum support mechanism according to the prior art,

2: ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung und 2 a first embodiment of the device according to the invention and

3: ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 3 : a second embodiment of the device according to the invention.

1 zeigt einen Querschnitt durch einen Flügel 1 mit einem bekannten Pendelstützenmechanismus. Hierbei kann die Klappe 2 durch Drehung des Antriebs 3 in die in 1 dargestellten unterschiedlichen Positionen gebracht werden. Die Kinematik der Klappe 2 ist dabei von dem Pendelstützenmechanismus auf den dargestellten Bewegungsablauf beschränkt. Hierzu ist die Pendelstütze 10 vorgesehen, welche einen hinteren klappenseitigen Anlenkpunkt 20 mit dem tragflügelseitigen Anlenkpunkt 15 verbindet. Des Weiteren ist ein vorderer klappenseitiger Anlenkpunkt 7 mit einem Schlitten 8 verbunden, wobei der Schlitten 8 entlang einer Führung 9 um die Strecke A verschiebbar ist. Der Antrieb 3 ist über Hebel 4 und 5 mit einem weiteren Anlenkpunkt 6 der Klappe verbunden. Durch eine Drehung des Antriebs 3 und damit des Hebels 4 wird so über das Verbindungselement 5 eine translatorische Bewegung auf die Klappe 2 aufgebracht, wobei die Klappenbewegung durch die Bewegung des Schlittens 8 entlang der Führung 9 und die Pendelbewegung der Pendelstütze 10 um den Anlenkpunkt 15 bestimmt wird. Die daraus resultierende sogenannte Fowler-Bewegung verbindet dabei eine vertikale Bewegung der Hinterkante der Klappe 2 nach unten mit einer horizontalen Bewegung der gesamten Klappe nach hinten. Wie in 1 gezeigt, wird hierdurch gleichzeitig der Anstellwinkel der Klappe verändert und die Klappe horizontal nach hinten bewegt. Für den Landeanflug ergibt sich so eine ideale Geometrie, welche jedoch beim Reiseflug Nachteile aufweist. Dort ist es nämlich nötig, die Wölbung des Tragflügels, ohne eine Veränderung der Tragflügelfläche bzw. Tragflügelstreckung einzustellen. 1 shows a cross section through a wing 1 with a known pendulum support mechanism. This may be the flap 2 by rotation of the drive 3 in the in 1 shown different positions are brought. The kinematics of the flap 2 is limited by the pendulum support mechanism on the movement shown. This is the pendulum support 10 provided, which has a rear flap-side pivot point 20 with the wing-side pivot point 15 combines. Furthermore, there is a front flap-side pivot point 7 with a sledge 8th verbun the, with the sled 8th along a guide 9 about the distance A is displaceable. The drive 3 is about levers 4 and 5 with another point of articulation 6 connected to the flap. By a rotation of the drive 3 and thus the lever 4 becomes so over the connecting element 5 a translational movement on the flap 2 applied, the flap movement by the movement of the carriage 8th along the guide 9 and the pendulum movement of the pendulum support 10 around the point of articulation 15 is determined. The resulting so-called Fowler movement combines a vertical movement of the rear edge of the flap 2 down with a horizontal movement of the entire flap to the rear. As in 1 shown, thereby simultaneously changing the angle of attack of the flap and moves the flap horizontally to the rear. For the approach, this results in an ideal geometry, which, however, has disadvantages in cruising. There it is necessary to adjust the curvature of the wing, without changing the wing area or wing extension.

In 2 ist nun ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches ausgehend von einem in 1 gezeigten Pendelstützenmechanismus eine Veränderung des Anstellwinkels der Klappe 2 sowohl in negativer wie in positiver Richtung ermöglicht, ohne dass die Klappe in horizontaler Richtung bewegt würde. Hierzu kann der tragflügelseitige Anlenkpunkt 15 der Pendelstütze 10 vertikal verfahren werden, wobei diese Bewegung über die Pendelstütze 10 auf die Hinterkante der Landeklappe 2 übertragen wird. Da die Landeklappe in ihrem vorderen Anlenkpunkt 7 ortsfest bleibt, entsteht so die gewünschte Änderung des An stellwinkels und die daraus resultierende Wölbungsänderung, ohne dass es zu einer horizontalen Bewegung käme.In 2 Now, a first embodiment of the invention is shown, which, starting from a in 1 shown pendulum support mechanism a change in the angle of attack of the flap 2 in both the negative and positive directions without the flap being moved horizontally. For this purpose, the wing-side pivot point 15 the pendulum support 10 be moved vertically, with this movement on the pendulum support 10 on the trailing edge of the flap 2 is transmitted. Because the landing flap in its front pivot point 7 remains stationary, thus creating the desired change in the An angle and the resulting buckle change, without causing a horizontal movement.

Der erfindungsgemäße Verstellmechanismus beruht dabei auf einem Exzenterrad 28, welches drehbar mit der Tragflügelstruktur verbunden ist. Der tragflügelseitige Anlenkpunkt 15 ist dabei exzentrisch von der Drehachse des Exzenters 28 auf diesem angeordnet. Wird der Exzenter 28 gedreht, bewegt sich damit der Anlenkpunkt 15 auf einer Kreisbahn. Der vertikale Anteil dieser Bewegung wird durch die Pendelstütze 10 auf die Hinterkante der Landeklappe übertragen. Der maximale Hub ist zudem durch die Exzentrizität des Exzenters 28 bestimmt.The adjusting mechanism according to the invention is based on an eccentric wheel 28 which is rotatably connected to the wing structure. The wing-side pivot point 15 is eccentric from the axis of rotation of the eccentric 28 arranged on this. Will the eccentric 28 rotated, so that the pivot point moves 15 on a circular path. The vertical part of this movement is through the pendulum support 10 transferred to the trailing edge of the flap. The maximum stroke is also due to the eccentricity of the eccentric 28 certainly.

Der Exzenter 28 wird über einen Schneckenantrieb 23 gedreht, wobei das Schneckengetriebe selbsthemmend ausgelegt ist. Die rückstellenden Luftkräfte an der Landeklappe werden so von der Pendelstütze 10 über den Exzenter 28 auf das Schneckengetriebe 23 übertragen, welches als Rücklaufsperre dient. Zusätzlich ist eine Konstantbremse 24 vorgesehen, welche die Funktion des Schneckengetriebes 23 als Rücklaufsperre unterstützt, da in der Luftfahrt Selbsthemmung als nicht ausreichend zuverlässig betrachtet wird.The eccentric 28 is via a worm drive 23 rotated, the worm gear is designed self-locking. The restoring air forces on the landing flap are so from the pendulum support 10 over the eccentric 28 on the worm gear 23 transferred, which serves as a backstop. In addition, a constant brake 24 provided, which the function of the worm gear 23 As a backstop supported, since in aviation self-locking is not considered sufficiently reliable.

Zum Antrieb des Schneckengetriebes 23 ist ein Antriebsmotor 21 vorgesehen, welcher als Elektromotor ausgeführt sein kann. Als Bauform kommt dabei bevorzugt ein bürstenloser Gleichstrommotor zum Einsatz, es können jedoch auch Asynchronmotoren oder Switched-Reluctance-Motoren verwendet werden. Ebenso ist es möglich, als Antriebsmotor 21 einen Hydraulikmotor zu verwenden, dessen Drehsinn und Drehgeschwindigkeit über ein Ventil kontrolliert wird. Zwischen Antriebsmotor 21 und Schneckengetriebe 23 ist weiter ein Reduziergetriebe 22 vorgesehen, welches die Kenngrößen des Antriebsmotors 21 auf die erforderlichen Drehmomente übersetzt.To drive the worm gear 23 is a drive motor 21 provided, which may be designed as an electric motor. The design is preferably a brushless DC motor is used, but it can also be used asynchronous motors or switched-reluctance motors. It is also possible as a drive motor 21 To use a hydraulic motor whose direction of rotation and speed of rotation is controlled by a valve. Between drive motor 21 and worm gears 23 is still a reducer 22 provided, which the characteristics of the drive motor 21 translated to the required torques.

Weiterhin ist eine Ansteuerungselektronik 26 vorgesehen, welche die vom Flugrechner oder Piloten kommenden Positionskommandos in kontrollierte Positioniervorgänge umsetzt. Hierzu wird das Signal der Positionsrückführung 25 verarbeitet.Furthermore, a control electronics 26 which converts the position commands coming from the flight computer or pilots into controlled positioning operations. For this purpose, the signal of the position feedback 25 processed.

Der Exzenter 28 ist dabei so angeordnet, dass in der Neutralstellung mit den geringsten Luftkräften an der Klappe diese über den längsten Wirkarm gestützt wird, während sich die mit der Klappenauslenkung zunehmenden Luftkräfte auf einen sich verkürzenden Wirkarm abstützen. So ergibt sich eine günstige Kinematik.The eccentric 28 is arranged so that in the neutral position with the lowest air forces on the flap this is supported over the longest active arm, while the increasing with the Klappenauslenkung air forces are supported on a shortening active arm. This results in a favorable kinematics.

Auch erlaubt die Verwendung eines Exzenterrades 28 eine besonders einfache Umwandlung der Rotationsbewegung des Antriebs 21 in eine translatorische Bewegung der Pendelstange 10. So ergibt sich ein effektiver Antrieb mit geringer Komplexität. Zudem ist keine spezielle Vorrichtung zur Hubbegrenzung nötig, da selbst bei Ausfall der Rücklaufsperren und des Antriebs 21 der maximale Stellungsfehler auf den Exzenterhub des Exzenterrades 28 beschränk ist. Die Verwendung des Exzenterrades 28 ermöglicht so eine systeminhärente Hubbegrenzung. Auch kann so eine ungeteilte Pendelstütze zum Einsatz kommen, wodurch sich konstruktive Vorteile bei der Auslegung der Knicksicherheit ergeben.Also allows the use of an eccentric wheel 28 a particularly simple conversion of the rotational movement of the drive 21 in a translatory movement of the pendulum rod 10 , This results in an effective drive with low complexity. In addition, no special device for Hubbegrenzung necessary because even in case of failure of the backstops and the drive 21 the maximum position error on the eccentric stroke of the eccentric wheel 28 is limited. The use of the eccentric wheel 28 thus enables a system-inherent stroke limitation. Also, such an undivided pendulum support can be used, resulting in constructive advantages in the design of buckling safety.

Durch die Verwendung des Schneckengetriebes 23 mit Selbsthemmung ergibt sich eine passive Rücklaufsperre, so dass die Systemtopologie vereinfacht wird und insbesondere keine Sensoren oder aktiven Schaltelemente notwendig sind. Zudem sind so die Antriebseinheit und die Pendelstütze 10 mechanisch entkoppelt. Deshalb kann die Masse des Antriebs bei der Auslegung der Pendelstütze 10 für Beschleunigungen in axialer und lateraler Richtung vernachlässigt werden. Werden zwei parallel wirkende Schneckenantriebe 23 verwendet, kann über eine Momentenverspannung zudem ein spielfreier Antrieb realisiert werden.By using the worm gear 23 with self-locking results in a passive backstop, so that the system topology is simplified and in particular no sensors or active switching elements are necessary. In addition, so are the drive unit and the pendulum support 10 mechanically decoupled. Therefore, the mass of the drive in the design of the pendulum support 10 neglected for accelerations in the axial and lateral directions. Are two parallel worm drives 23 used, can also be realized via a torque clamping a backlash-free drive.

Zudem kann durch die strukturseitige Befestigung des Antriebsmotors 21 die Zuführung für die Antriebsenergie einfach bewerkstelligt werden, da keine variablen Verlegungspfade nötig sind. Hierbei ist die Antriebseinheit starr mit der Tragflügelstruktur verbunden, so dass auf die Energiezuleitungen keinerlei mechanische Belastungen ausgeübt werden.In addition, by the structure-side attachment of the drive motor 21 the supply for the drive energy can be easily accomplished, since no variable transfer paths are needed. Here, the drive unit is rigidly connected to the wing structure, so that no mechanical stresses are exerted on the power supply lines.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind dabei die Pendelstütze 10, das Exzenterrad 28 sowie die Rücklaufsperre 24 aus luftfahrtüblichen Sicherheitsgründen redundant ausgeführt. Hierdurch ist sichergestellt, dass es zu keinem Ausfall der Landeklappe kommt, da für die Verwendung der Klappe 2 als Landeklappe der tragflügelseitige Anlenkpunkt 15 als statischer Anlenkpunkt für den Pendelstützenmechanismus fungiert. Verlangen die Verfügbarkeitsanforderungen für die erfindungsgemäße Verstellung der Wölbung der Tragflächen eine Redundanz, können auch die Antriebselemente Antriebsmotor 21 und Reduziergetriebe 22 redundant ausgeführt sein. Ist die Verfügbarkeit der durch die Erfindung möglichen Wölbungseinstellung nicht zwingend, können diese aber auch einfach ausgeführt sein, da die Funktionalität der Klappe 2 als Landeklappe von einem Ausfall des Antriebs nicht beeinträchtigt wird.In the first embodiment are the pendulum support 10 , the eccentric wheel 28 as well as the backstop 24 designed redundant for aviation safety reasons. This ensures that there is no failure of the landing flap, as for the use of the flap 2 as a landing flap of the wing-side pivot point 15 acts as a static point of articulation for the pendulum support mechanism. Demand the availability requirements for the adjustment of the curvature of the wings according to the invention a redundancy, also the drive elements drive motor 21 and reducer 22 be designed redundant. If the availability of the curvature adjustment possible by the invention is not mandatory, but these can also be easily performed, since the functionality of the flap 2 as a landing flap is not affected by a failure of the drive.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nun in 3 dargestellt. Dieses basiert ebenfalls auf einem Pendelstützenmechanismus, wie er in 1 als Stand der Technik dargestellt wurde. Auch hier stützt sich die Klappe 2 mit ihrem hinteren Anlenkpunkt 20 auf einer Pendelstütze 10 ab, welche sich wiederum auf dem Anlenkpunkt 15 abstützt. Dieser tragflügelseitige Anlenkpunkt 15 ist auf einem Winkelhebel 38 angeordnet und damit verfahrbar. Hierzu kann der Winkelhebel 38 um seine Drehachse 31 bewegt werden, so dass sich der Anlenkpunkt 15 auf einer Kreisbahn um diese Drehachse 31 bewegt. Die daraus resultierende Vertikalbewegung wird durch die Pendelstütze 10 auf die Hinterkante der Klappe 2 übertragen, so dass der Anstellwinkel verändert wird, wenn der vordere Anlenkpunkt 7 der Klappe 2 bzw. der erste Antrieb unbewegt bleibt.A second embodiment of the invention is now in 3 shown. This is also based on a pendulum support mechanism, as in 1 has been presented as prior art. Again, the flap is supported 2 with its rear link point 20 on a pendulum support 10 which, in turn, on the pivot point 15 supported. This wing-side pivot point 15 is on an angle lever 38 arranged and thus movable. For this purpose, the angle lever 38 around its axis of rotation 31 be moved so that the articulation point 15 on a circular path around this axis of rotation 31 emotional. The resulting vertical movement is through the pendulum support 10 on the trailing edge of the flap 2 transferred so that the angle of attack is changed when the front pivot point 7 the flap 2 or the first drive remains unmoved.

Der Winkelhebel 38 wird dabei über einen Linearantrieb (EMA) bewegt. Der Linearantrieb ist an einem Anlenkpunkt 32 mit der Tragflügelstruktur verbunden und verfügt über eine Hubbegrenzung, welche so den maximalen von der Pendelstütze 10 übertragenen Hub begrenzt. Auch hier ist eine Positionsrückführung 35 vorgesehen.The angle lever 38 is moved via a linear drive (EMA). The linear drive is at a point of articulation 32 connected to the wing structure and has a stroke limit, which is the maximum of the pendulum support 10 limited transmitted hub. Again, a position feedback 35 intended.

Der Antriebsmotor kann wie im ersten Ausführungsbeispiel ein Elektromotor sein, wobei als Bauform bevorzugt ein bürstenloser Gleichstrommotor zum Einsatz kommt. Allerdings kommen auch Asynchronmotoren oder Switched-Reluctance-Motoren in Frage. Auch kann der Antriebsmotor ein Hydraulikmotor sein, der über ein Ventil in Drehsinn und Drehgeschwindigkeit kontrolliert wird. Die translatorische Bewegung des Antriebs kann dann z. B. durch Kugelrollspindeln oder sogenannte ACME-Screws erzeugt werden. Vorteilhafterweise sind auch diese selbsthemmend ausgeführt, so dass sich eine passive Rücklaufsperre ergibt. Diese wird zusätzlich von Konstantbremsen unterstützt. Hierdurch ergibt sich wiederum eine einfache Systemtopologie, bei der keine Sensoren oder aktiven Schaltelemente notwendig sind. Die rückstellenden Luftkräfte an der Landeklappe werden dabei von der Pendelstütze 10 über den Winkelhebel 38 auf den Linearantrieb 33 übertragen, dessen Rücklaufsperren die Kräfte aufnehmen.The drive motor may be an electric motor as in the first embodiment, wherein a brushless DC motor is preferably used as the design. However, asynchronous motors or switched-reluctance motors are also suitable. Also, the drive motor may be a hydraulic motor, which is controlled by a valve in the direction of rotation and rotational speed. The translational movement of the drive can then z. B. be produced by ball screws or so-called ACME-Screws. Advantageously, these are also self-locking, so that there is a passive backstop. This is additionally supported by constant brakes. This in turn results in a simple system topology in which no sensors or active switching elements are necessary. The restoring air forces at the landing flap are thereby from the pendulum support 10 over the angle lever 38 on the linear drive 33 transferred whose backstops absorb the forces.

Wiederum ist eine Ansteuerungselektronik vorgesehen, welche die vom Flugrechner oder Piloten kommenden Positionskommandos in kontrollierte Positioniervorgänge umsetzt und hierzu das Signal der Positionsrückführung 35 verarbeitet.Again, a control electronics is provided, which converts the coming from the flight computer or pilot position commands in controlled positioning and this, the signal of the position feedback 35 processed.

Auch der Hebel 38 des zweiten Ausführungsbeispiels ist wie das Exzenterrad 28 des ersten Ausführungsbeispiels so angeordnet, dass in der Neutralstellung die geringsten Luftkräfte an der Klappe mit dem längsten Wirkarm gestützt werden, während die mit der Klappenauslenkung zunehmenden Luftkräfte sich auf einen sich verkürzenden Wirkarm abstützen. Die Verwendung des Winkelhebels 38 erlaubt dabei eine einfachste konstruktive Anpassung an die kinematischen Anforderungen. Zudem erlaubt die Verwendung des Hebels 38 eine einfache Topologie des Antriebs mit geringer Komplexität, wobei die Massen der Antriebseinheit und der Pendelstütze mechanisch entkoppelt sind. Ebenso kann durch den über den Winkelhebel 38 verfahrbaren Anlenkpunkt 15 eine ungeteilte Pendelstütze 10 zum Ein satz kommen, woraus sich wiederum konstruktive Vorteile bei der Auslegung der Knicksicherheit ergeben.Also the lever 38 of the second embodiment is like the eccentric 28 of the first embodiment arranged so that in the neutral position, the lowest air forces are supported on the flap with the longest active arm, while increasing with the Klappenauslenkung air forces are supported on a shortening active arm. The use of the angle lever 38 allows a simplest design adaptation to the kinematic requirements. In addition, the use of the lever allows 38 a simple topology of the drive with low complexity, the masses of the drive unit and the pendulum support are mechanically decoupled. Likewise, by the over the angle lever 38 movable articulation point 15 an undivided pendulum support 10 come to a set, which in turn result in constructive advantages in the design of buckling safety.

Die strukturseitige Anordnung der Antriebseinheit ermöglicht zudem eine einfache Energieversorgung ohne variable Verlegungspfade.The Structure-side arrangement of the drive unit also allows a simple energy supply without variable routing paths.

Dabei sind Pendelstütze 10, Winkelhebel 38 sowie die kraftübertragenden Elemente bis zur Rücklaufsperre aus luftfahrtüblichen Sicherheitsgründen redundant ausgeführt. Verlangen die Verfügbarkeitsanforderungen für die Wölbungseinstellung des Tragflügels keine Redundanz, können die Antriebselemente dagegen einfach ausgeführt sein.Here are pendulum support 10 , Angle lever 38 as well as the force-transmitting elements to the backstop for aviation safety reasons designed redundant. On the other hand, if the availability requirements for the curvature adjustment of the wing do not require redundancy, the drive elements can simply be designed.

Während die Erfindung in dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel auf einem Pendelstützenmechanismus basiert, kann sie genauso vorteilhafterweise auch für andere Ausfahrmechanismen der Klappe verwendet werden, solange die Klappe an einem tragflügelseitigen Anlenkpunkt angelenkt ist. Insbesondere ist damit die Vorrichtung zum Verstellen der Wölbung eines Tragflügels eines Flugzeuges der vorliegenden Erfindung auch für Hebelsysteme (Linkage) verwendbar.While the invention is based on a pendulum support mechanism in the first and second embodiments, it may also be advantageously used for other extension mechanisms of the flap as long as the flap is hinged to a wing-side hinge point. In particular, so is the device for adjusting the curvature of a wing of a Aircraft of the present invention also for lever systems (linkage) usable.

Kommen in einem Flugzeug mehrere Klappen mit einem verfahrbaren Anlenkpunkt 15 nach der Erfindung zum Einsatz, so sind deren zweite Antriebe vorteilhafterweise zumindest teilweise getrennt ansteuerbar. So kann die Wölbung über den gesamten Flügel differenziell eingestellt werden, so dass sich optimale Flügelgeometrien für jede Flugsituation anfahren lassen.Come in an airplane several flaps with a movable point of articulation 15 According to the invention for use, their second drives are advantageously at least partially separately controlled. Thus, the curvature can be adjusted differentially over the entire wing, so that optimal wing geometries can be approached for every flight situation.

Die ersten Antriebe zum Ausfahren der Landeklappen über den üblichen Pendelstützenmechanismus können dabei weiterhin miteinander gekoppelt sein, um die Komplexität des Systems zu verringern. So sind insbesondere auch die Differenzialgetriebe zwischen den ersten Antrieben der Landeklappen wie im Stand der Technik nicht mehr nötig, da eine differenzielle Einstellung der Landeklappen über den Flügel hinweg durch die jeweiligen zweiten Antriebe zum Verfahren der An lenkpunkte 15 erreicht werden kann. Diese übertragen dann über die Pendelstützen 10 die Bewegung auf die Hinterkante der Klappen und verändern darüber den Einstellwinkel und damit die Wölbung des Tragflügels. So kann der Treibstoffverbrauch auch während des Reiseflugs durch Anpassung der Wölbung der Tragflügel durch eine einfach aufgebaute Anordnung effektiv reduziert werden.The first drives for extending the flaps over the usual pendulum support mechanism can still be coupled together to reduce the complexity of the system. Thus, in particular, the differential gear between the first drives the landing flaps as in the prior art no longer necessary, as a differential adjustment of the flaps over the wing away by the respective second drives to the method of the steering points to 15 can be achieved. These then transfer via the pendulum supports 10 the movement on the trailing edge of the flaps and change about the setting angle and thus the curvature of the wing. Thus, the fuel consumption can be effectively reduced even during the cruise by adjusting the curvature of the wings by a simple design arrangement.

Claims (23)

Vorrichtung zum Verstellen der Wölbung eines Tragflügels (1) eines Flugzeuges, mit einer Klappe (2), welche über einen ersten Antrieb (3) verfahrbar ist und welche, gegebenenfalls über zumindest ein Verbindungselement (10), an einem tragflügelseitigen Anlenkpunkt (15) angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der tragflügelseitige Anlenkpunkt (15) unabhängig von der Kinematik des ersten Antriebs (3) durch einen zweiten Antrieb (23, 33) verfahrbar ist und eine Hemmung, insbesondere in Form einer Rücklaufsperre (24), vorgesehen ist, welche den Anlenkpunkt (15) gegen die Tragflügelstruktur festlegen kann.Device for adjusting the curvature of a wing ( 1 ) of an aircraft, with a flap ( 2 ), which via a first drive ( 3 ) and which, if appropriate via at least one connecting element ( 10 ), at a wing-side pivot point ( 15 ) is hinged, characterized in that the wing-side pivot point ( 15 ) regardless of the kinematics of the first drive ( 3 ) by a second drive ( 23 . 33 ) and an escapement, in particular in the form of a backstop ( 24 ), which is the pivot point ( 15 ) against the wing structure. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Antrieb (23, 33) an der Tragflügelstruktur angeordnet ist.Device according to claim 1, wherein the second drive ( 23 . 33 ) is arranged on the wing structure. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der tragflügelseitige Anlenkpunkt (15) zumindest in vertikaler Richtung verfahrbar ist, um den Anstellwinkel der Klappe (2) zu verändern.Device according to claim 1, wherein the wing-side articulation point ( 15 ) is movable at least in the vertical direction to the angle of attack of the flap ( 2 ) to change. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Hemmung die Selbsthemmung des zweiten Antriebs (23, 33) umfasst.Device according to claim 1, wherein the inhibition is the self-locking of the second drive ( 23 . 33 ). Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Hemmung eine Konstantbremse umfasst.Device according to claim 1, wherein the inhibition comprises a constant brake. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Klappe (2) einen klappenseitigen Anlenkpunkt (20) aufweist, welcher über ein vorteilhafterweise einteiliges Verbindungselement (10) mit dem tragflügelseitigen Anlenkpunkt (15) verbunden ist.Device according to claim 1, wherein the flap ( 2 ) a flap-side pivot point ( 20 ), which via an advantageously one-piece connecting element ( 10 ) with the wing-side pivot point ( 15 ) connected is. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Bewegung des tragflügelseitigen Anlenkpunkts (15) gegebenenfalls über ein Verbindungselement (10) auf die Hinterkante der Klappe (2) übertragen wird.Apparatus according to claim 1, wherein the movement of the wing-side linkage point ( 15 ) optionally via a connecting element ( 10 ) on the trailing edge of the flap ( 2 ) is transmitted. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Klappe (2) eine an der hinteren Kante des Tragflügels (1) angeordnete Landeklappe ist.Device according to claim 1, wherein the flap ( 2 ) one at the rear edge of the wing ( 1 ) arranged landing flap is. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Klappe (2) über einen Pendelstützenmechanismus mit dem Tragflügel verbunden ist.Device according to claim 1, wherein the flap ( 2 ) is connected via a pendulum support mechanism with the wing. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der zweite Antrieb (23) starr mit der Tragflügelstruktur verbunden ist.Device according to claim 1, wherein the second drive ( 23 ) is rigidly connected to the wing structure. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Anlenkpunkt (15) an einem Exzenter (28) angeordnet ist.Device according to claim 1, wherein the articulation point ( 15 ) on an eccentric ( 28 ) is arranged. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei der Exzenter (28) über einen Schneckenantrieb (23) gedreht wird.Device according to claim 11, wherein the eccentric ( 28 ) via a worm drive ( 23 ) is rotated. Vorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei zwei parallel wirkende Schneckenantriebe (23) vorgesehen sind, so dass über eine Momentenverspannung ein spielfreier Antrieb möglich ist.Apparatus according to claim 12, wherein two parallel-acting worm drives ( 23 ) are provided so that a torque-free backlash drive is possible. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei der Exzenter (28) so angeordnet ist, dass sich der Wirkarm bei steigender Klappenauslenkung verkürzt.Device according to claim 11, wherein the eccentric ( 28 ) is arranged so that the active arm shortens with increasing Klappenauslenkung. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Anlenkpunkt (15) an einem Hebel (38), insbesondere einem Winkelhebel, angeordnet ist.Device according to claim 1, wherein the articulation point ( 15 ) on a lever ( 38 ), in particular an angle lever, is arranged. Vorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei der Hebel (38) über einen Linearantrieb (33) bewegt wird, der an dem Hebel angreift.Device according to claim 15, wherein the lever ( 38 ) via a linear drive ( 33 ) is moved, which acts on the lever. Vorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei der Hebel (38) so angeordnet ist, dass sich der Wirkarm bei steigender Klappenauslenkung verkürzt.Device according to claim 15, wherein the lever ( 38 ) is arranged so that the active arm shortens with increasing Klappenauslenkung. Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei Hubbegrenzer für den Linearantrieb (33) vorgesehen sind.Apparatus according to claim 16, wherein stroke limiters for the linear drive ( 33 ) are provided. Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der zweite Antrieb (23, 33) einen Elektromotor oder einen Hydraulikmotor umfasst.Device according to one of the preceding claims, wherein the second drive ( 23 . 33 ) comprises an electric motor or a hydraulic motor. Vorrichtung gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, welches weiterhin eine Ansteuerelektronik (26) für den zweiten Antrieb (23, 33) umfasst.Device according to one of the preceding claims, which further comprises a control electronics ( 26 ) for the second drive ( 23 . 33 ). System zum Verstellen der Wölbung eines Tragflügels (1) eines Flugzeuges, mit einer Mehrzahl von Vorrichtungen gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche.System for adjusting the curvature of a wing ( 1 ) of an aircraft, comprising a plurality of devices according to one of the preceding claims. System gemäß Anspruch 21, wobei mindestens zwei der jeweiligen zweiten Antriebe der Vorrichtungen getrennt ansteuerbar sind.System according to claim 21, wherein at least two of the respective second drives of the devices are controlled separately. System gemäß Anspruch 21 oder 22, wobei mehrere benachbarte Landeklappen über die Spannweite des Tragflügels differentiell verstellbar sind.System according to claim 21 or 22, with several adjacent flaps over the Span of the wing are differentially adjustable.
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Müller, Dieter: Das Hornkonzept. Realisierung eines formvariablen Tragflügelprofils zur aerodynamischen Leistungsoptimierung zukünftiger Verkehrsflugzeuge. Fakultät Luft- und Raumfahrttechnik, Universität Stuttgart, Diss., 2000 *
Müller, Dieter: Das Hornkonzept. Realisierung eines formvariablen Tragflügelprofils zur aerodynamischen Leistungsoptimierung zukünftiger Verkehrsflugzeuge. Fakultät Luft- und Raumfahrttechnik, Universität Stuttgart, Diss., 2000 Holert, B., Carl, U.B.: Interdisziplinäre Synthese von Klappenführungsmechanismen. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2002, 23.-26. Sept. 2002, DGLR-2002-155

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