DE102010018977A1

DE102010018977A1 - Flügel mit einklappbarem Flügelendstück

Info

Publication number: DE102010018977A1
Application number: DE102010018977A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Schlipf; Xavier Hue
Original assignee: Airbus Operations GmbH
Current assignee: Airbus Operations GmbH
Priority date: 2010-05-03
Filing date: 2010-05-03
Publication date: 2011-11-03
Also published as: WO2011144298A1; EP2566754B1; CN102985321A; CN102985321B; EP2566754A1; US9139285B2; US20130056579A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Flügel mit einer Erstreckung in Spannweitenrichtung, in Flügeltiefenrichtung und in Flügeldickenrichtung zur Verwendung für ein Flugzeug mit einklappbarem Flügelendstück. Dabei kommt eine Hebelmechanik zum Einsatz, welche eine Schwenkbewegung eines Flügelendstücks durchführen kann, die sowohl eine Rotationskomponente, als auch eine Translationskomponente aufweist. Die Hebelkinematik weist dabei zwei Hebelvorrichtungen auf, für welche jeweils zwei Gelenkvorrichtungen vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Flügel mit einer Erstreckung in Spannweitenrichtung, in Flügeltiefenrichtung und in Flügeldickenrichtung insbesondere zur Verwendung für ein Flugzeug mit einklappbarem Flügelendstück. Dabei kommt eine Hebelmechanik zum Einsatz, welche eine Schwenkbewegung eines Flügelendstücks durchführen kann, die sowohl eine Rotationskomponente, als auch eine Translationskomponente aufweist.
Derartige Flügel mit einklappbaren Flügelendstücken sind bekannt und werden beispielsweise für Flügel von Flugzeugen eingesetzt, welche auf Flugzeugträgern transportiert werden. Um während des Parkens der Flugzeuge, der so genannten Hangarierung, möglichst geringen Platzbedarf der Flugzeuge zu gewährleisten, werden die Flügelenden hochgeklappt und reduzieren damit die Erstreckung des Flugzeuges in dessen Spannweitenrichtung. Dabei weisen die bekannten Systeme einfache Klappmechanismen auf, welche zum Beispiel über Scharniere um eine einzige Rotationsachse das Flügelendstück relativ zum Hauptflügel in einer Klappbewegung nach oben klappen, also einklappen können. Für den Einsatz des Flugzeuges im Flugbetrieb wird das Flügelendstück entlang dieser einzigen Rotationsachse über das Scharnier mittels der Klappbewegung ausgeklappt und in seine Flugposition gebracht. Beide Klappvorgänge werden üblicherweise manuell oder mit mechanischen Hilfsmitteln durch das Bodenpersonal durchgeführt und üblicherweise von einem Verriegelungsvorgang nach dem Ausklappen der Flügelendstücke gefolgt. Das Verriegeln ist notwendig, um einen sicheren Flugbetrieb zu gewährleisten, insbesondere ein ungewolltes Einklappen der Flügelendstücke während des Fluges zu verhindern.
Nachteilig bei den bekannten Systemen ist gerade die einfache Ausgestaltung des Klappmechanismus, welcher eine händische Durchführung der Klappbewegung notwendig macht. Der Aufwand einen solchen Klappmechanismus automatisiert durchzuführen ist sehr groß, da das Einklappen über einen relativ langen Weg des Flügelendstücks erfolgt. Damit ergeben sich zumindest während des Klappvorganges äußert ungünstige Hebelverhältnisse, deren Überwindung einen großen Kraftaufwand durch einen Aktuator erfordert. Damit müsste einerseits ein aufwendiger und damit teuerer Aktuator und andererseits eine verstärkte Ausführung der Klappkinematik ausgeführt werden. Neben den höheren Herstellungskosten führt dies zu höherem Gewicht der Bauteile und damit zu geringerer Wirtschaftlichkeit des Betriebes des Flugzeuges.
In besonderen Einsatzsituationen kann es jedoch vorteilhaft oder sogar notwenig sein, dass die Klappbewegung automatisch erfolgt. Insbesondere dass sowohl das Einklappen als auch das Ausklappen des Flügelendstücks automatisch durchgeführt werden kann. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn große Flugzeuge insbesondere Flugzeuge mit großen Spannweitendimensionierungen für Lasttransporte oder Interkontinentalverbindungen, auf relativ kleinen Flughäfen landen sollen. Ein Landen ist zwar, in Abhängigkeit der Länge der Landebahn, auch für große Flugzeuge auf relativ kleinen Flughäfen möglich, jedoch sind kleine Flughäfen häufig hinsichtlich der maximalen Spannweite der darauf rangierenden Flugzeuge begrenzt. Dabei sind neben den Breiten und der Dichte Rollwege auf dem Rollfeld auch die Parkpositionen, insbesondere an den sogenannten Fingern eines Flughafengebäudes zu berücksichtigen. Die Verwendung von klappbaren Flügelendstücken wäre somit grundsätzlich hilfreich, jedoch nur in einer Ausführungsform, welche gewährleistet, dass das Flugzeug direkt beim Verlassen der Landebahn nach dem landen, bzw. erst nach dem Erreichen der Startbahn kurz vor dem Start, die Flügelendstücke ausklappt werden und damit erst auf der Start- bzw. Landebahn die volle Spannweite hergestellt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die voran stehenden beschriebenen Probleme bekannter Systeme zu lösen. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein klappbares Flügelendstück, insbesondere eine Kinematik hierfür vorzusehen, mit welcher die Möglichkeit besteht ein Flügelendstück eines Flügels automatisch zu schwenken und dabei eine für den Einzelfall sichere Lagerung und einen sicheren Kräfteverlauf über die Schwenkbewegung hinweg erlaubt.
Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch einen Flügel, aufweisend die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den daran anschließenden Unteransprüchen.
Dabei erstreckt sich ein erfindungsgemäßer Flügel in Spannweitenrichtung, in Flügeltiefenrichtung und in Flügeldickenrichtung und ist vorteilhafter Weise für ein Flugzeug zu verwenden. Der erfindungsgemäße Flügel kann ein generell ein aerodynamischer Körper an einem Flugzeug oder einem Fahrzeug sein. Der erfindungsgemäße Flügel kann insbesondere einen Hauptflügel mit einer tragenden Hauptflügelstruktur zur Versteifung des Hauptflügels sowie ein Flügelendstück aufweisen, das als vom Hauptflügel separat ausgeführtes Bauteil mit einer tragenden Flügelendstückstruktur zum Versteifen des Flügelendstücks realisiert ist. Die Hauptflügelstruktur und die Flügelendstückstruktur sind dabei durch Bauteile ausgeführt, wie sie beispielsweise als Hauptflügelbox oder Flügelendstückbox bezeichnet werden.
Weiter ist eine Hebelkinematik zur Ausführung einer Schwenkbewegung des Flügelendstücks relativ zum Hauptflügel zwischen einem ausgeklappten und einem eingeklappten Zustand des Flügelendstücks vorgesehen. Diese Hebelkinematik weist zwei Hebelvorrichtungen auf, die jeweils in einer ersten Gelenkvorrichtung in der Hauptflügelstruktur und jeweils in einer zweiten Gelenkvorrichtung in der Flügelendstückstruktur gelagert sind. Es sind also pro Hebelvorrichtung zwei Gelenkvorrichtungen vorgesehen. Dabei sind die Gelenkvorrichtungen derart ausgestaltet, dass die Gelenkvorrichtungen zur Kopplung der Hebelvorrichtung mit der Flügelendstückstruktur in Spannweitenrichtung des Flügelendstücks versetzt angeordnet sind und die Gelenkvorrichtungen zur Kopplung der Hebelvorrichtung mit der Hauptflügelstruktur in Spannweitenrichtung des Hauptflügels versetzt angeordnet sind. Weiter ist zumindest eine der ersten und/oder zweiten Gelenkvorrichtungen derart ausgestaltet, dass die Bewegungsfreiheit der darin gelagerten Hebelvorrichtung auf einen Rotationsfreiheitsgrad begrenzt wird, so dass die Hebelkinematik einen Schwenkvorgang des Flügelendstücks gegenüber dem Hauptflügel mit einem Rotations- und einem Translationsanteil definiert.
Mit anderen Worten weist die Hebelkinematik eine Viergelenkkinematik auf, wobei jeweils zwei Gelenkvorrichtungen an der Hauptflügelstruktur und zwei Gelenkvorrichtungen an der Flügelendstückstruktur vorgesehen sind. Dabei definiert jede der Gelenkvorrichtungen eine gelenkige Verbindung zwischen der jeweiligen Hebelvorrichtung und der jeweiligen Struktur, also der Hauptflügelstruktur oder der Flügelendstückstruktur. Auf diese Weise sind Hauptflügelstruktur und Flügelendstückstruktur miteinander über die Hebelkinematik, also im weiteren Sinne über die Gelenkvorrichtungen und die Hebelvorrichtungen miteinander gekoppelt.
In einem möglichen Fall stellt die Hebelkinematik die einzige Verbindung zwischen Hauptflügelstruktur und Flügelendstückstruktur dar. Mit anderen Worten werden in einem solchen Fall von der Hebelkinematik sämtliche Lasten, die durch Gewicht und Beschleunigungen während des Schwenkvorganges zwischen Flügelendstückstruktur und Hauptflügelstruktur wirken, übertragen. Durch das erfindungsgemäße Vorsehen von zwei Hebelvorrichtungen mit jeweils zwei zur Kopplung geeigneten Gelenkvorrichtungen entsteht die erfindungsgemäße Viergelenkkinematik. Durch die Reduktion der Bewegungsfreiheit des Flügelendstücks durch wenigstens eine der Gelenkvorrichtungen auf einen einzigen Rotationsfreiheitsgrad ist die Relativbewegung, also die Schwenkbewegung, zwischen Flügelendstück und Hauptflügel auf eine einzige Rotationsmöglichkeit beschränkt.
Im Vergleich zu den bekannten einfachen Klappmechanismen definiert die erfindungsgemäße Anordnung der Gelenkvorrichtung in jeweils beabstandeten Positionen bezogen auf die jeweilige Spannweitenrichtung, eine komplexe Schwenkbewegung im Vergleich zu den bekannten einfachen Klappbewegungen. Insbesondere bilden die jeweiligen Gelenkvorrichtungen in der Hauptflügelstruktur voneinander in Spannweitenrichtung des Hauptflügels beabstandete Rotationsachsen und die jeweiligen Gelenkvorrichtungen in der Flügelendstückstruktur in Spannweitenrichtung des Flügelendstücks beabstandete Rotationsachsen. Insgesamt sind somit vier Rotationsachsen durch die vier Gelenkvorrichtungen definiert, die durch ihr erfindungsgemäßes Zusammenwirken, welches durch die Kopplung über die Hebelvorrichtungen erzielt wird, in einer Schwenkbewegung des Flügelendstücks resultieren, die nicht ausschließlich aus einer Rotationskomponente besteht, sondern zusätzlich eine Translationskomponente aufweist. Somit kann eine komplexe Schwenkbewegung mit einem Rotationsanteil und einem Translationsanteil durchgeführt werden, welche je nach Einsatzsituation eine ideale Kraftverteilung in der Hebelkinematik ermöglicht. Durch die Variation der exakten Anordnung der einzelnen Gelenkvorrichtungen unter Beachtung der erfindungsgemäßen Vorgaben können die Schwenkbewegung und damit die Hebel-, bzw. die Kraftverhältnisse während des Schwenkvorganges variiert werden.
Durch das auf diese Weise ermöglichte Einstellen komplexer Schwenkbewegungen sind auch komplexe Belastungssituationen über den Verlauf der Schwenkbewegung einstellbar. Das bedeutet, dass je nach Hebelverhältnis in der jeweiligen Schwenkposition im Verlauf des Schwenkvorgangs unterschiedliche Belastungssituationen in den Hebelvorrichtungen wie auch in den Gelenkvorrichtungen vorherrschen. Diese können durch eine komplexe Schwenkbewegung derart verändert werden, dass sowohl die Gelenkvorrichtungen als auch die Hebelvorrichtungen hinsichtlich ihrer mechanischen Stabilität weniger stark beansprucht werden, also der Maximalwert, welcher während der Schwenkbewegung temporär erreicht wird, reduziert wird. Für die Gesamtkonstruktion des Flügels bedeutet dies, dass sowohl die Hebelvorrichtungen, als auch die Gelenkvorrichtungen einfacher, insbesondere leichter ausgestaltet werden können. Darüber hinaus resultiert die geringere mechanische Belastung über den Schwenkvorgang in einer längeren Dauerstabilität und damit in einer erhöhten Einsatzsicherheit eines erfindungsgemäßen Flügels.
Aufgrund der Tatsache, dass eine komplexe Schwenkbewegung durchgeführt werden kann, ist ein erfindungsgemäßer Flügel auch dafür geeignet, mit einer automatischen Aktuierung der Hebelkinematik ausgestattet zu werden. Während bei einfachen Klappbewegungen bekannter Systeme ein nicht beeinflussbarer Belastungsverlauf über die Klappbewegung in einem Scharnier besteht, kann ein erfindungsgemäßer Flügel dahingehend ausgelegt werden, dass die Hebelkinematik über einen komplexen Schwenkbewegungsverlauf einen an die jeweilige Aktuierungsform angepassten komplexen Belastungsverlauf, insbesondere einen komplexen Kraftverlauf über die Schwenkbewegung aufweist und damit eine automatische Durchführung der Schwenkbewegung in wirtschaftlicher Weise erst ermöglicht wird. Es ist also zu unterscheiden zwischen einer erfindungsgemäßen Schwenkbewegung und bekannten Klappbewegungen in einfacher Form über Scharniere wie bei bekannten Systemen.
Die beiden Extremsituationen des erfindungsgemäßen Schwenkvorgangs sind der ausgeklappte Zustand des Flügelendstücks sowie der eingeklappte Zustand des Flügelendstücks. Dabei ist unter „ausgeklappter Zustand” des Flügelendstücks zu verstehen, dass sich das Flügelendstück relativ zum Hauptflügel in einer Position befindet, in der es für die Verwendung des Flügels in einer Flugsituation geeignet ist.
Unter der Bezeichnung „eingeklappte Position” des Flügelendstücks ist dabei zu verstehen, dass die maximale Spannweite des Flügels auf ein Minimum, nämlich im Wesentlichen auf die Spannweitenerstreckung des Hauptflügels reduziert ist. Dabei kann eingeklappter Zustand je nach Einsatzsituation unterschiedlich weit eingeklappt bedeuten. So kann je nach Bedarf, also je nach maximaler Spannweitenzulassung eines Flughafens die eingeklappte Position zwischen einem leichten Anheben der Flügelendstücke relativ zum Hauptflügel einerseits und andererseits einem vollständigen Aufstellen, also im Wesentlichen einer senkrechten Anordnung der Flügelendstücke zum Hauptflügel, liegen.
Ein erfindungsgemäßer Flügel kann dahingehend weitergebildet sein, dass wenigstens eine der Gelenkvorrichtungen derart gestaltet ist, dass darin Biegemomente aufgenommen werden können, deren Momentvektor quer zur Längsrichtung der jeweiligen Hebelvorrichtung und quer zur Rotationsachse der jeweiligen Hebelvorrichtung verläuft. Mit anderen Worten bildet eine solche Gelenkvorrichtung eine Stabilisierung der Flügelendstückstruktur relativ zur Hauptflügelstruktur. Insbesondere wird die Gelenkvorrichtung mit einer solchen Ausgestaltungsform damit eine Torsionsfestigkeit und eine Biegesteifigkeit des Flügelendstücks im Bezug auf den Hauptflügel erreichen. Das bedeutet, dass das Flügelendstück sich relativ zum Hauptflügel aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung zumindest einer der Gelenkvorrichtungen nur in einem einzigen Rotationsfreiheitsgrand bewegen kann. Darüber hinaus sichert wenigstens eine Gelenkvorrichtung auch Torsions- oder Biegemomente, welche auf das Flügelendstück wirken und dieses aus diesem einen Rotationsfreiheitsgrad heraus tordieren bzw. heraus biegen möchten, ab. Auf diese Weise wird die Stabilität eines erfindungsgemäßen Flügels weiter erhöht. Dabei ist zu unterscheiden zwischen einem bewussten Freiheitsgrad der Schwenkbewegung des Flügelendstücks relativ zum Hauptflügel, welche durch das Freigeben eines Rotationsfreiheitsgrades in einer Gelenkvorrichtung gegeben ist, und Biegemomenten und Torsionsmomenten, welche eine Relativbewegung zwischen Flügelendstück und Hauptflügel unabhängig von möglichen Rotationsfreiheitsgraden in den Gelenkvorrichtungen erzwingen. Dabei entstehen solche Torsionsmomente und Biegemomente üblicherweise nicht nur während des Flugbetriebs, also während des ausgeklappten Zustandes des Flügelendstücks, sondern vor allem auch während des Schwenkvorganges selbst. Da der Schwenkvorgang in einfachster Weise nur durch die Hebelkinematik als Kraftpfad zwischen Flügelendstück und Hauptflügel, durchgeführt wird, ist die Schwenkbewegung hinsichtlich Biegemomente und Torsionsmomenten die anfälligste Situation. Die erfindungsgemäße Weiterbildung wenigstens einer der Gelenkvorrichtungen stabilisiert somit das Flügelendstück während der Schwenkbewegung und macht eine Automatisierung des Schwenkvorgangs noch einfacher.
Die Ausgestaltung wenigstens einer der Gelenkvorrichtungen der Gestalt, dass derartige Biegemomente oder Torsionsmomente aufgenommen werden können, kann im Wesentlichen durch zwei Grundideen dargestellt werden. Zum einen ist es möglich, dass es sich bei der Gelenkvorrichtung um ein Rotationslager handelt, welches entlang der Rotationsachse eine relativ lange axiale Erstreckung aufweist. Insbesondere sind dabei Rotationslager zu verwenden, welche eine axiale Erstreckung von einem Vielfachen, insbesondere mehr als dem Vierfachen ihrer radialen Erstreckung aufweisen. Auf diese Weise können Biegemomente, wie sie voranstehend beschrieben worden sind, abgestützt werden. Alternativ oder zusätzlich dazu kann eine Gelenkvorrichtung aus mehr als einem einzelnen Gelenk, zum Beispiel aus zwei oder mehr als Rotationslagern gebildeten Gelenken, ausgestaltet werden. Diese zwei oder mehr Rotationslager sind derart angeordnet, dass sie zusammen eine gemeinsame Rotationsachse bilden und aufgrund einer voneinander beabstandeten Anordnung Biegemomente einer Hebelvorrichtung von dem einen Rotationslager gegen das andere abgestützt werden können. Bei einer solchen Ausführungsform ist entscheidend, dass die Hebelvorrichtung mit beiden Rotationslagern der Gelenkvorrichtung festverbunden ist, also in erfindungsgemäßer Weise eine Kopplung über die Hebelvorrichtung vorliegt. Dabei kann in einem solchen Fall die Hebevorrichtung zum Beispiel als H-Lenker ausgeführt sein, so dass die erfindungsgemäße Hebelvorrichtung in zwei voneinander beabstandete Hebel auseinander fällt, welche über einen zentralen Verbindungssteg fest miteinander verbunden sind.
Weiter kann ein erfindungsgemäßer Flügel in vorteilhafter Weise Abstützmittel aufweisen, welche derart ausgestaltet sind, dass sie im ausgeklappten Zustand des Flügelendstücks einen zur Hebelkinematik zusätzlichen Kraftpfad direkt zwischen Flügelendstückstruktur und Hauptflügelstruktur ausbilden. In einem solchen Fall wird eine zusätzliche Stabilisierung des erfindungsgemäßen Flügels im ausgeklappten Zustand, also im Zustand des Flugbetriebs des Flügels erzielt. Der zweite Kraftpfad erzeugt statisch gesehen eine überbestimmte Lagerung des Flügelendstücks am Hauptflügel, insbesondere der Flügelendstückstruktur an der Hauptflügelstruktur. Es werden somit zwei Kraftpfade vorgesehen, wobei Lasten, welche im Flugbetrieb am Flügelendstück angreifen, sowohl über die Hebelkinematik, als auch über den zweiten Kraftpfad, welcher über die Abstützmittel gebildet wird, abgetragen werden können. Solche Lasten sind zum Beispiel im Flugbetrieb angreifende Luftlasten, welche je nach Flugsituation unterschiedlich groß und in unterschiedliche Richtungen gerichtet sein können.
Dabei ist darauf hinzuweisen, dass der zweite Kraftpfad sowohl zu einer teilweisen, als auch zu einer vollständigen Entlastung der Hebelkinematik führen kann. Erfindungsgemäß führt jedoch bereits eine teilweise Entlastung der Hebelkinematik zu einer Möglichkeit, diese Hebelkinematik noch leichter und damit kostengünstiger und im Bezug auf den Energieverbrauch eines Flugzeuges auch wirtschaftlicher zu gestalten. In dem Lastfall im Flugbetrieb, also im ausgeklappten Zustand des Flügelendstücks, wird somit die Hauptlast über die Abstützmittel auf die Hauptflügelstruktur übertragen. Da es sich bei den beiden Kraftpfaden um in mechanischer Sicht parallel angeordnete Kraftpfade handelt, ist es unproblematisch, wenn die Hebelkinematik der schwächere Parallelpfad in diesem parallelen Kraftpfad ist. Mit anderen Worten überbrückt der zweite Kraftpfad der Abstützmittel den ersten Kraftpfad der Hebelkinematik. Je nach konstruktiver Ausgestaltungsform der Abstützmittel ist es jedoch auch möglich, wenn die Hebelkinematik vollständig als Kraftpfad aufgehoben wird und die Abstützmittel den einzigen Kraftpfad darstellen. In einer solchen Weise kann die Hebelkinematik ausschließlich an den angreifenden Lasten während des Schwenkvorgangs ausgelegt werden und zusätzliche Materialstärken und damit Gewicht für den Reiseflugbetrieb des Flügels eingespart werden.
Erfindungsgemäß können bei einem Flügel die Abstützmittel Nasen sowie den Nasen entsprechende Vertiefungen aufweisen. Die Nasen und die Vertiefungen sind dabei einander korrespondierend derart in der Flügelendstückstruktur und der Hauptflügelstruktur angeordnet, dass die Nasen bei der Durchführung der Schwenkbewegung des Flügelendstücks beim Einklappen aus den Vertiefungen herausgeführt und bei der Durchführung der Schwenkbewegung des Flügelendstücks beim Ausklappen in die Vertiefungen hineingeführt werden. Mit anderen Worten versenken sich die Nasen in den Vertiefungen im ausgeklappten Zustand des Flügelendstücks und sind frei von einander während des Schwenkvorgangs und im eingeklappten Zustand des Flügelendstücks.
Auf diese Weise dienen die Nasen durch das Versenken, also das Einführen der Nasen in die Vertiefungen, der mechanischen Abstützung des Flügelendstücks, insbesondere der Flügelendstückstruktur an der Hauptflügelstruktur. Dabei können diese Nasen Radialkräfte in den Vertiefungen übertragen. Die Nasen können dabei im Wesentlichen zylindrisch und/oder konisch geformt sein, jedoch sind auch anderer Querschnittsformen, insbesondere mehreckige Querschnittsformen im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar. Die Verwendung von konischen Nasen ist insbesondere dann von Vorteil, wenn längere Nasen vorgesehen werden sollen und damit ein Einfädeln der Nasen in die Vertiefung erleichtert werden kann.
Die Verwendung einer Korrelation von Nasen, welche am Ende des Schwenkvorganges beim Ausklappen in Vertiefungen einrasten, wird erst durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Flügels, insbesondere der Hebelkinematik möglich. Bei bekannten Systemen, welche reine Klappbewegungen durchführen, handelt es sich bei der Klappbewegung um eine ausschließliche Rotation. Sollen bei der Rotationsbewegung sich rein axial erstreckende Nasen in Vertiefungen hineinbewegen, so ist dies nicht möglich. Es würde zu einem Verklemmen kommen, welches das vollständige Ausklappen des Flügelendstücks verhindert. Erst durch das erfindungsgemäße Ausgestalten der Gelenkvorrichtung und die damit erzielbare Kombination einer Rotationskomponente und einer Translationskomponente bei einem erfindungsgemäßen Schwenkvorgang ist auch ein Einführen von Nasen in Vertiefungen möglich. Dabei ist unerheblich, ob die Nasen in der Flügelendstückstruktur in Vertiefungen der Hauptflügelstruktur einrasten oder umgekehrt. Auch eine Kombination beider Varianten ist möglich.
Für den Fall, dass die Nasen einen umlaufenden Kragen aufweisen, welcher sich gegen einen umlaufenden Rand der Vertiefungen abstützt, ist es darüber hinaus möglich, dass neben einer radialen Kraftabstützung auch eine, bezogen auf die Nase axiale Kraftabstützung möglich ist. Auf diese Weise fixieren solche Abstützmittel die Flügelendstückstruktur an der Hauptflügelstruktur in allen bis auf einen Freiheitsgrad. Dieser letzte Freiheitsgrad ist das mögliche Herausbewegen der Nasen aus der Vertiefung. Auch dieser letzte Freiheitsgrad kann noch genommen werden, zum Beispiel durch das Vorsehen von Schnapprastverbindungen oder anderen mechanisch lösbaren, also reversibel erzeugbaren Verbindungen zwischen der Nase und der Vertiefung. In einem solchen Fall würde es also zu dem vollständigen Verriegeln der Flügelendstückstruktur an der Hauptflügelstruktur im ausgeklappten Zustand kommen.
Die Abstützmittel in Form von Nasen und Vertiefungen ermöglichen also eine Kraftübertragung in wenigstens einer, wenn nicht sogar in mehreren Richtungen. Mittels einfacher Vektorrechnung, also Vektoraddition und Vektorsubtraktion können Restlasten angreifender Luftlasten am Flügelendstück berechnet werden in Abhängigkeit der Ausrichtungen, insbesondere der Achsenrichtung der Nasen und der Vertiefungen und den damit einstellbaren Ausrichtungen der möglichen Kraftübertragungsrichtungen. Die Luftlasten werden auf diese Weise zumindest zum Teil über die Abstützmittel abgetragen. Der nach der Subtraktion des Lastvektors am Flügelendstück und den übertragbaren Kraftkomponenten an den Abstützmitteln verbleibende Restkraftvektor muss über die Hebelkinematik abgetragen werden. Dabei reduziert sich eben dieser Restbetrag der noch abzutragenden Kräfte entscheidend, wodurch die Hebelkinematik einfacher, leichter und damit auch kostengünstiger und wirtschaftlicher ausgeführt werden kann.
Weiter kann es vorteilhaft sein, wenn die Abstützmittel korrespondierende Anschläge jeweils an der Hauptflügelstruktur und der Flügelendstückstruktur aufweisen, welche sich im ausgeklappten Zustand des Flügelendstücks gegeneinander abstützen. Selbstverständlich sind solche Anschläge auch zusätzlich vorteilhafter Weise im eingeklappten Zustand vorzusehen, um eine Lagerung unabhängig von der Hebelkinematik der Flügelendstücke im eingeklappten Zustand zu ermöglichen. Solche Anschläge sind im ausgeklappten Zustand eine besonders einfache Ausgestaltungsform der Abstützmittel. Insbesondere bei Situationen, in denen die Schwenkbewegung des Flügelendstücks nicht, wie wohl in den häufigsten Einsatzfällen, nach oben, sondern nach unten durchgeführt wird, kann ein solches Anschlagskonzept für die Abstützmittel in einfacher Weise die Hauptlast, nämlich die Luftlast, welche am Flügel von unten nach oben wirkt und somit direkt mit der Auftriebskraft und damit mit der Gewichtskraft des Flugzeuges korreliert, über die Anschläge der Abstützmittel abgetragen werden.
Im Vergleich zu den voran stehenden Abstützmitteln in Form von Nasen und Vertiefungen haben die Anschläge zwar den Nachteil, dass sie im Wesentlichen nur Kraft in einer einziger Kraftrichtung übertragen können, jedoch den großen Vorteil, dass über Anschläge auch großflächige Kontaktmöglichkeiten bestehen und damit große Kräfte über große Flächen mit damit einhergehender geringer Flächenpressung und damit wiederum ein einhergehender geringerer Materialbelastung möglich werden. Dabei sind die Anschläge sowohl als im Wesentlichen ebene Flächen, aber auch als Konturflächen denkbar, welche die Kraftübertragungsmöglichkeiten in mehrere Richtungen erhöhen.
Es ist möglich, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Hebelkinematik einen ersten Punkt und einen vierten Punkt in der Hauptflügelstruktur aufweist, an welchen Gelenkvorrichtungen in Form von Rotationslagern vorgesehen sind. Weiter weist die Hebelkinematik in einer solchen Ausführungsform einen dritten Punkt und einen fünften Punkt in der Flügelendstückstruktur auf, an welchen ebenfalls Gelenkvorrichtungen in Form von Rotationslagern vorgesehen sind. Dabei erstreckt sich zwischen dem ersten Punkt und dem dritten Punkt die erste Hebelvorrichtung und zwischen dem vierten Punkt und dem fünften Punkt die zweite Hebelvorrichtung, welche jeweils rotatorisch in den jeweiligen Rotationslagern gelagert sind. Es ist darauf hinzuweisen, dass, wie weiter oben bereits beschrieben, sowohl die Hebelvorrichtung, als auch die Gelenkvorrichtungen sich über mehrere Ebenen erstrecken können. So können Gelenkvorrichtungen mehr als ein Rotationslager aufweisen und Hebelvorrichtungen mehr als ein Hebel. Dabei ist jedoch allen Rotationslagern einer Gelenkvorrichtung gemein, dass sie eine gemeinsame Rotationsachse, also allgemein eine gemeinsame Bewegungsmöglichkeit definieren. Den einzelnen Hebeln einer Hebelvorrichtung ist gemein, dass sie aufgrund ihrer Anordnung um gemeinsame Rotationsachsen, welche durch die beiden jeweiligen Gelenkvorrichtungen definiert sind, rotieren können. Dabei ist unerheblich, ob die einzelnen Hebel fest miteinander verbunden sind oder nicht.
Die Schwenkbewegung des Flügelendstücks wird durch eine Überlagerung von vier Rotationsbewegungen erzielt. So rotiert die erste Hebelvorrichtung um die hauptflügelstrukturseitige Gelenkvorrichtung, während die Flügelendstückstruktur wiederum um die entsprechende Gelenkvorrichtung der ersten Hebelvorrichtung rotiert. In gleicher Weise rotiert die zweite Hebelvorrichtung um die hauptflügelstrukturseitige Gelenkvorrichtung während wiederum die Flügelendstückstruktur um die entsprechende Gelenkvorrichtung der zweiten Hebelvorrichtung rotiert. Alle vier Rotationsbewegungen ergeben zusammen eine komplexe Schwenkbewegung der Flügelendstückstruktur gegenüber der Hauptflügelstruktur.
Weiter kann es vorteilhaft sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Flügel ein Aktuator vorgesehen ist, welcher über die Hebelkinematik die Schwenkbewegung des Flügelendstücks relativ zum Hauptflügel ausführt und in einem sechsten Punkt in der Hauptflügelstruktur, welcher ein Rotationslager aufweist, rotatorisch gelagert ist. Ein solcher Aktuator kann zum Beispiel als Translationsaktuator ausgeführt sein, welcher in bekannter Weise hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder rein mechanisch betätigt wird. Jedoch sind alternativ dazu auch Ausführungsformen denkbar, bei denen der Aktuator ein Rotationsaktuator ist, welcher im einfachsten Fall durch einen Elektromotor gebildet wird. Auch eine Kombination von Rotationsmechanismen und Translationsmechanismen ist für die Aktuierung der Hebelkinematik denkbar.
Weiter kann es vorteilhaft sein, wenn der Aktuator an seinem zum sechsten Punkt gegenüber liegenden Ende an einem von dem Viergelenk der Hebelkinematik separaten zweiten Punkt rotatorisch an der Hebelkinematik gelagert ist. Mit anderen Worten weist die Hebelkinematik am zweiten Punkt somit ein weiteres Rotationslager auf, zwischen welchem und dem Rotationslager im sechsten Punkt sich die Aktuierung der Hebelkinematik ereignet. Im Falle eines Translationsaktuators wird der Abstand zwischen dem zweiten und dem sechsten Punkt variiert, wodurch die Schwenkbewegung der Hebelkinematik in die einklappende Richtung oder in die ausklappende Richtung durchgeführt werden kann. Jedoch ist es auch möglich, wenn der zweite Punkt, also der Angriffspunkt des Aktuators an der Hebelkinematik in einer der beiden Gelenkvorrichtungen liegt, welche in der Flügelendstückstruktur angeordnet sind. Jedoch ist auf jeden Fall auszuschließen, dass die Aktuierung in einer der beiden Gelenkvorrichtungen der Hauptflügelstruktur erfolgt. In einem solchen Fall würde keine Variation des Abstandes zwischen dem ersten oder dem vierten Punkt einerseits und dem sechsten Punkt andererseits möglich sein, da all diese drei Punkte ortsfest in der Hauptflügelstruktur sind.
Es ist der Angriffspunkt der Aktuierung, also der zweite Punkt, derart in der Hebelkinematik zu wählen, dass aufgrund der sich damit einstellenden Hebelverhältnisse einerseits der Aktuierungsweg, also zum Beispiel der Rotationsweg oder der Translationsweg des Aktuators ausreichend klein hinsichtlich der Dimensionierung des Aktuators ist und andererseits die Aktuierungskraft, also die Kraft, welche notwendig ist, den Schwenkvorgang in beide Richtungen durchzuführen, ebenfalls möglichst gering wird. Auch die voranstehende Möglichkeit wird erst durch eine erfindungsgemäße Anordnung der Gelenkvorrichtungen in Form einer Viergelenkkinematik möglich. Erst in einem solchen Fall ist überhaupt eine Variation des Angriffspunktes eines Aktuators möglich und damit eine Variation der Kräfte für die Schwenkbewegung sowie des Aktuatorweges.
Auch kann es vorteilhaft sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Flügel die beiden Hebelvorrichtungen in Flügeltiefenrichtung voneinander beabstandet ausgebildet sind. Dabei ist die Flügeltiefenrichtung auf den Gesamtflügel bezogen, also auf einen Flügel, bei welchem sich das Flügelendstück im ausgeklappten Zustand befindet. Die Beabstandung der beiden Hebelvorrichtungen in den Flügeltiefenrichtungen voneinander hat den Vorteil, dass die Hebelkinematik als solche in mehrere Teile zerfallen kann, ohne die Funktionalität der Hebelkinematik aufzuheben. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn es sich im Bereich der Flügelendstückstruktur und/oder der Hauptflügelstruktur um beengte Platzverhältnisse handelt. Insbesondere kann auf diese Weise eine Bauform erzielt werden, bei welcher weder die Flügelendstückstruktur noch die Hauptflügelstruktur durchbrochen werden muss. Somit ist es möglich, dass mit einem erfindungsgemäßen Flügel eine hohe Stabilität der Flügelendstückstruktur und der Hauptflügelstruktur beibehalten und durch die Flexibilität der Ausbildungsform der Hebelkinematik trotzdem eine erfindungsgemäße Schwenkbewegung des Flügelendstücks ermöglicht wird. Dabei ist es selbstverständlich auch möglich, dass zumindest eine der Hebelvorrichtungen mehrere voneinander separate Hebel aufweist, welche ebenfalls in Flügeltiefenrichtung voneinander beabstandet sind. Zum Beispiel ist eine Ausführungsform denkbar, bei welcher der zweite Hebel als zentraler H-Lenker innerhalb der Hauptflügelstruktur angeordnet ist und zwei voneinander separate Hebel der ersten Hebelvorrichtung außerhalb der Hauptflügelstruktur auf den beiden einander gegenüber liegenden Seiten der Hauptflügelstruktur angeordnet sind. Ein Durchbrechen der Hauptflügelstruktur ist nicht notwendig, da weder die beiden voneinander separaten Hebel der ersten Hebelvorrichtung miteinander verbunden werden müssen, noch eine Verbindung zwischen der ersten Hebelvorrichtung und der zweiten Hebelvorrichtung notwendig ist.
Wie voran stehend bereits beschrieben, kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest eine der beiden Hebelvorrichtungen als H-Lenker ausgebildet ist, welcher sich in Flügeltiefenrichtung erstreckt. Die Ausbildung als H-Lenker lässt die entsprechende Hebelvorrichtung in zwei einzelne Hebel zerfallen, welche über einen zentralen Steg miteinander verbunden sind. Auf diese Weise kann die Biegesteifigkeit erzielt werden, wie sie bereits weiter oben erläutert worden ist.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Flügel die Flügelendstückstruktur in Spannweitenrichtung durch wenigstens einen Fortsatz entlang der Hauptflügelstruktur erweitert wird. An dem Ende des Fortsatzes in Spannweitenrichtung der Flügelendstückstruktur gegenüber der Flügelspitze ist dabei eine der beiden Gelenkvorrichtungen der Hebelkinematik an der Flügelendstückstruktur angeordnet. Der Fortsatz verlängert also die Flügelendstückstruktur und erzeugt damit sozusagen eine Überschneidung der Flügelendstückstruktur mit der Hauptflügelstruktur. Durch diese Überschneidung, welche selbstverständlich auch mehrfach, also in Form von mehr als einem Fortsatz vorgesehen sein kann, wird es möglich, dass die Hebelkinematik noch günstiger hinsichtlich der Kraft- und Wegverhältnisse ausgebildet wird. Dabei wird der Abstand einer der Gelenkvorrichtungen in der Flügelendstückstruktur möglichst weit von dem Schwerpunkt der Flügelendstückstruktur entfernt. Auf diese Weise reduziert sich, aufgrund der sich damit ergebenden Hebelverhältnisse, die Belastung der entsprechenden Gelenkvorrichtung. Einmal mehr zeigt sich an dieser Ausführungsform der Erfindung, dass durch eine erfindungsgemäße Anordnung von Gelenkvorrichtungen und Hebelvorrichtungen eine vorteilhafte Einstellbarkeit der Kraft- und Hebelverhältnisse während des Schwenkvorgangs ermöglicht wird, wie sie durch bekannte Systeme mit einfachen Klappmechanismen nicht möglich wäre.
Auch kann es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhaft sein, wenn zumindest eine der beiden Hebelvorrichtungen eines erfindungsgemäßen Flügels in Spannweitenrichtung zwischen dem Fortsatz der Flügelendstückstruktur und der Hauptflügelstruktur angeordnet ist. Ein weiterer Vorteil ist erzielbar, wenn bei einem erfindungsgemäßen Flügel zumindest eine der beiden Hebelvorrichtungen innerhalb der Hauptflügelstruktur angeordnet ist. Die Kombination der beiden voranstehenden Ausführungsformen beinhaltet damit die Anordnung aller Hebelvorrichtungen in Bereichen, welche von einer die jeweilige Hauptflügelstruktur bzw. Flügelendstückstruktur umgebende Flügelkontur nicht verlässt. Damit sind die Hebelvorrichtungen einerseits geschützt anordenbar, andererseits hinsichtlich der Aerodynamik des Flügels in Bereichen vorsehbar, welche die Aerodynamik, also die Außenkontur des Flügels nicht beeinträchtigen.
Ein weiterer Vorteil kann dadurch erzielt werden, dass bei einem erfindungsgemäßen Flügel eine Flügelhaut vorgesehen ist, die die Kontur des Hauptflügels definiert. Diese Kontur des Hauptflügels ist vorteilhafter Weise die aerodynamische Kontur, welche als Flügelkontur den Auftrieb während der Vorwärtsbewegung des Flugzeuges im Flug erzeugt. In der Flügelhaut ist wenigstens eine Öffnung vorgesehen, die derart ausgestaltet ist, dass sich Abschnitte der Hebelkinematik und/oder des Flügelendstücks und/oder der Flügelendstücksstruktur während des Schwenkvorgangs des Flügelendstücks sich durch die Öffnung hindurch bewegen können. Es ist somit möglich, dass der Schwenkbereich einzelner Bauteile der Hebelkinematik, des Flügelendstücks oder der Flügelendstückstruktur sich über die Flügelkontur des Hauptflügels hinaus erstreckt.
Vorteilhafter Weise ist dabei für jede Öffnung wenigstens eine Abdeckung vorgesehen, welche im ausgeklappten Zustand des Flügelendstücks die jeweilige Öffnung abdeckt. Durch das Vorsehen der Abdeckungen ist im ausgeklappten Zustand, also im Zustand der Flugsituation die aerodynamische Kontur des Hauptflügels durch das Vorhandensein der Öffnungen nicht gestört. Trotzdem ermöglicht die Öffnung ein freies Schwenken des Flügelendstücks in gewünschter Weise. Somit ist eine erfindungsgemäße Hebelkinematik, insbesondere hinsichtlich komplexer Schwenkvorgänge auch mit aerodynamisch notwendigen oder wirtschaftlich effizienten Flügelgeometrien kombinierbar.
Es kann vorteilhaft sein, wenn eine solche Abdeckung ebenfalls automatisiert die Öffnung verschließt. Dies ist zum Beispiel dadurch erzielbar, dass jede Abdeckung elastisch derart mit der Flügelendstückstruktur verbunden ist, dass die Abdeckung im ausgeklappten Zustand des Flügelendstücks gegen die jeweilige Öffnung gedrückt wird. Die elastische Ausbildung kann beispielsweise über elastische Elemente, elastische Kunststoffe oder über Federelemente erzielt werden. Dabei sind vorteilhafter Weise Führungsmittel vorzusehen, welche die Bewegungsfreiheit der Abdeckungen dahingehend begrenzen, dass sie sich ausschließlich in einer Richtung frei bewegen können, und in dieser einen Richtung von der elastischen Anbindung gegen die Öffnung, zum Beispiel gegen Anschläge am Rand der Öffnung gedrückt werden.
Die Erfindung wird weiter beschrieben anhand der Ausführungsbeispiele in den nachfolgenden Figuren. Dabei beziehen sich die Begriffe alle in „links”, „rechts”, „oben” und „unten” auf die Zeichnungsfiguren mit einer Ausrichtung mit normal lesbaren Bezugszeichen. Es zeigen:
1a eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Hebelkinematik im ausgeklappten Zustand;
1b die erfindungsgemäße Hebelkinematik der 1a während des Schwenkvorganges,
1c die erfindungsgemäße Hebelkinematik der 1a und 1b im eingeklappten Zustand,
2 eine isometrische Ansicht einer Hauptflügelstruktur mit darin angeordneten Hebelvorrichtungen,
3 eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemäßen Flügels,
4 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Flügels mit Fortsätzen der Flügelendstückstruktur,
5 eine Draufsicht der Ausführungsform gemäß 4 mit kleinen Variationen,
6 eine isometrische Ansicht der Ausführungsform gemäß 4,
7 eine Ausführungsform von Abstützmitteln in Form einer Nase und einer Vertiefung,
8 Bewegungsrichtungen beim Abstützen der Abstützmittel gemäß 7,
9 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Abdeckung,
10 eine weitere Ausführungsform von Abstützmitteln
11 eine weitere Ausführungsform von Abstützmitteln
Anhand der 1a bis 1c soll nachfolgend die prinzipielle Funktionsweise der Viergelenkkinematik der Hebelkinematik 60 dargestellt werden. Dabei bezeichnet Bezugszeichen 102 die grundsätzliche Ausrichtung des Flügels 100, also die Flügelachse 102. Dabei bezieht sich die Flügelachse 102 auf den gesamten Flügel 100, also den Hauptflügel 20 und das Flügelendstück 40, mit Flügelendstück 40 in ausgeklappter Position.
In 1a ist die Hebelkinematik 60 in ausgeklappter Position dargestellt. In dieser Position erstreckt sich also das Flügelendstück 40 entlang der Flügelachse 102. Für die Erfindung wichtig sind die Anordnungen der Punkte P1, P3, P4 und P5. Diese vier Punkte bezeichnen die Orte der vier Gelenkvorrichtungen, welche die Viergelenkkinematik der Hebelkinematik 60 bilden. Dabei sind die Punkte P1 und P4 die Punkte der Gelenkvorrichtungen 62, welche ortsfest im Bezug auf die Hauptflügelstruktur 22 sind. Die Punkte P3 und P5 bezeichnen die Orte der Gelenkvorrichtungen 62, welche ortsfest mit Bezug auf die Flügelendstückstruktur 42 sind. Zwischen dem Punkt P1 und P3 erstreckt sich eine erste Hebelvorrichtung H1 und zwischen den Punkten P4 und P5 eine zweite Hebelvorrichtung H2. Auf diese Weise koppeln die beiden Hebelvorrichtungen H1 und H2 die Flügelendstückstruktur 42 mit der Hauptflügelstruktur 22.
Die Punkte P2 und P6 sind im Bezug auf die Erfindung optional, als eine Möglichkeit der Anordnung eines Aktuators 80 dargestellt. Dabei ist der Punkt P6 ebenfalls ortsfest im Bezug auf die Hauptflügelstruktur 22, während der Punkt P2 fest mit der Hebelkinematik 60 verbunden ist. In beiden Punkten P2 und P6 ist jeweils ein Rotationslager vorgesehen, in welchem sich ein translatorisch wirkender Aktuator 80 abstützt. Durch die Veränderung des Abstandes zwischen den beiden Punkten P2 und P6 kann die Hebelkinematik 60 in Bewegung gesetzt werden und damit der Schwenkvorgang des Flügelendstücks 40 durchgeführt werden. Dabei ist unerheblich, wo exakt der Punkt P2, also die Anordnung des Rotationslagers des Aktuators 80 an der Hebelkinematik 60 liegt. Entscheidend ist, dass der Punkt P2 nicht mit den Punkten P1 oder P4 zusammenfällt. Je nach Anordnung des Punktes P2, welcher also sowohl auf der Hebelvorrichtung H1, als auch auf der Hebelvorrichtung H2, als auch auf einem der Punkte P3 oder P5 oder sogar in einer separaten Anbindung in der Flügelendstückstruktur 42 angebracht sein kann, entstehen dabei unterschiedliche Kraftverhältnisse während des Schwenkvorgangs. Allerdings beeinflusst die Anordnung des Punktes P2 nicht die Schwenkbewegung selbst.
Wird nun der Abstand zwischen den Punkten P2 und P6 verändert, so schiebt der Aktuator 80 den Hebel H1 über seinen Druckpunkt am Punkt P2 vom Punkt P6 und damit von der Hauptflügelstruktur 22 weg. Der Hebel H1 wird nun, durch die Translationsbewegung des Punktes P2 dazu gezwungen, eine Rotation um den Punkt P1 durchzuführen. Aufgrund der Tatsache, dass auch Punkt P4 ortsfest in der Hauptflügelstruktur 22 angeordnet ist und darüber hinaus eine Hebelverbindung über die beiden Hebelvorrichtungen H1 und H2 und die beiden Gelenkvorrichtungen in den Punkten P3 und P5 vorliegt, wird damit auch eine Rotationsbewegung des Hebels H2 um die Gelenkvorrichtung 62 in Punkt P4 induziert. Durch die Rotationsbewegung der beiden Hebelvorrichtungen H1 und H2 werden die entsprechenden Winkel zwischen den Hebelvorrichtungen H1 und H2 mit der Flügelendstückstruktur 42 mit ihren Scheiteln in den Punkten P3 und P5 verändert. Auf diese Weise folgt neben einer Rotation der Flügelendstückstruktur 42 auch eine Translation der Flügelendstückstruktur 42. Die Komplexität der Schwenkbewegung ist dabei insbesondere in den Winkeländerungen der jeweiligen Hebelvorrichtungen im Bezug auf die Flügelendstückstruktur 42 zu erkennen.
Den Abschluss der Schwenkbewegung bildet die Situation, wie sie in 1c dargestellt ist, also eine Position der Flügelendstückstruktur im eingeklappten Zustand. Dabei ist in diesem Fall die Flügelendstückstruktur 42 nicht vollständig, also in einem 90°-Winkel nach oben geklappt, sondern nur bis zu einem spitzen Winkel zwischen Flügelendstückstruktur 42 und Flügelachse 102 eingeklappt. Durch ein weiteres Vergrößern des Abstandes zwischen den Punkten P6 und P2 wäre ohne weiteres noch ein weiteres Einklappen, sogar ein Überklappen der Flügelendstückstruktur 42 möglich. Technisches Ende des Schwenkvorgangs ist bei einer Ausführungsform, wie in den 1a bis 1c dargestellt, die Situation, in welcher die Punkte P1, P6 und P2 auf einer Geraden liegen. Jedoch ist dieser Zustand zu vermeiden, da die Kraft, um die Flügelendstückstruktur 42 aus dieser Situation wieder herauszuschwenken, aufgrund der in diesem Fall eintretenden Weg- und Hebelverhältnisse, unendlich groß wird.
In 2 ist eine Ausführungsform in isometrischer Darstellung des Hauptflügels 20 mit dessen Hauptflügelstruktur 22 eines erfindungsgemäßen Flügels 10 gezeigt. Die Hauptflügelstruktur 22 ist dabei im Wesentlichen quaderförmig als Hauptflügelbox ausgebildet, wobei im inneren Hohlraum der Hauptflügelstruktur 22 die zweite Hebelvorrichtung H2 angeordnet ist. Die zweite Hebelvorrichtung H2 weist eine zweigeteilte zweite Hebelvorrichtung H2, also eine zweite Hebelvorrichtung H2 mit zwei Hebeln, auf. Die beiden Hebel der zweiten Hebelvorrichtung H2 sind in Flügeltiefenrichtung des Hauptflügels 20 voneinander beabstandet und über einen zentralen Querlenker oder auch H-Lenker oder auch Verbindungssteg miteinander verbunden.
Beide Hebel der zweiten Hebelvorrichtung H2 weisen einen Punkt P4 und einen Punkt P5 auf, in welchem jeweils, in der 2 nicht dargestellt, eine Gelenkvorrichtung 62 in Form eines Rotationslagers angeordnet ist. Die dort angeordneten Rotationslager dienen zur Koppelung der Hebelvorrichtung H2 mit der Hauptflügelstruktur 22 in den Punkten P4 und zur Kopplung mit der Flügelendstückstruktur 42, in 2 nicht dargestellt, an den Punkten P5. Separat von der zweiten Hebelvorrichtung H2 ist eine erste Hebelvorrichtung H1 dargestellt, welche ebenfalls in zwei separate Hebel zerfällt. Die beiden Hebel der ersten Hebelvorrichtung H1 sind jedoch nicht miteinander strukturell verbunden, sondern befinden sich außerhalb der Hauptflügelstruktur 22 auf den beiden gegenüber liegenden Seiten dieser Hauptflügelstruktur 22. Auf der in 2 rechts dargestellten Seite ist der Hebel der ersten Hebelvorrichtung H1 mit einem Aktuator 80 verbunden, welcher sich zwischen den beiden Punkten P2 und P6 erstreckt. Entscheidend ist dabei, dass zwischen den einzelnen Hebeln der ersten Hebevorrichtung H1 sowie zwischen der ersten Hebelvorrichtung H1 und der zweiten Hebelvorrichtung H2 keinerlei Verbindung existieren muss. Vielmehr ist es ausreichend, dass Gelenkvorrichtungen 62, wie beschrieben mit den Punkten P3 und P5 zur Kopplung mit der Flügelendstückstruktur 42, sowie Gelenkvorrichtungen 62 in den Punkten P1 und P4 zur Kopplung mit der Hauptflügelstruktur 22 vorgesehen sind.
Die ausführlich zu den 1a bis 1c erläuterte Kinematik, insbesondere die damit erzielbare Schwenkbewegung ist auch mit Hebelvorrichtungen H1 und H2 der Ausführungsform in 2 möglich, welche miteinander nicht verbunden sind. Dabei ist ausschließlich die Anordnung der einzelnen Gelenkvorrichtungen 62 in den Punkten P1, P3, P4 und P5 entscheidend, wobei die Punkte P3 und P4 und die darin angeordneten Gelenkvorrichtungen 62 in Flügelspannweitenrichtung SWR-40 des Flügelendstücks 40 von einander beabstandet sind und die Gelenkvorrichtungen 62 in den Punkten P1 und P4 im Bezug auf die Flügelspannweitenrichtung SWR-20 des Hauptflügels 20 von einander beabstandet sind. Auf diese Weise wird eine Schwenkbewegung möglich, wie sie schematisch in den 1a bis 1c dargestellt ist.
3 zeigt eine isometrische Darstellung der Ausführungsform gemäß 2, wobei jedoch hier zusätzlich das Flügelendstück 40 mit seiner Flügelendstückstruktur 42 dargestellt ist. Bei 3 handelt es sich noch um eine Explosionszeichnung, weshalb auch die Hebelkinematik 60 nur schematisch dargestellt ist. Auch hier sind die Gelenkvorrichtungen 62, insbesondere ausgeführt als Rotationslager, nur schematisch an den Enden der jeweiligen Hebel der Hebelvorrichtungen H1 und H2 dargestellt. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die jeweiligen Gelenkvorrichtungen 62, wie sie in 2 an den Punkten P3 und P5 vorgesehen sind, in 3 noch nicht mit der Flügelendstückstruktur 42 verbunden sind. Vielmehr ist noch ein Verbinden notwendig, um die Hebelkinematik 60 hinsichtlich ihrer Funktionalität zu vervollständigen.
Wie in 3 gut zu erkennen ist, ist auch hier ein entscheidender Vorteil der erfindungsgemäßen Hebelkinematik 60, dass keine Durchbrüche in den Strukturen, also der Flügelendstückstruktur 42 und der Hauptflügelstruktur 22 notwendig sind. Vielmehr funktioniert die Hebelkinematik 60 unabhängig von einer Verbindung zwischen den einzelnen Hebelvorrichtungen H1 und H2.
4 zeigt in der Seitenansicht eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß 3. Hier ist zur Verbindung der Hebelvorrichtung H1 mit der Flügelendstückstruktur 42 ein Fortsatz 44 vorgesehen, welcher die Flügelendstückstruktur 42 von der Flügelspitze der Flügelendstückstruktur 40 weg verlängert. Durch diese Verlängerung wird der Punkt P3 möglichst weit vom Schwerpunkt der Flügelendstückstruktur 42 beabstandet, wodurch die Belastungen innerhalb der Gelenkvorrichtung 62 in Punkt P3 durch den vergrößerten Hebelarm verringert werden. Dabei ist der Fortsatz 44 zumindest an einer Seite des Flügels 100, also an einer Seite der Flügelendstückstruktur 42 vorzusehen, kann aber auch an weiteren Seiten, insbesondere auf der gegenüber liegenden Seite vorgesehen sein, wie dies zum Beispiel in 5 dargestellt ist. Es ergibt sich also eine gabelförmige Ausführungsform, bei welcher die Flügelendstückstruktur 42 des Flügelendstücks 40 zumindest teilweise die Hauptflügelstruktur 20 des Hauptflügels 20 umgreift.
In 5 ist die Ausführungsform gemäß 4 dahingehend weiter modifiziert, dass an den Fortsätzen 44 Nasen 72 abgebildet sind, welche einen Teil von Abstützmitteln 70 bilden. Diese Nasen 72 und ihre Funktionsweise werden näher beschrieben anhand der später beschriebenen 7.
Auch ist in 5 die Flügelendstückstruktur 42 ebenfalls im ausgeklappten Zustand dargestellt. Auch hier sind die beiden Hebelvorrichtungen H1 und H2 der Übersichtlichkeit halber schematisch dargestellt, insbesondere auf die Anordnung und zeichnerische Darstellung der Gelenkvorrichtung 62 verzichtet. Auch die Anbindung der beiden Hebelvorrichtungen H1 und H2 an die jeweilige Hauptflügelstruktur 22, bzw. Flügelendstückstruktur 42 ist aus 5 nicht zu entnehmen, da sie aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt ist. Jedoch dient auch die Ausführungsform gemäß 5 zur Durchführung einer Schwenkbewegung, wie sie schematisch anhand der 1a bis 1c ausführlich erläutert worden ist.
6 zeigt in isometrischer Ansicht die Ausführungsformen der 4 und 5 jedoch ohne die Nasen 72. Hier ist sehr gut zu erkennen, dass sich zwei Fortsätze 44 entlang der Außenseiten des Hauptflügels 20, insbesondere dessen Hauptflügelstruktur 22 erstrecken und diesen sozusagen gabelförmig umschließen. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn auf der gegenüber liegenden, also in 6 der hinteren Seite der Hauptflügelstruktur 22, ein weiterer Hebel der ersten Hebelvorrichtung H1 angeordnet ist, welcher eine Kopplung zwischen der Hauptflügelstruktur 22 und der Flügelendstückstruktur 42 herstellt. Dabei können die Hebel der ersten Hebelvorrichtung H1 sowohl außerhalb der Fortsätze 44, als auch, entgegen der Darstellungen der 6, zwischen den Fortsätzen 44 und der Außenseite der Hauptflügelstruktur 22 angeordnet sein.
In 7 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Abstützmittels 70 dargestellt. Dieses besteht aus der Korrelation einer Nase 72 und einer Vertiefung 74. Die Vertiefung 74 ist bei diesem Ausführungsbeispiel in der Hauptflügelstruktur 22 vorgesehen, während die Nase 72 an der Flügelendstückstruktur 42 vorgesehen ist. Selbstverständlich kann durch kinematische Umkehr auch die Vertiefung 74 in der Flügelendstückstruktur 42 und die Nase 72 an der Hauptflügelstruktur 22 vorgesehen sein.
Mit einer Strichlinie gezeigt ist die Hauptachse der Nase 72, welche bei der Ausführungsform gemäß 7 gleichzeitig die Rotationsachse der zum Teil konisch und zum Teil zylindrisch ausgeführten Nase 72 darstellt. Diese Hauptachse der Nase 72 verläuft deckungsgleich mit der Hauptachse der im Querschnitt runden Vertiefung 74. Dies ist jedoch als Idealfall zu sehen, welcher bei einer rein translatorischen Bewegung der Flügelendstückstruktur 42 relativ zur Hauptflügelstruktur 22 ermöglicht wird. Da es sich jedoch bei der vorliegenden Bewegung um eine Kombination aus Rotation und Translation handelt, wird dieser Idealfall nicht eintreten. Durch die Ausbildung einer zum Teil konischen Nase 72 kann jedoch auch eine rotatorische Komponente der Schwenkbewegung ausgeglichen werden, solange eine ausreichende translatorische Komponente vorhanden ist, um die Nase 72 in die Vertiefung 74 einzuführen. Eine reine rotatorische Bewegung wäre nur dann möglich, wenn der konische Kopf der Nase 72 außerordentlich groß oder das Spiel zwischen Nase 72 und Vertiefung 74 ausreichend groß gewählt werden würde. In einem solchen Fall wäre jedoch die Kraftübertragung in der gewünschten Weise nicht gewährleistet.
Folgt man der Hauptachse der Nase 72 wird die Nase 72 entlang dieser Achse in die Vertiefung 74 eingeführt. Dabei ist bei der Ausführungsform gemäß 7 eine Innenbuchse in der Vertiefung 74 vorgesehen, welche einerseits als Verschleißteil dient, andererseits ein erleichtertes Ein- und Ausführen der Nase 72 in und aus der Vertiefung 74 durch reduzierte Reibung ermöglichen soll. Der Abstand, also das Spiel zwischen Nase 72 und Vertiefung 74, ist relativ gering ausgeführt. Insbesondere können hier Passungen verwendet werden, welche es erlauben, Kräfte in radialer Richtung von der Nase 72 auf die Vertiefung 74 und damit auf die Hauptflügelstruktur 22 zu übertragen.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn die Flügelendstückstruktur 42 an der Vertiefung 74 an deren äußeren Rand anschlägt, und damit auch Axialkräfte in Druckrichtung, also in Richtung des Einführens der Nase 72, von der Flügelendstückstruktur 42 auf die Hauptflügelstruktur 22 übertragen werden können. In einem solchen Fall bleibt als ausschließlicher Freiheitsgrad nach dem Einführen der Nase 72 in die Vertiefung 74 die axiale Richtung des Herausziehens der Nase 72 aus der Vertiefung 74. Alle anderen Kraftrichtungen sind abgedeckt und können zur Kraftübertragung von der Flügelendstückstruktur 42 auf die Hauptflügelstruktur 22 verwendet werden.
In 8 ist nochmals erläutert, wie die Schwenkbewegung mit rotatorischem Anteil und translatorischem Anteil mit der Ausrichtung der Hauptachsen der Abstützmittel, also zum Beispiel der Nasen 72 zusammenhängt. So sind bei der Ausführungsform gemäß 8 an zwei verschiedenen Positionen Nasen 72 für Abstützmittel 70 angebracht. Die Hauptachsen der jeweiligen Nase 72 sind nicht parallel zueinander, sondern erstrecken sich in winkliger Anordnung zueinander. Mit den großen Pfeilen sind dabei die Schwenkbewegungen dargestellt, welche die Nasen 72, welche fest mit der Flügelendstückstruktur 42 verbunden sind, durchführen. Diese sind die gleichen Schwenkbewegungen, wie sie das Flügelendstück 40 und damit auch die Flügelendstückstruktur 42 selbst durchführen. Zu erkennen ist, dass es nicht um reine rotatorische Bewegungen, sondern um eine Überlagerung von Rotations- und Translationsbewegung handelt.
Im ausgeklappten Zustand des Flügelendstücks 40 definiert die Hauptachse der Nasen 72 die Hauptkraftübertragungsrichtung, welche zum Beispiel über Anschläge am umlaufenden Rand einer Vertiefung 74, wie in 7 dargestellt, übertragen werden können. Für Situationen, in denen Luftlasten, beispielsweise in Richtung der Flügeldickenrichtung FDR angreifen, kann diese in Komponenten in Richtung der jeweiligen Nasenhauptachse der Nasen 72 und eine resultierende Komponente zerlegt werden. Dabei kann die Komponente, welche in Richtung der Hauptachse der Nasen 72 zeigt über die Abstützmittel 70 übertragen werden, während ausschließlich die verbleibende Restkomponente von der Hebelkinematik 60, insbesondere vom Aktuator 80 abgestützt werden muss. Die Abstützmittel 70 entlasten auf diese Weise die Hebelkinematik 60 und vor allem den Aktuator 80 während des Reiseflugbetriebes im ausgeklappten Zustand des Flügelendstücks 40.
In 9 ist eine Ausführungsform einer Möglichkeit des Vorsehens einer Abdeckung 46 für Öffnungen 112 in der Flügelhaut 110 dargestellt. Solche Öffnungen 112 können notwendig sein, wenn der Schwenkbereich, zum Beispiel wie in 9 dargestellt, eines Fortsatzes 44 der Flügelendstückstruktur 42 aus der Kontur eines Flügels 100 herausragt. Wie in 9 zu erkennen, bewegt sich im Fall des Ausklappens während der Schwenkbewegung der Fortsatz 44 nach unten und damit über die die Kontur definierende Flügelhaut 110 hinaus. Dabei muss der Fortsatz 44 zusammen mit der Nase 72 des Abstützmittels 17 durch die Öffnung 112 die Flügelkontur verlassen und während des Schwenkens, und je nach eingeklappter Situation auch im eingeklappten Zustand, durch die Öffnung 112 hinaus ragen. Um sicher zu stellen, dass während des Reiseflugbetriebes eine möglichst vorteilhafte aerodynamische Situation erzielt wird, ist am Fortsatz 44 über als Federn dargestellte elastische Verbindungen eine Abdeckung 46 vorgesehen. Diese ist mit einem Anschlag über die elastischen Verbindungen in Form von Federn an einen korrespondierenden Anschlag der Flügelhaut 110 gedrückt, so dass im ausgeklappten Zustand des Flügelendstücks 40 eine im Wesentlichen kontinuierliche Abdeckung der Öffnung 112 erfolgt und die Kontur des Flügels 100 möglichst wenig unterbrochen wird. Auf diese Weise ist auch eine komplexe Schwenkbewegung, welche insbesondere über die Kontur des Flügels 100 hinaus ragt, mit einer vorteilhaften aerodynamischen Flügelgeometrie kombinierbar.
In 10 ist eine weitere Ausführungsform von Abstützmitteln 70 bei einem erfindungsgemäßen Hauptflügel 20. Bei dieser Ausführungsform wurde die Annordnung der Nasen 72 und der Vertiefungen 74 in Bezug auf die jeweilige Struktur 42 und 22 im Vergleich zu der Ausführungsform in 7 vertauscht. Demnach sind hier die Vertiefungen 74 in der Flügelendstückstruktur 42 und die Nasen 72 in der Hauptflügelstruktur 22 vorgesehen. Weiter ist auch die Ausrichtung der beiden Elemente Nase 72 und Vertiefung 74 geändert. So dass nunmehr nicht mehr die. Hauptachse der Nase 72 die Abstützrichtung vorgibt. Vielmehr ist hier die Vertiefung 74 der bewegliche Teil der Abstützmittel 70.
Diese kann darüber hinaus derart ausgeführt sein, dass sie, wie in 10 dargestellt, mit der Nase 72 verrasten kann. Hierfür ist die Öffnung der Vertiefung 74, durch welche die Nase 72 in die Vertiefung eintreten kann, mit zwei Schrägen versehen, deren Abstand voneinander auf die Vertiefung 74 zu abnimmt. Der minimale Abstand der beiden Schrägen, welche auch als Einführhilfe bezeichnet werden können, ist dabei zumindest etwas kleiner als die maimale radiale Erstreckung der Nase 72 in dem Bereich, welcher in der Vertiefung 74 aufgenommen werden soll. Auf diese Weise dienen die Schrägen dazuden jeweils dahinter liegenden Teil der Flügelendstückstruktur 42 etwas auseinanderzudrücken, so dass die Nase 72 in die Vertiefung 74 eintreten kann. Sobald die Nase 72 in der Vertiefung 74 aufgenommen ist, schnappen die Schrägen wieder in die Position zurück, wie sie in 10 gezeigt ist. Das Material hinter den Schrägen ist im wesentlichen entspannt und die Nase 72 mittels dieser Schnapprastverbindung auch gegen ein Herausbewegen aus der Vertiefung 74 zumindest in einem bestimmten Kraftbereich gesichert. Überschreitet eine Lösekraft diesen Kraftbereicht, zum Beispiel durch das Einklappen der Flügelendstückstruktur 42, so wird das Material hinter den Schrägen wieder auseinander gedrückt und die Nase 72 kann die Vertiefung 74 verlassen.
In 11 ist eine weitere alternative Ausführungsform von Abstützmitteln 70 dargestellt. Diese ähneln stark der Ausführungsform gemäß 7. Jedoch teilt sich die Nase 72 hier nicht in einen zylindrischen und einen konischen Bereich auf, sondern ist über seine axiale Erstreckung konvex gekrümmt. In besonderen Ausführungsform kann die Mantelfläche der Nase 72 im gekrümmten Bereich zumindest teilweise die Form eines Ellipsoids aufweisen, dessen Enden durch zwei kreisförmige Flächen gebildet werden. Dabei folgt die Krümmung der Nase 72 vorteilhafterweise der Ausrichtung der Einführlinie, welche nicht entlang einer Geraden, sondern vielmehr entlang einer gekrümmten Linie durch Rotation und Translation der Flügelendstückstruktur 42 verläuft. Auf diese Weise ist ein weiter Verbessertes Einführen der Nase 72 in die Vertiefung 74 möglich, da durch die konstante Krümmung kein Absatz in der Nase 72 vorhanden ist, welcher sich verhaken oder verklemmen könnte.
Bezugszeichenliste

20: Hauptflügel
22: Hauptflügelstruktur
40: Flügelendstück
42: Flügelendstückstruktur
44: Fortsatz
46: Abdeckung
60: Hebelkinematik
62: Gelenk
70: Abstützmittel
72: Nase
74: Vertiefung
80: Aktuator
100: Flügel
102: Flügelachse
110: Flügelhaut
112: Öffnung
P1: erster Punkt
P2: zweiter Punkt
P3: dritter Punkt
P4: vierter Punkt
P5: fünfter Punkt
P6: sechster Punkt
H1: erster Hebel der Hebelkinematik
H2: zweiter Hebel der Hebelkinematik
FTR: Flügeltiefenrichtung
FDR: Flügeldickenrichtung
SWR: Flügelspannweitenrichtung
SWR-20: Spannweitenrichtung des Hauptflügels
SWR-40: Spannweitenrichtung des Flügelendstücks

Claims

Flügel (100) mit einer Erstreckung in Spannweitenrichtung (SWR), in Flügeltiefenrichtung (FTR) und in Flügeldickenrichtung (FDR) zur Verwendung für ein Flugzeug, aufweisend: einen Hauptflügel (20) mit einer tragenden Hauptflügelstruktur (22) zur Versteifung des Hauptflügels (20), ein Flügelendstück (40), als vom Hauptflügel (20) separat ausgeführtes Bauteil, mit einer tragenden Flügelendstückstruktur (42) zur Versteifung des Flügelendstücks (40) und eine Hebelkinematik (60) zur Ausführung einer Schwenkbewegung des Flügelendstücks (40) relativ zum Hauptflügel (20) zwischen einem ausgeklappten und einem eingeklappten Zustand des Flügelendstücks (40), aufweisend: zwei Hebelvorrichtungen (H1, H2), die jeweils mit einer ersten Gelenkvorrichtung (62) an der Hauptflügelstruktur (22) und jeweils mit einer zweiten Gelenkvorrichtung (62) an der Flügelendstückstruktur (42) gelagert sind, wobei die Gelenkvorrichtungen (62) derart ausgestaltet sind, dass die Gelenkvorrichtungen (62) zur Kopplung der Hebelvorrichtung (H1, H2) mit der Flügelendstückstruktur (42) in Spannweitenrichtung (SWR-40) des Flügelendstücks (40) und die Gelenkvorrichtungen (62) zur Kopplung der Hebelvorrichtung (H1, H2) mit der Hauptflügelstruktur (22) in Spannweitenrichtung (SWR-20) des Hauptflügels (20) versetzt angeordnet sind, und dass zumindest eine der ersten und/oder zweiten Gelenkvorrichtungen (62) die Bewegungsfreiheit der darin gelagerten Hebelvorrichtung (H1, H2) auf einen Rotationsfreiheitsgrad begrenzt, so dass die Hebelkinematik (60) eine Schwenkbewegung des Flügelendstücks (40) gegenüber dem Hauptflügel (20) mit einem Rotations- und einem Translationsanteil definiert.
Flügel (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Gelenkvorrichtungen (62) derart gestaltet ist, dass darin Biegemomente aufgenommen werden können, deren Momentvektor quer zur Längsrichtung der jeweiligen Hebelvorrichtung (H1, H2) und quer zur Rotationsachse der jeweiligen Hebelvorrichtung (H1, H2) verläuft.
Flügel (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abstützmittel (70) vorgesehen sind, welche derart ausgestaltet sind, dass sie im ausgeklappten Zustand des Flügelendstücks (40) einen zur Hebelkinematik (60) zusätzlichen Kraftpfad direkt zwischen Flügelendstückstruktur (42) und Hauptflügelstruktur (22) ausbilden.
Flügel (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützmittel (70) Nasen (72) und den Nasen (72) entsprechende Vertiefungen (74) aufweisen, welche einander korrespondierend jeweils derart in der Flügelendstückstruktur (42) und der Hauptflügelstruktur (22) angeordnet sind, dass die Nasen (72) bei der Durchführung der Schwenkbewegung des Flügelendstücks (40) beim Einklappen aus den Vertiefungen (74) heraus geführt und bei der Durchführung der Schwenkbewegung des Flügelendstücks (42) beim Ausklappen in die Vertiefungen (74) hinein geführt werden.
Flügel (100) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützmittel (70) korrespondierende Anschläge jeweils an der Hauptflügelstruktur (22) und der Flügelendstückstruktur (42) aufweisen, welche sich im ausgeklappten Zustand des Flügelendstücks (40) gegeneinander abstützen.
Flügel (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelkinematik (60) einen ersten Punkt (P1) und einen vierten Punkt (P4) in der Hauptflügelstruktur (22) aufweist, an welchen Gelenkvorrichtungen (62) in Form von Rotationslagern vorgesehen sind, die Hebelkinematik (60) weiter einen dritten Punkt (P3) und einen fünften Punkt (P5) in der Flügelendstückstruktur (42) aufweist, an welchen Gelenkvorrichtungen (62) in Form von Rotationslagern vorgesehen sind und sich zwischen dem ersten Punkt (P1) und dem dritten Punkt (P3) die erste Hebelvorrichtung (H1) und zwischen dem vierten Punkt (P4) und dem fünften Punkt (P5) die zweite Hebelvorrichtung (H2) erstreckt, welche rotatorisch in den jeweiligen Rotationslagern gelagert sind.
Flügel (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktuator (80) vorgesehen ist, welcher über die Hebelkinematik (60) die Schwenkbewegung des Flügelendstücks (40) relativ zum Hauptflügel (20) ausführt und in einem sechsten Punkt (P6) in der Hauptflügelstruktur (22), welcher ein Rotationslager aufweist, rotatorisch gelagert ist.
Flügel (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (80) an seinem zum sechsten Punkt (P6) gegenüberliegenden Ende an einem von den an der Hauptflügelstruktur befindlichen zwei Gelenkvorrichtungen (62) der Hebelkinematik (60) separaten zweiten Punkt (P2) rotatorisch an der Hebelkinematik (60) gelagert ist
Flügel (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Hebelvorrichtungen (H1, H2) in Flügeltiefenrichtung (FTR) voneinander beabstandet ausgebildet sind.
Flügel (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der beiden Hebelvorrichtungen (H1, H2) als H-Lenker ausgebildet ist, welcher sich in Flügeltiefenrichtung (FTR) erstreckt.
Flügel (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelendstückstruktur (42) in Spannweitenrichtung (SWR) durch wenigstens ein Fortsatz (44) entlang der Hauptflügelstruktur (22) erweitert wird, an dessen Ende in Spannweitenrichtung (SWR-40) der Flügelendstückstruktur (42) gegenüber der Flügelspitze des Flügels (100) eine der beiden Gelenkvorrichtungen (62) der Hebelkinematik (60) an der Flügelendstückstruktur (42) angeordnet ist.
Flügel (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der beiden Hebelvorrichtungen (H1, H2) in Spannweitenrichtung zwischen dem Fortsatz (44) der Flügelendstückstruktur (42) und der Hauptflügelstruktur (22) angeordnet ist.
Flügel (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der beiden Hebelvorrichtungen (H1, H2) innerhalb der Hauptflügelstruktur (22) angeordnet ist.
Flügel (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Flügelhaut (110) vorgesehen ist, die die Kontur des Hauptflügels (20) definiert, welche wenigstens eine Öffnung (112) aufweist, die derart ausgestaltet ist, dass sich Abschnitte der Hebelkinematik (60) und/oder des Flügelendstückes (40) und/oder der Flügelendstückstruktur (42) während des Schwenkvorganges des Flügelendstückes (40) bewegen können und weiter für jede Öffnung (112) wenigstens eine Abdeckung (46) vorgesehen ist, welche im ausgeklappten Zustand des Flügelendstücks (40) die jeweilige Öffnung (112) abdeckt.
Flügel (100) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass jede Abdeckung (46) elastisch derart mit der Flügelendstückstruktur (42) verbunden ist, dass die Abdeckung (46) im ausgeklappten Zustand des Flügelendstückes (40) gegen die jeweilige Öffnung (112) gedrückt wird.