DE102018121395A1

DE102018121395A1 - Endrippenanordnung für eine Auftriebshilfevorrichtung eines Luftfahrzeugs mit Lärmminderung

Info

Publication number: DE102018121395A1
Application number: DE102018121395.6A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Machunze; Heiko Fietzek
Original assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 2018-09-03
Filing date: 2018-09-03
Publication date: 2020-03-05
Anticipated expiration: 2038-09-04
Also published as: GB2580454A; GB2580454B; US11358704B2; US20200070951A1; DE102018121395B4; GB201912556D0; CN110871884A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Endrippenanordnung (10) für eine Auftriebshilfevorrichtung (12) eines Luftfahrzeugs bereit. Die Endrippenanordnung (10) soll den von dem Übergang zwischen dem Flügel und einer Auftriebshilfevorrichtung (12) verursachten Lärm sowie den durch die laterale Seitenkante (24) der Endrippenanordnung (10) verursachten Lärm mindern. Dazu schlägt die Erfindung eine Endrippenanordnung (10) vor, die einen Lärmminderungsabschnitt (20), der dazu konfiguriert ist, durch einen Luftstrom um die Endrippenanordnung (10) verursachten Lärm zu mindern, einen Führungsabschnitt (18), der dazu konfiguriert ist, die Endrippenanordnung (10) entlang einem vorbestimmten Pfad zu führen, wenn die Auftriebshilfevorrichtung (12) zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung bewegt wird, umfasst, wobei der Führungsabschnitt (18) derart ausgebildet ist, dass ein auf den Führungsabschnitt (18) auftreffender Luftstrom zum Teil zu dem Lärmminderungsabschnitt (20) geführt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Endrippenanordnung für eine Auftriebshilfevorrichtung. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Auftriebshilfevorrichtung und eine Anbaueinrichtung.
Die DE 102016123096 A1 offenbart einen Steuerflächenteil zur Minderung von Lärm, der durch die Steuerfläche umgebenden Luftstrom verursacht wird.
Während des Sinkflugs oder Anflugs eines Flughafens sind an einem Luftfahrzeug verschiedene Lärmquellen aktiv. Die häufigsten Quellen umfassen das ausgefahrene Fahrwerk, den Spalt zwischen Slats, Auftriebshilfevorrichtungen und/oder den Flügel sowie die Seitenkantenabschnitte der Auftriebshilfevorrichtungen. Der Zeitpunkt, zu dem ein Luftfahrzeug auf einem bestimmten Flughafen landen kann, wird durch den von dem Luftfahrzeug abgegebenen Lärm beeinflusst. Weiterhin können in Abhängigkeit von den Lärmemissionen zusätzliche Gebühren für den Anflug und die Landung erhoben werden.
Aufgrund ihrer Beschaffenheit stellen die Endrippen eine Herausforderung bei der Lärmminderung dar. Insbesondere sind in der Regel hohe akustische Frequenzen dafür verantwortlich, dass Lärm als sehr unangenehm empfunden wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Endrippenanordnungen für Auftriebshilfevorrichtungen insbesondere im Hinblick auf Lärmemissionen zu verbessern.
Die Aufgabe wird unter Einsatz der Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung stellt eine Endrippenanordnung für eine Auftriebshilfevorrichtung eines Luftfahrzeugs bereit, wobei die Auftriebshilfevorrichtung beweglich an einem Flügel des Luftfahrzeugs anbaubar ist, wobei die Endrippenanordnung dazu konfiguriert ist, den durch eine Seitenkante der Auftriebshilfevorrichtung und durch einen Spalt zwischen dem Flügel und der Auftriebshilfevorrichtung verursachten Lärm zu mindern, wobei die Endrippenanordnung einen Lärmminderungsabschnitt, der dazu konfiguriert ist, durch einen Luftstrom um die Endrippenanordnung verursachten Lärm zu mindern, einen Führungsabschnitt, der dazu konfiguriert ist, die Endrippenanordnung entlang einem vorbestimmten Pfad zu führen, wenn die Auftriebshilfevorrichtung zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung bewegt wird, umfasst, wobei der Führungsabschnitt derart ausgebildet ist, dass ein auf den Führungsabschnitt auftreffender Luftstrom zum Teil zu dem Lärmminderungsabschnitt geführt wird.
Es wird bevorzugt, dass der Führungsabschnitt an seiner Vorderkante so geformt ist, dass der Führungsabschnitt zur Hinterkante hin abgeschrägt ist, so dass der Luftstrom zum Teil zu dem Lärmminderungsabschnitt geführt wird.
Es wird bevorzugt, dass der Führungsabschnitt an seiner Vorderkante so geformt ist, dass der Führungsabschnitt zur Hinterkante hin derart abgeschrägt ist, dass die Abschrägung gleichmäßig und stetig in die Seitenkante übergeht, so dass der Luftstrom zum Teil zu dem Lärmminderungsabschnitt geführt wird.
Es wird bevorzugt, dass der Führungsabschnitt eine Aufnahmeöffnung umfasst, die zur Aufnahme eines Flügellängsvorsprungs konfiguriert ist, wobei die Aufnahmeöffnung an der Vorderkantenseite der Endrippenanordnung angeordnet ist.
Es wird bevorzugt, dass die Aufnahmeöffnung derart konfiguriert, insbesondere geformt, ist, dass der Flügellängsvorsprung unabhängig von einer Biegung der Endrippenanordnung in der vertikalen Richtung aufgenommen wird.
Es wird bevorzugt, dass der Führungsabschnitt einen Führungskanal umfasst, der sich zu der Hinterkante erstreckt und mit der Außenumgebung der Endrippenanordnung über eine Einlassöffnung, insbesondere über die Aufnahmeöffnung, in Strömungsverbindung steht.
Es wird bevorzugt, dass der Führungskanal zur Strömungsverbindung mit dem Lärmminderungsabschnitt konfiguriert ist, so dass gestattet wird, dass durch die Einlassöffnung aufgenommener Luftstrom zu dem Lärmminderungsabschnitt strömt.
Es wird bevorzugt, dass der Führungsabschnitt eine Auslassöffnung umfasst, die den Lärmminderungsabschnitt erfasst, so dass der Luftstrom in den Lärmminderungsabschnitt ausgegeben wird.
Es wird bevorzugt, dass der Führungsabschnitt eine Lageranordnung zum Stützen des Flügellängsvorsprungs umfasst, wobei die Lageranordnung in dem Führungskanal angeordnet ist.
Es wird bevorzugt, dass die Lageranordnung mindestens ein Lagerglied umfasst, wobei das Lagerglied aus einer Gruppe von Lagergliedern, die aus Rollenlagergliedern und Gleitlagergliedern besteht, ausgewählt ist.
Es wird bevorzugt, dass der Führungsabschnitt einen Endrippenlängsvorsprung umfasst, der sich in der Lateralrichtung nach außen erstreckt, wobei der Längsvorsprung zur Aufnahme in einer Flügelaufnahmeöffnung konfiguriert ist.
Es wird bevorzugt, dass die Endrippenanordnung einen Befestigungsabschnitt aufweist, der zur Befestigung der Endrippenanordnung an einer Auftriebshilfevorrichtung konfiguriert ist.
Es wird bevorzugt, dass der Lärmminderungsabschnitt ein Lärmminderungsglied aufweist.
Es wird bevorzugt, dass das Lärmminderungsglied an dem Befestigungsabschnitt angebaut ist.
Es wird bevorzugt, dass das Lärmminderungsglied einen Metallschaum umfasst.
Die Erfindung stellt eine Auftriebshilfevorrichtung, insbesondere eine Klappe, für ein Luftfahrzeug bereit, die einen Auftriebskörper umfasst, der zur Erzeugung von Auftrieb konfiguriert ist, und eine bevorzugte Endrippenanordnung umfasst, wobei die Endrippenanordnung an einer Seitenkante fest an dem Auftriebskörper befestigt ist.
Es wird bevorzugt, dass die Auftriebshilfevorrichtung die lateral am weitesten außen befindliche Auftriebshilfevorrichtung ist.
Die Erfindung stellt eine Anbaueinrichtung zum Anbauen einer Auftriebshilfevorrichtung für einen Luftfahrzeugflügel eines Luftfahrzeugs bereit, die eine bevorzugte Endrippenanordnung und/oder eine bevorzugte Auftriebshilfevorrichtung umfasst und eine Anbauanordnung umfasst, wobei die Auftriebshilfevorrichtung beweglich an dem Luftfahrzeugflügel angebaut ist, wobei die Bewegung zwischen der ausgefahrenen Stellung und der eingefahrenen Stellung durch das Zusammenwirken der Endrippenanordnung und der Anbauanordnung gesteuert wird, wobei die Anbauanordnung an die Endrippenanordnung angepasst ist.
Es wird bevorzugt, dass die Anbauanordnung einen Flügellängsvorsprung umfasst, der dazu konfiguriert ist, von dem Führungsabschnitt aufgenommen zu werden, und/oder dass die Anbauanordnung einen Flügelführungskanal umfasst, der zur Aufnahme eines Endrippenlängsvorsprungs konfiguriert ist.
Vorzugsweise umfasst die Anbaueinrichtung einen Lärmminderungsbereich mit einem Lärmminderungsmaterial, wobei der Lärmminderungsbereich an der Unterseite eines Luftfahrzeugflügels befestigbar ist, so dass von der Endrippenanordnung in der Aufwärtsrichtung ausgehender Lärm absorbiert wird.
Die Erfindung stellt ferner einen Luftfahrzeugflügel bereit, der eine bevorzugte Endrippenanordnung und/oder Auftriebshilfevorrichtung und/oder Anbaueinrichtung aufweist.
Es wird bevorzugt, dass der Lärmminderungsbereich an der Unterseite eines Luftfahrzeugflügels befestigt ist, so dass von der Endrippenanordnung in der Aufwärtsrichtung ausgehender Lärm absorbiert wird.
Es wird bevorzugt, dass der Luftfahrzeugflügel eine Unterbringungsvertiefung umfasst, in der die Auftriebshilfevorrichtung in der eingefahrenen Stellung untergebracht ist, wobei der Lärmminderungsbereich in der Unterbringungsvertiefung angeordnet ist.
Die Erfindung stellt des Weiteren ein Luftfahrzeug bereit, das eine bevorzugte Endrippenanordnung, Auftriebshilfevorrichtung, Anbaueinrichtung und/oder einen bevorzugten Luftfahrzeugflügel umfasst, so dass von der Endrippenanordnung ausgehender Lärm absorbiert wird, wenn sich die Auftriebshilfevorrichtung nicht in der eingefahrenen Stellung befindet.
Während des Sinkflugs sind in der Regel das ausgefahrene Fahrwerk, Slat-Spalte und Endrippen ausgefahrener Klappen, insbesondere der am weitesten außen liegenden Klappe, für die Erzeugung von Lärm verantwortlich. Die Erfindung konzentriert sich auf die Endrippen.
Die Herausforderung besteht darin, eine Niedriglärmschnittstelle zwischen einem Flügel und einer Auftriebshilfevorrichtung, wie z. B. einer Klappe, bereitzustellen, da die Flügelwölbung in der eingefahrenen Stellung durch Rollen oder ein sogenanntes Unicorn auf die Auftriebshilfevorrichtung übertragen wird. Somit ist eine aerodynamisch optimale Konstruktion des Flügels möglich. Es wird allgemein angenommen, dass in der ausgefahrenen Stellung diese Übertragung zwischen Flügel und Auftriebshilfevorrichtung und weitere Konstruktionsmerkmale für die Lärmerzeugung verantwortlich sind.
Vorschriften und gelegentlich Gebühren werden basierend auf dem erzeugten Lärm während des Sinkflugs durchgesetzt. Somit macht die Anwendung der vorliegenden Ideen eine Kostenreduzierung und spätere Landungen, die z. B. durch Verspätungen verursacht werden, möglich. Des Weiteren kann die vorliegende Erfindung unabhängig davon, ob ein Luftfahrzeug eine fixierte Hinterkante (die manchmal als Spike bezeichnet wird) aufweist, bei dem Luftfahrzeug verwendet werden.
Mit von der Anmelderin durchgeführten Messungen wurde die Klappenseitenkante untersucht und die Lärmerzeugungsmechanismen wurden aufgedeckt.
Beispielsweise kann die Auftriebshilfevorrichtung eine sogenannte „Fischmaul“-Schnittstelle aufweisen, in die eine an dem Flügel befestigte Rolle eingeführt ist. Gelegentlich können die Rollen an der Endrippe der Klappe angeordnet sein und das Fischmaul ist am Flügel befestigt. Beide Konzepte verursachen Lärm. Darüber hinaus gibt es bei diesen beiden Schnittstellenstrukturen Hohlräume und scharfe Kanten, die weiteren Lärm erzeugen können.
Bekanntermaßen wird ein sogenanntes Unicorn an der Schnittstelle zwischen der lateral inneren (innen liegenden) Klappe und der lateral äußeren (außen liegenden) Klappe in der Nähe des Knickstellenabschnitts eingesetzt. Das Unicorn ist im Grunde ein Längsvorsprung oder Nocken zum Aufzwingen der Krümmung des Flügels auf die Klappe. Das Unicorn ist an der Klappe befestigt.
Es ist auch möglich, den Aufbau umzudrehen und das Unicorn an dem Flügel zu befestigen - ein sogenanntes umgedrehtes Unicorn. Dieser Aufbau funktioniert im Vergleich zu dem nicht umgedrehten in der Regel besser im Hinblick auf die Lärmminderung. Die Klappe umfasst einen Catcher an der Endrippe der am weitesten außen liegenden Klappe. Der Catcher kann in die Rippe integriert sein.
Durch das Vermeiden von Strukturen, die sich vom Loft aus erstrecken, und das Vorsehen eines Lärm mindernden offenporigen Metallschaums wird für eine Endrippenanordnung gesorgt, die kritische Aspekte, wie z. B. Lärmerzeugung und Abstand, verbessern kann.
Wirtschaftlich gesehen besteht Potenzial zur Reduzierung von Gebühren, die von dem Lärmpegel, der während des Sinkflugs von dem Luftfahrzeug verursacht wird, abhängig sind. Des Weiteren ermöglicht die vorliegende Idee alleine oder insbesondere in Zusammenhang mit den anderen Lärmquellen (Fahrwerk, Slat-Spalte) eine spätere Landezeit. Somit kann die Betriebszeit des Luftfahrzeugs verlängert werden.
Das Ziel der vorliegenden Idee ist eine Endrippe mit einer Lärmerzeugung, die so niedrig wie möglich ist, und die die Anforderungen hinsichtlich

• Flügelwölbung → Schnittstelle und
• Abstand → Wärmeausdehnung

Das (umgedrehte) Unicorn kann eine Schnittstelle zwischen sich und der Klappe über ein Gleitlager oder ein Rollenlager bereitstellen. Beide Ideen können dieselben Auffangflächen umfassen, da unterschiedliche Wölbungen von Flügel und Klappe in die Form des Unicorns und/oder der Öffnung der Endrippe einbezogen sind. Obgleich die Rollenlösung möglicherweise mit einem größeren Platzbedarf verbunden ist und technisch gesehen komplexer ist, wird durch die Verringerung der Reibung die Einsetzbarkeit der Endrippe bei größeren Auftriebshilfevorrichtungen für ein größeres Luftfahrzeug verbessert. Ein weiterer Aspekt kann darin bestehen, dass der Metallschaum nicht nur in der Endrippe, sondern auch direkt neben der Öffnung für das Unicorn eingefügt ist und insbesondere in Strömungsverbindung damit steht.
Der Schaum kann zwei Zwecken dienen: einerseits wird durch die Öffnung erzeugter Lärm absorbiert, da die Wellen innerhalb der Öffnung austreten; andererseits kann die durch die laterale Fläche verursachte Lärmerzeugung der Endrippe reduziert werden.
Die Öffnung in der Endrippe an der Klappe kann eine Abdeckvorrichtung umfassen, die zum Abdecken der Öffnung in der ausgefahrenen Stellung der Klappe konfiguriert ist. Da das Unicorn in der ausgefahrenen Stellung normalerweise nicht in der Öffnung untergebracht ist, kann die Abdeckvorrichtung die gesamte Öffnung abdecken, wodurch eine Lärmquelle beseitigt wird. Dadurch gibt es bei der Endrippe noch weniger Lärm.
Darüber hinaus kann, wenn die Öffnung nicht abgedeckt ist, ein Lärmabsorptionsmaterial unterhalb des Spike angeordnet werden. Der durch die Öffnung erzeugte Lärm wird zunächst nach oben abgegeben und daraufhin von dem Lärmabsorptionsmaterial, das auch als ein Metallschaum konfiguriert sein kann, absorbiert.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen offenbart. Darin zeigen:

1 eine Endrippenanordnung;
2 eine Ansicht auf die Vorderkante der Endrippenanordnung von 1;
3 bis 6 eine Endrippenanordnung;
7 bis 9 die Endrippenanordnung und ein Unicorn;
10 die Lärmausbreitung;
11 bis 16 eine Endrippenanordnung mit Rollen;
17 bis 21 eine Endrippenanordnung mit einem lateralen Unicorn; und
22 und 23 Diagramme von Lärmpegeln zum Vergleich mit Endrippenanordnungen des Stands der Technik.

Unter Bezugnahme auf 1-6 wird eine Endrippenanordnung 10 beschrieben. Die Endrippenanordnung 10 ist fest an einer Auftriebshilfevorrichtung 12 befestigt. Die Endrippenanordnung 10 umfasst eine Vorderkante 14 und eine Hinterkante 16.
Die Endrippenanordnung 10 umfasst einen Führungsabschnitt 18. Der Führungsabschnitt erstreckt sich von der Vorderkante 14 zu der Hinterkante 16.
Des Weiteren umfasst die Endrippenanordnung 10 einen Lärmminderungsabschnitt 20. Der Lärmminderungsabschnitt 20 ist dazu konfiguriert, den durch die Endrippenanordnung 10 erzeugten Lärm zu mindern. Der Lärmminderungsabschnitt 20 ist neben dem Führungsabschnitt 18 angeordnet. Der Lärmminderungsabschnitt 20 erstreckt sich von dem Führungsabschnitt 18 zu der Hinterkante 16. Vorzugsweise erstreckt sich der Lärmminderungsabschnitt 20 komplett von dem Führungsabschnitt 18 zu der Hinterkante 16. Der Lärmminderungsabschnitt 20 kann ein Lärmminderungsglied 21 umfassen, das vorzugsweise aus einem Metallschaum hergestellt ist.
Der Führungsabschnitt 18 ist derart geformt, dass ein auf die Vorderkante 14 auftreffender Luftstrom zu dem Lärmminderungsabschnitt 20 geführt wird.
Bei Betrachtung von oben ist die Vorderkante 14 des Führungsabschnitts 18 bezüglich der Lateralrichtung zur Hinterkante 16 hin abgeschrägt. Anders ausgedrückt verläuft eine Vorderkante 14 des Führungsabschnitts 18 im Vergleich zur Vorderkante 14 der Auftriebshilfevorrichtung 12 stetig zur Hinterkante 16 des Führungsabschnitts 18. Bei Betrachtung von oben nimmt die Abschrägung der Vorderkante 14 ausgehend von einem ersten Punkt 22 stetig zu und geht danach in eine laterale Seitenkante 24 der Endrippenanordnung 10 über.
Der Führungsabschnitt 18 umfasst eine Aufnahmeöffnung 26. die Aufnahmeöffnung 26 ist zur Aufnahme eines Flügellängsvorsprungs (der später beschrieben wird) konfiguriert. Vorzugsweise ist die Aufnahmeöffnung 26 auf der Vorderkantenseite der Endrippenanordnung 10 angeordnet.
Die Endrippenanordnung 10 umfasst ferner einen Führungskanal 28. Der Führungskanal 28 erstreckt sich zu der Hinterkantenseite 16 der Endrippenanordnung 10. Der Führungskanal 28 steht mit einer Einlassöffnung 30 in Strömungsverbindung. Die Einlassöffnung 30 kann durch die Aufnahmeöffnung 26 gebildet werden.
Vorzugsweise umfasst der Führungskanal 28 auch eine Auslassöffnung 32. Die Auslassöffnung 32 ist vorzugsweise auf der Hinterkantenseite des Führungskanals 28 angeordnet. Insbesondere befindet sich die Auslassöffnung 32 direkt neben dem Lärmminderungsabschnitt 30.
Der Führungskanal 28 ist dazu konfiguriert, zu gestatten, dass ein auf eine Vorderkante 14 auftreffender Luftstrom zu dem Lärmminderungsabschnitt 20 strömt. Der Luftstrom tritt über die Einlassöffnung 30 in den Führungskanal 28 ein und verlässt den Führungskanal 28 über die Auslassöffnung 32.
Die Endrippenanordnung 10 umfasst eine Lageranordnung 34. In diesem Beispiel umfasst die Lageranordnung 34 mehrere Lagerglieder 36. Die Lagerglieder 36 sind als Gleitlagerglieder 38, vorzugsweise durch Gleitlagerflächen 40, ausgebildet. Die Lagerglieder 36 sind vorzugsweise auf der oberen Seite und der unteren Seite des Führungskanals 28 angeordnet. Die Lagerglieder 36 sind zum Gleitkontakt mit einem Flügellängsvorsprung konfiguriert.
Die Endrippenanordnung 10 umfasst einen Befestigungsabschnitt 42. Der Befestigungsabschnitt 42 ist zur Befestigung der Endrippenanordnung 10 an der Auftriebshilfevorrichtung 12, insbesondere einem Auftriebskörper 44 der Auftriebshilfevorrichtung 12, konfiguriert.
Die Endrippenanordnung 10 umfasst einen Dichtungsabschnitt 46. Der Dichtungsabschnitt 46 ist auf der unteren Seite der Endrippenanordnung 10 angeordnet. Der Dichtungsabschnitt 46 kann einen einzigen Dichtungsstreifen 48 umfassen, der vorzugsweise aus Kautschuk oder einem ähnlichen Material hergestellt ist. Der Dichtungsabschnitt 46 ist dazu konfiguriert, einen Spalt zwischen der Endrippenanordnung 10 und einem Luftfahrzeugflügel, in dem die Endrippenanordnung 10 in ihrer eingefahrenen Stellung untergebracht sein kann, abzudichten.
Die Endrippenanordnung 10 ist fest an der Auftriebshilfevorrichtung 12, insbesondere dem Auftriebskörper 44, befestigt. Die Auftriebshilfevorrichtung 12 ist beweglich an einem Luftfahrzeugflügel 50 angebaut.
Der Luftfahrzeugflügel 50 umfasst einen Flügellängsvorsprung 52, der sich zur Hinterkantenseite des Luftfahrzeugflügels 50, vorzugsweise zur Endrippenanordnung 10, hin erstreckt. Der Flügellängsvorsprung 52 wird auch als ein Unicorn bezeichnet.
Wie insbesondere in 7 dargestellt wird, steht der Flügellängsvorsprung 52 mit dem Führungsabschnitt 18 in Eingriff. Der Flügellängsvorsprung 52 ist in dem Führungskanal 28 untergebracht und wird von der Lageranordnung 34 verschiebbar gestützt. Der Flügellängsvorsprung 52 wirkt als ein Nocken für die Endrippenanordnung 10. Somit stellt der Flügellängsvorsprung 52 in Zusammenwirkung mit dem Führungsabschnitt 18 sicher, dass sich die Endrippenanordnung 10 entlang einem vorbestimmten Bewegungspfad zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung der Endrippenanordnung 10 bewegt. Die Endrippenanordnung 10 kann somit im Wesentlichen der Wölbung des Luftfahrzeugflügels 50 folgen, wodurch eine gleichmäßige Überführung des Luftstroms gestattet wird.
Es wird angemerkt, dass der Flügellängsvorsprung 52 in der ausgefahrenen Stellung der Endrippenanordnung 10 vorzugsweise nicht in dem Führungskanal 28 untergebracht ist. Es wird bevorzugt, dass der Flügellängsvorsprung 52 nicht mit dem Führungsabschnitt 18 in Eingriff steht, wenn sich die Endrippenanordnung 10 in der ausgefahrenen Stellung befindet.
Wie aus 8 ersichtlich ist, ist die Aufnahmeöffnung 26 zur Aufnahme des Flügellängsvorsprungs 52 konfiguriert. Die Aufnahmeöffnung 26 kann mehrere Auffangabschnitte 54 umfassen. Ein unterer Auffangabschnitt 56 ist an dem Boden der Aufnahmeöffnung 26 angeordnet. Der untere Auffangabschnitt 56 kann eine geneigte Auffangfläche 58 umfassen, die mit dem Flügellängsvorsprung 52 in Eingriff steht, wenn die Endrippenanordnung 10, beispielsweise durch Vibrationen, nach oben gebogen wird, und den Flügellängsvorsprung 52 in den Führungskanal 28 führt.
Ein oberer Auffangabschnitt 60 ist an der oberen Seite der Aufnahmeöffnung 26 angeordnet. Ähnlich dem unteren Auffangabschnitt 56 kann der obere Auffangabschnitt 60 eine geneigte Auffangfläche 62 umfassen. Die geneigte Auffangfläche 62 ist derart konfiguriert, dass der Flügellängsvorsprung 52, wenn die Endrippenanordnung 10 nach unten gebogen wird, mit dem oberen Auffangabschnitt 60 in Eingriff gelangt und in den Führungskanal 28 geführt wird.
Somit wird der Flügellängsvorsprung 52 gemäß der Darstellung in 9 unabhängig von der Biegung der Endrippenanordnung 10 zuverlässig in den Führungskanal 28 eingeführt.
Es wird auf 10 Bezug genommen, die schematisch eine Ausbreitung der Schallwellen 64 darstellt. Der Luftfahrzeugflügel 50 umfasst einen Aufnahmebereich 66, in dem die Endrippenanordnung 10 und vorzugsweise die Auftriebshilfevorrichtung 12 angeordnet sind, wenn sich die Endrippenanordnung 10 in ihrem eingefahrenen Zustand befindet. An einer Fläche des Aufnahmebereichs 66 ist vorzugsweise ein Lärmminderungsbereich 68 vorgesehen. Der Lärmminderungsbereich 68 kann einen Metallschaum oder ein anderes Lärmabsorptionsmaterial umfassen. Der Lärmminderungsbereich 68 ist derart an dem Luftfahrzeugflügel 50 innerhalb des Aufnahmebereichs 66 angeordnet, dass die Stärke der durch den Führungsabschnitt 18 der Endrippenanordnung 10 erzeugten Schallwellen 64 gemindert wird oder sie komplett absorbiert werden.
Es wird auf 11-16 Bezug genommen, die schematisch eine Lageranordnung 70 darstellen. Die Lageranordnung 70 umfasst mehrere Lagerglieder 72. Die Lagerglieder 72 sind als Rollenlagerglieder 74 konfiguriert. Die Lagerglieder 72 sind jeweils neben den Auffangabschnitten 54 angeordnet. Somit wird der Flügellängsvorsprung 52 zunächst verschiebbar gestützt und nachfolgend durch die Lagerglieder 72 gestützt. Obgleich die Lageranordnung 70 möglicherweise einen größeren Platzbedarf hat, verbessert sie die Einsetzbarkeit der Endrippenanordnung 10 bei größeren und schwereren Auftriebshilfevorrichtungen 12.
Es wird auf 17-21 Bezug genommen, die eine weitere Ausführungsform einer Endrippenanordnung 76 darstellen. Die Endrippenanordnung 76 umfasst eine Vorderkante 78 und eine Hinterkante 80. Die Endrippenanordnung 76 umfasst ferner einen Führungsabschnitt 82, der sich beginnend bei der Vorderkante 78 zur Hinterkante 80 erstreckt.
Neben dem Führungsabschnitt 82 ist ein Lärmminderungsabschnitt 84 vorgesehen. Der Lärmminderungsabschnitt 84 umfasst einen Metallschaum 86. Der Lärmminderungsabschnitt 84 beginnt neben dem Führungsabschnitt 82 und erstreckt sich zur Hinterkante 80, vorzugsweise komplett bis zur Hinterkante 80.
Der Führungsabschnitt 82 umfasst einen Endrippenlängsvorsprung 88. Der Endrippenlängsvorsprung 88 erstreckt sich in der Lateralrichtung nach außen. Der Endrippenlängsvorsprung 88 wird auch als ein laterales Unicorn bezeichnet.
Es wird angemerkt, dass sich der Endrippenlängsvorsprung 88 nicht über den Führungsabschnitt 18 hinaus, und insbesondere über die Hinterkante 14 hinaus, erstreckt. Der Endrippenlängsvorsprung 88 weist in etwa eine Tränenform auf, die zur Vorderkantenseite hin beginnt und deren Dicke zur Hinterkante hin bis zu einem zweiten Punkt 90 zunimmt. Danach nimmt die Dicke des Endrippenlängsvorsprungs 88 wieder zur Hinterkante 80 hin ab, jedoch rapider. Anders ausgedrückt ist der Endrippenlängsvorsprung in der Richtung von Vorderkante zur Hinterkante asymmetrisch.
Da die Endrippenanordnung 76 den Endrippenlängsvorsprung 88 umfasst, umfasst der Luftfahrzeugflügel 50 einen Führungsbereich 92, der zum Eingriff mit dem Endrippenlängsvorsprung 88 konfiguriert ist. Der Führungsbereich 92 umfasst eine Flügelaufnahmeöffnung 94 zur Aufnahme des Endrippenlängsvorsprungs 88 und einen Flügelführungskanal 96 zum Führen des Endrippenlängsvorsprungs 88.
Wie insbesondere in 19 dargestellt wird, steht der Endrippenlängsvorsprung 88 mit dem Führungsbereich 92 in Eingriff. Der Endrippenlängsvorsprung 88 ist in dem Flügelführungskanal 96 untergebracht und wird von einer Lageranordnung 98 verschiebbar gestützt. Die Lageranordnung 98 wird als eine Gleitlageranordnung, die der Lageranordnung 34 entspricht, dargestellt, jedoch kann die Lageranordnung 98 auch als eine Rollenlageranordnung, die der Lageranordnung 70 entspricht, konfiguriert sein. Der Endrippenlängsvorsprung 88 wirkt als ein Nocken für die Endrippenanordnung 76. Somit stellt der Endrippenlängsvorsprung 88 in Zusammenwirkung mit dem Führungsbereich 92 sicher, dass sich die Endrippenanordnung 76 entlang einem vorbestimmten Bewegungspfad zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung der Endrippenanordnung 76 bewegt. Die Endrippenanordnung kann somit im Wesentlichen der Wölbung des Flugzeugflügels 50 folgen, wodurch eine gleichmäßige Überführung des Luftstroms gestattet wird.
Es wird angemerkt, dass der Endrippenlängsvorsprung 88 in der ausgefahrenen Stellung der Endrippenanordnung 76 vorzugsweise nicht in dem Flügelführungskanal 96 untergebracht ist. Es wird bevorzugt, dass der Endrippenlängsvorsprung 88 nicht mit dem Führungsabschnitt 92 in Eingriff steht, wenn sich die Endrippenanordnung 76 in der ausgefahrenen Stellung befindet.
Wie aus 20 ersichtlich ist, ist die Flügelaufnahmeöffnung 94 zur Aufnahme des Endrippenlängsvorsprungs 88 konfiguriert. Die Flügelaufnahmeöffnung 94 kann mehrere Flügelauffangabschnitte 100 umfassen. Ein unterer Auffangabschnitt 102 ist an dem Boden der Flügelaufnahmeöffnung 94 angeordnet. Der untere Auffangabschnitt 102 kann eine geneigte Auffangfläche 104 umfassen, die mit dem Endrippenlängsvorsprung 88 in Eingriff steht, wenn die Endrippenanordnung 76, beispielsweise durch Vibrationen, nach oben gebogen wird, und den Endrippenlängsvorsprung 88 in den Flügelführungskanal 96 führt.
Ein oberer Auffangabschnitt 106 ist an der oberen Seite der Flügelaufnahmeöffnung 94 angeordnet. Ähnlich dem unteren Auffangabschnitt 102 kann der obere Auffangabschnitt 106 eine geneigte Auffangfläche 108 umfassen. Die geneigte Auffangfläche 108 ist derart konfiguriert, dass der Endrippenlängsvorsprung 88, wenn die Endrippenanordnung 76 nach unten gebogen wird, mit dem oberen Auffangabschnitt 106 in Eingriff gelangt und in den Flügelführungskanal 96 geführt wird.
Somit wird der Endrippenlängsvorsprung 88 gemäß der Darstellung in 21 unabhängig von der Biegung der Endrippenanordnung 76 zuverlässig in den Flügelführungskanal 96 eingeführt.
Falls oben nicht anderweitig beschrieben, ist die Endrippenanordnung 76 im Wesentlichen identisch zur Endrippenanordnung 10.
Es wird nun auf 22 und 23 Bezug genommen, die den Lärmpegel in Abhängigkeit von der Frequenz für verschiedene Ausführungsformen der Endrippenanordnungen darstellen. Der Lärmpegel, der von einer Endrippenanordnung nach dem Stand der Technik erzeugt wird, ist mit A gekennzeichnet. Der Lärmpegel der Endrippenanordnung 10 ist mit B kennzeichnet, während der Lärmpegel der Endrippenanordnung 76 mit C gekennzeichnet ist.
Wie aus den Diagrammen ersichtlich ist, mindern die Endrippenanordnungen gemäß der vorliegenden Erfindung den Lärm in dem gesamten relevanten Frequenzspektrum beträchtlich. Nahfeldlärm, der erzeugt und zur unteren Seite der Endrippenanordnung 10 hin ausgegeben wird, ist leicht erhöht um etwa 2000 Hz.
Demzufolge verursachen die Endrippenanordnungen, die hier offenbart werden, beträchtlich weniger Lärm während des Sinkflugs oder Anflugs. Somit kann der Lärm eines mit diesen Endrippenanordnungen ausgestatteten Luftfahrzeugs insgesamt gemindert werden.
Bezugszeichenliste

10: Endrippenanordnung
12: Auftriebshilfevorrichtung
14: Vorderkante
16: Hinterkante
18: Führungsabschnitt
20: Lärmminderungsabschnitt
21: Lärmminderungsglied
22: erster Punkt
24: laterale Seitenkante
26: Aufnahmeöffnung
28: Führungskanal
30: Einlassöffnung
32: Auslassöffnung
34: Lageranordnung
36: Lagerglieder
38: Gleitlagerglieder
40: Gleitlagerfläche
42: Befestigungsabschnitt
44: Auftriebskörper
46: Dichtungsabschnitt
48: Dichtungsstreifen
50: Luftfahrzeugflügel
52: Flügellängsvorsprung
54: Auffangabschnitt
56: Auffangabschnitt
58: geneigte Auffangfläche
60: oberer Auffangabschnitt
62: geneigte Auffangfläche
64: Schallwelle
66: Aufnahmebereich
68: Lärmminderungsbereich
70: Lageranordnung
72: Lagerglied
74: Rollenlagerglieder
76: Endrippenanordnung
78: Vorderkante
80: Hinterkante
82: Führungsabschnitt
84: Lärmminderungsabschnitt
86: Metallschaum
88: Endrippenlängsvorsprung
90: zweiter Punkt
92: Führungsbereich
94: Flügelaufnahmeöffnung
96: Flügelführungskanal
98: Lageranordnung
100: Flügelauffangabschnitte
102: unterer Auffangabschnitt
104: geneigte Auffangfläche
106: oberer Auffangabschnitt
108: geneigte Auffangfläche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016123096 A1 [0002]

Claims

Endrippenanordnung (10) für eine Auftriebshilfevorrichtung (12) eines Luftfahrzeugs, wobei die Auftriebshilfevorrichtung (12) beweglich an einem Flügel des Luftfahrzeugs anbaubar ist, wobei die Endrippenanordnung (10) dazu konfiguriert ist, den durch eine Seitenkante der Auftriebshilfevorrichtung (12) und durch einen Spalt zwischen dem Flügel und der Auftriebshilfevorrichtung (12) verursachten Lärm zu mindern, wobei die Endrippenanordnung (10) einen Lärmminderungsabschnitt (20), der dazu konfiguriert ist, durch einen Luftstrom um die Endrippenanordnung (10) verursachten Lärm zu mindern, einen Führungsabschnitt (18), der dazu konfiguriert ist, die Endrippenanordnung (10) entlang einem vorbestimmten Pfad zu führen, wenn die Auftriebshilfevorrichtung (12) zwischen einer eingefahrenen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung bewegt wird, umfasst, wobei der Führungsabschnitt (18) derart ausgebildet ist, dass ein auf den Führungsabschnitt (18) auftreffender Luftstrom zum Teil zu dem Lärmminderungsabschnitt (20) geführt wird.
Endrippenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt (18) an seiner Vorderkante (14) so geformt ist, dass der Führungsabschnitt (18) zur Hinterkante (16) hin abgeschrägt ist, so dass der Luftstrom zum Teil zu dem Lärmminderungsabschnitt (20) geführt wird.
Endrippenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt (18) an seiner Vorderkante (14) so geformt ist, dass der Führungsabschnitt (18) zur Hinterkante (14) hin derart abgeschrägt ist, dass die Abschrägung gleichmäßig und stetig in die Seitenkante übergeht, so dass der Luftstrom zum Teil zu dem Lärmminderungsabschnitt (20) geführt wird.
Endrippenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt (18) eine Aufnahmeöffnung (26) umfasst, die zur Aufnahme eines Flügellängsvorsprungs (52) konfiguriert ist, wobei die Aufnahmeöffnung (26) an der Vorderkantenseite der Endrippenanordnung (10) angeordnet ist.
Endrippenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (26) derart konfiguriert, insbesondere geformt, ist, dass der Flügellängsvorsprung (52) unabhängig von einer Biegung der Endrippenanordnung (10) in der vertikalen Richtung aufgenommen wird.
Endrippenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt (18) einen Führungskanal (28) umfasst, der sich zu der Hinterkante (16) erstreckt und mit der Außenumgebung der Endrippenanordnung (10) über eine Einlassöffnung (30), insbesondere über die Aufnahmeöffnung (26), in Strömungsverbindung steht.
Endrippenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskanal (28) zur Strömungsverbindung mit dem Lärmminderungsabschnitt (20) konfiguriert ist, so dass gestattet wird, dass durch die Einlassöffnung (30) aufgenommener Luftstrom zu dem Lärmminderungsabschnitt (20) strömt.
Endrippenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt (18) eine Auslassöffnung (32) umfasst, die den Lärmminderungsabschnitt (20) erfasst, so dass der Luftstrom in den Lärmminderungsabschnitt (20) ausgegeben wird.
Endrippenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt (18) eine Lageranordnung (34) zum Stützen des Flügellängsvorsprungs (52) umfasst, wobei die Lageranordnung (34) in dem Führungskanal (28) angeordnet ist.
Endrippenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageranordnung (34) mindestens ein Lagerglied (36) umfasst, wobei das Lagerglied (36) aus einer Gruppe von Lagergliedern, die aus Rollenlagergliedern (74) und Gleitlagergliedern (38) besteht, ausgewählt ist.
Endrippenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt (18) einen Endrippenlängsvorsprung (88) umfasst, der sich in der Lateralrichtung nach außen erstreckt, wobei der Längsvorsprung (52) zur Aufnahme in einer Flügelaufnahmeöffnung konfiguriert ist, wobei sich der Längsvorsprung nicht über die Vorder- und die Hinterkante der Endrippenanordnung (10) hinaus erstreckt.
Auftriebshilfevorrichtung (12), insbesondere Klappe, für ein Luftfahrzeug, die einen Auftriebskörper (44), der zur Erzeugung von Auftrieb konfiguriert ist, und eine Endrippenanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst, wobei die Endrippenanordnung (10) an einer Seitenkante fest an dem Auftriebskörper (44) befestigt ist.
Anbaueinrichtung zum Anbauen einer Auftriebshilfevorrichtung (12) an einen Luftfahrzeugflügel eines Luftfahrzeugs, die eine Endrippenanordnung (10) und/oder eine Auftriebshilfevorrichtung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und eine Anbauanordnung umfasst, wobei die Auftriebshilfevorrichtung (12) beweglich an dem Luftfahrzeugflügel angebaut ist, wobei die Bewegung zwischen der ausgefahrenen Stellung und der eingefahrenen Stellung durch das Zusammenwirken der Endrippenanordnung und der Anbauanordnung gesteuert wird, wobei die Anbauanordnung an die Endrippenanordnung (10) angepasst ist.
Anbaueinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbauanordnung einen Flügellängsvorsprung (52) umfasst, der dazu konfiguriert ist, von dem Führungsabschnitt (18) aufgenommen zu werden, und/oder dass die Anbauanordnung einen Flügelführungskanal (18) umfasst, der zur Aufnahme eines Endrippenlängsvorsprungs (88) konfiguriert ist.
Anbaueinrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, gekennzeichnet durch einen Lärmminderungsbereich mit einem Lärmminderungsmaterial, wobei der Lärmminderungsbereich an der Unterseite eines Luftfahrzeugflügels befestigbar ist, so dass von der Endrippenanordnung (10) in der Aufwärtsrichtung ausgehender Lärm absorbiert wird.