DE1093214B

DE1093214B - Airplane with swiveling wings

Info

Publication number: DE1093214B
Application number: DE1958V0015124
Authority: DE
Inventors: Barnes Neville Wallis
Original assignee: Vickers Armstrongs Aircraft Ltd
Current assignee: Vickers Armstrongs Aircraft Ltd
Priority date: 1958-09-29
Filing date: 1958-09-29
Publication date: 1960-11-17

Description

Flugzeug mit schwenkbaren Tragflächen Die Erfindung befaßt sich mit demjenigen Flugzeugtyp, bei welchem die Tragflächen derart schwenkbar am Rumpf befestigt sind, daß ihre Pfeilstellung während des Fluges verändert werden kann. Bei derartigen Flugzeugen muß man Tragflächen benutzen, die ihrer Konstruktion und Befestigungsart nach folgenden Bedingungen genÜgen: a) es muß möglich sein, die Tragflächen während des Fluges zu schwenken; b) es müssen große Biege- und Torsionsbelastungen aufgenommen werden können; c) es muß berücksichtigt sein, daß sich unter Biege-und Torsionsbelastungen die Neigung des Holms am Zapfenlager ändert; d) die Tragflächenwiderstandsbelastungen müssen wirksam auf den Rumpf übertragen werden.Airplane with swiveling wings The invention is concerned with that type of airplane in which the wings are attached to the fuselage so that they can be swiveled in such a way that their arrow position can be changed during flight. In such aircraft you must use wings that meet their construction and type of attachment according to the following conditions: a) it must be possible to pivot the wings during flight; b) it must be able to withstand large bending and torsional loads; c) it must be taken into account that the inclination of the spar at the journal bearing changes under bending and torsional loads; d) the wing drag loads must be effectively transferred to the fuselage.

Den Bedingungen c) und d) kann dadurch genügt werden, daß man ein Tragflächenzapfenlager verz3 wendet, wie es in der deutschen Patentanmeldung V 15123 XI/62b beschrieben ist, bei dem die gegeneinander verdrehbaren Teile sich in jeder Richtung frei um den Mittelpunkt des Lagers drehen können, ohne dessen Wirkungsweise zu beeinträchtigen, wobei die Tragflächenwiderstandsbelastung über die äquatorialen Lagerflächen auf den Rumpf übertragen werden. Aufgabe der Erfindung ist es, Vorrichtungen anzugeben, die den Bedingungen a) und b.) genügen.Conditions c) and d) can be satisfied by using a wing journal bearing as described in German patent application V 15123 XI / 62b, in which the mutually rotatable parts rotate freely in every direction around the center of the bearing can without impairing its effectiveness, the wing drag load being transferred to the fuselage via the equatorial bearing surfaces. The object of the invention is to provide devices which satisfy conditions a) and b.).

Erfindungsgemäß besteht der Holm jeder Tragfläche aus zwei nahe beieinanderliegenden Trägern, die an. der Wurzel so gegabelt sind, daß zwei divergierende Schenkel gebildet sind, die im wesentlichen in der Verschwenkebene liegen, wobei eine Vorrichtung an den Enden dieser Schenkel angreift, um sie an einem um die Tragflächenzapfenachse geschlagenen Bogen entlang zu bewegen, wie es erforderlich ist, uni die Tragflächenbewegungen für die Änderung der Pfeilstellung durchzuführen. Es können außerdem im Rumpf Vorrichtungen zum Einzwängen der Holmschenkel gegen Verschiebungen unter Verwinde- und Torsionsbelastungen vorgesehen sein.According to the invention the beam j Eder supporting surface of two closely spaced carriers on. the root are bifurcated so that two diverging legs are formed which lie substantially in the pivot plane, a device engaging the ends of these legs to move them along an arc drawn around the wing pin axis, as required, uni perform the wing movements to change the arrow position. Devices can also be provided in the fuselage for constraining the spar legs against displacement under twisting and torsional loads.

Die sich verjüngenden Enden der Schenkel sind so lang, wie es ihre Unterbringung im Rumpf zuläßt, und sie sind an ihren Enden vorzugsweise durch ein Sehnenstück verbunden, das zusammen mit den Schenkeln im wesentlichen eine sehr steife Vierflachkonstruktion bildet.The tapered ends of the legs are as long as yours Accommodation in the fuselage allows, and they are preferably through a at their ends Tendon piece connected, which together with the thighs is essentially a very forms rigid four-flat construction.

Die Einstellung der Tragflächenpfeilung kann mit Hilfe einer motorgetriebenen Schnecke bewerkstelligt werden, die am Rumpf angebracht ist und in ein Schneckenradsegment eingreift, das in das Sehnenstück an den Schenkelenden eingearbeitet ist.The setting of the wing sweep can be done with the help of a motor-driven Worm to be accomplished, which is attached to the fuselage and in a worm gear segment engages, which is incorporated into the tendon piece at the leg ends.

Die Vierflachkonstruktion ist in einer Rumpfausnehmung untergebracht, in der Führungsbahnen so angeordnet sind, daß sie die Enden der Schenkel zwingen, sich nur in der Ebene des Sehnenstücks zu bewegen. Die vertikale Kante des Vierflachs, die der vertikalen Tiefe des Holmstegs entspricht, liegt auf oder in der Nähe der Achse des Tragflächenzapfens und verläuft parallel zu diesem. Weitere Konstruktionseinzelheiten der Tragflächenholmkonstruktioh ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung.The four-flat construction is housed in a recess in the fuselage, are arranged in the guideways so that they force the ends of the legs, to move only in the plane of the tendon piece. The vertical edge of the quadruple, which corresponds to the vertical depth of the spar web lies on or near the Axis of the wing pin and runs parallel to this. Further construction details the wing spar construction results from the following description.

Ein Ausführungsbeispiel. der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen erläutert; in den Zeichnungen zeigt Fig. 1 einen Grundriß eines Flugzeugs mit schwenkbar angeordneten Tragflächen, zum Teil im Schnitt, Fig. 2 einen Teil-Längsschnitt der Fig. 1, und zwar in vergrößertem Maßstab, Fig. 3 einen vergrößerten Grundriß der Tragflächenkonstruktion im Bereich des Zapfens und Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV aus Fig. 3. An embodiment. the invention is explained with reference to the drawings; in the drawings Fig. 1 shows a plan view of an aircraft having pivotally mounted wings, partly in section, Fig. 2 is a partial longitudinal section of FIG. 1, in enlarged scale, Fig. 3 is an enlarged plan view of the wing structure in the area of Pin and FIG. 4 shows a section along the line IV-IV from FIG. 3.

Das in den Zeichnungen dargestellte Flugzeug besteht aus einer Vordertragfläche 10 mit dreieckigem Grundriß und zwei rückwärtigen Tragflächen 11 und 12, die sich von den Enden der Dreiecksgrundlinie aus erstrecken, wo sie an der Vordertragfläche der Pfeilstellung nach um Lager 16 verschwenkbar angeordnet sind, deren Achsen mit P und Q bezeichnet sind. Die Lager 16 sind gemäß der deutschen Patentanmeldung V15123XI/62b konstruiert, wobei die oberen und unteren Führungszapfen der kugeligen Teile beider Lager in Büchsen befestigt sind, welche in im Abstand voneinander verlaufende Arme 13a, 13b eines gegabelten Balkens eingelassen sind, der ein Teil des Gerippes der Vordertragfläche ist.The aircraft shown in the drawings consists of a front wing 10 with a triangular plan and two rear wings 11 and 12, which extend from the ends of the triangular base line, where they are pivotably arranged on the front wing of the arrow position about bearings 16 , whose axes with P and Q are designated. The bearings 16 are constructed in accordance with the German patent application V15123XI / 62b, the upper and lower guide pins of the spherical parts of both bearings being fastened in bushes which are embedded in spaced-apart arms 13a, 13b of a forked beam which forms part of the framework is the fore wing.

Der Holm einer jeden rückwärtigen Tragfläche ist aus einem geflanschten Kastenträger gebildet, der im Querschnitt in Fig. 4 dargestellt ist und der aus zwei 1-Trägern 14, 15 besteht, die, nebeneinanderliegend, aneinander befestigt sind und deren Stege sich, senkrecht stehend, im wesentlichen durch den Außenteil der Tragfläche erstrecken und sich gegen die Tragflächenspitzen zu verjüngen. Die Zapfen 161, 162 des kugeligen Teils des Zapfenlagers sind drehbar gelagert in den Stegen der Träger 14, 15, die an dieser Stelle derart auseinanderstreben, daß sich getrennt nach innen erstreckende, verjüngte Schenkel 141, 151 gebildet sind. Die Enden dieser Schenkel sind durch ein Sehnenstück 17 miteinander verbunden, dessen Außenrand einem in Fig. 1 mit LN bezeichneten Bogen entspricht, der um die Achse P des Lagers 16 geschlagen ist. Die Schenkel 141, 151 bilden zusammen mit dem Sehnenstück 17 eine Konstruktion von sehr großer Steifigkeit.The spar of each rear wing is formed from a flanged box beam which is shown in cross section in Fig. 4 and the two 1-beams 14, 15 is made, which are adjacent to each other, attached to each other and their webs to, standing vertically, in extend substantially through the outer portion of the wing and taper towards the wing tips. The journals 161, 162 of the spherical part of the journal bearing are rotatably mounted in the webs of the supports 14, 15, which at this point diverge in such a way that separately inwardly extending, tapered legs 141, 151 are formed. The ends of these legs are connected to one another by a piece of tendon 17 , the outer edge of which corresponds to an arc denoted by LN in FIG. 1 , which is struck around the axis P of the bearing 16. The legs 141, 151 together with the tendon piece 17 form a construction of very great rigidity.

Das durch die Schenkel 141, 151 und das Sehnenstück 17 begrenzte Innenteil der rückwärtigen Tragfläche ist in einer Ausnehmung in der Vordertragfläche zwischen den im Abstand voneinander verlaufenden Armen 13 a, 13 b der Vordertragfläche untergebracht; bogenförtnige Laufbahnen 18, 19, die am Innenrand der erwähnten Ausnehmung verlaufen, führen die Enden der Schenkel 141, 151, so daß diese sich in der Schwenkebene bewegen müssen und daß ein Gegenlager gebildet ist, wenn die Tragfläche sich wegen Verwinde- und Torsionsbelastungen verschieben will.The inner part of the rear wing, bounded by the legs 141, 151 and the tendon piece 17 , is accommodated in a recess in the front wing between the spaced arms 13 a, 13 b of the front wing; arcuate tracks 18, 19, which run on the inner edge of the recess mentioned, guide the ends of the legs 141, 151 so that they must move in the pivot plane and that a counter bearing is formed when the wing wants to move due to twisting and torsional loads .

Die Außenkante des Sehnenstücks 17 ist mit einem Schneckenradsegnient 20 ausgestattet, und eine von einem Motor getriebene, in das Segment 20 eingreifende Schnecke 21 bewerkstelligt die Verschwenkung der Tragfläche der Pfeilstellung nach.The outer edge of the tendon piece 17 is equipped with a worm gear 20, and a motor-driven worm 21 engaging in the segment 20 effects the pivoting of the wing according to the arrow position.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Airplane in which the wings are pivotably connected to the fuselage, characterized in that the spar of each wing consists of two closely spaced beams (14, 15) which are forked at the root so that diverging legs ( 141, 151) , which lie essentially in the pivoting plane, a device (21) engaging at the ends of these legs being provided which moves the legs along an arc running around the axis of the wing pin.

2. Aircraft according to claim 1, characterized in that the fuselage has a device for constraining the spar legs against displacement under twisting and torsional loads. 3. Aircraft according to claim 1, characterized in that the ends of the forked legs (141, 151) of the spar are connected by a chord piece (17) which, together with the legs, essentially forms a quadruple structure, the outer edge of which is on or in the vicinity the axis of the wing pin (16) and runs parallel to this. 4. Aircraft according to claim 3, characterized in that the four-flat construction is housed in a fuselage recess which has tracks for constraining the leg ends so that they can only move in the pivoting plane of the tendon piece. 5. Aircraft according to claim 1, characterized in that each wing scoop is a box girder consisting of two juxtaposed I-beams, the webs extending vertically through substantially the entire outer part of the scantling and against the wing tips to rejuvenate. 6. Aircraft according to claim 5, characterized in that the wing pivot bearing is arranged at the fork point of the spar legs, the diverging parts of the legs tapering towards their end. 7. Aircraft according to claim 3 or 6, characterized in that the tendon piece (17) connecting the ends of the spar legs is connected to the mechanism which imparts its pivoting movement to the wing.