DE1135768B

DE1135768B - Inflatable covers for changing the curved profile of the leading edges of hydrofoils

Info

Publication number: DE1135768B
Application number: DEG20929A
Authority: DE
Inventors: Donn Martin Johnson
Original assignee: BF Goodrich Corp
Current assignee: Goodrich Corp
Priority date: 1955-11-18
Filing date: 1956-11-16
Publication date: 1962-08-30

Description

Aufblasbare Überzüge zum Verändern des gewölbten Profils der Vorderkanten von Tragflügeln Die Erfindung betrifft aufblasbare Überzüge zum Verändern des gewölbten Profils der Vorderkanten von Tragflügeln.Inflatable covers for changing the curved profile of the leading edges of hydrofoils The invention relates to inflatable covers for changing the arched Profile of the leading edges of airfoils.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine pneumatisch oder mechanisch betriebene Vorrichtung zum zeitweiligen Ändern des vorhandenen Profils sowie zum Vergrößern der Wölbung und der Tiefe des Flügels an dessen Vorderkante zu verwenden, um das Flügelprofil oder die Kontur zu verändern. Insbesondere sind bereits aufblasbare Überzüge aus elastischem Material für die Nase eines Tragflügels zum Verändern der Wölbung des Flügelprofils bekannt, welche Überzüge eine Basis haben, die von seinen oberen Rändern ausgeht und am Flügel befestigt sind.It has been proposed to be pneumatic or mechanical operated device for temporarily changing the existing profile as well as for To increase the curvature and depth of the wing at its leading edge, to change the wing profile or the contour. In particular, they are already inflatable Covers made of elastic material for the nose of a wing for changing the Curvature of the airfoil known which coatings have a base that of its upper edges and are attached to the wing.

Die Erfindung geht somit von einem aufblasbaren Überzug aus elastischem Material für die Nase eines Tragflügels zum Verändern der Wölbung des Flügelprofils mit von seinem oberen Rand ausgehender, am Flügel befestigter Basis aus.The invention is thus based on an inflatable cover made of elastic Material for the nose of a wing to change the curvature of the wing profile with a base attached to the wing extending from its upper edge.

Der Überzug der vorbezeichneten Art ist erfindungsgemäß nun so ausgebildet, daß entlang dem oberen Rand der aufblasbaren Kammer zwischen der Basis und der Außenwand eine Verstärkung aus elastischem Material vorgesehen ist, die im Querschnitt nach der Kammer zu konkav abgerundet ist. Vorzugsweise läuft entlang der .konkaven Abrundung der Verstärkung aus elastischem Material eine Gewebeschicht.-Der mit diesen Merkmalen ausgebildete aufblasbare Überzug schafft in vorteilhafter Weise die gewünschte'weit ausgestreckte Form und ein vorwiegend nach unten und nach rückwärts-gerichtetes Aufblähen der Luftkammer sowie die stromlinienförmige Quer-:= schnittsform .des, Körpers: hinter-der Luftkammer. -Die konkav abgerundete Verstärkung aus elastischem Material entlang dem oberen Rand der aufblasbaren Kammer und zwischen der Basis und der Außenvvdnd:: stellt eine glatte Laminarströmung der Luft über die-Nase des Tragflügels sicher, ob der Überzug aufgeblasen oder entleert ist. Wenn sich der angebrachte Überzug in dem aufgeblasenen Zustand befindet, verändert er tatsächlich die aerodynamischen Eigenschaften der Nase des Tragflügels, so daß der normale Hochgeschwindigkeitstyp mit geringem Auftrieb dann das Profil eines Typs relativ niedriger Geschwindigkeit mit großem Auftrieb erhält.According to the invention, the coating of the aforementioned type is now designed in such a way that that along the top of the inflatable chamber between the base and the outer wall a reinforcement made of elastic material is provided, which in cross section according to the chamber is rounded too concavely. Preferably runs along the .concave rounding the reinforcement of elastic material a layer of fabric.-The one with these characteristics formed inflatable cover creates the desired'far in an advantageous manner outstretched form and a predominantly downward and backward-facing one Inflation of the air chamber as well as the streamlined cross -: = sectional shape .des, Body: behind-the air chamber. -The concave rounded reinforcement made of elastic Material along the top of the inflatable chamber and between the base and the Außenvvdnd :: provides a smooth laminar flow of air over the nose of the Airfoil sure whether the cover is inflated or deflated. If the attached cover is in the inflated state, it actually changes the aerodynamic properties of the nose of the wing, so that the normal high-speed type with low lift then the profile of a type of relatively low speed receives with great buoyancy.

Die Erfindung wird nunmehr an Hand der Zeichnungen erläutert. Darin ist Fig.1 ein Querschnitt des an der Nase des Tragflügels angebrachten aufblasbaren Überzugs, wobei gewisse Teile fortgelassen sind, und Fig. 2 eine der Fig: 1 ähnliche Darstellung, die den Überzug im aufgeblasenen Zustand zeigt: _ In der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung, ist der zu einer Einheit zusammenhängend verschnolzene Schutzüberzug 10 auf den Vorderkanten oder Nasen des'Tragflügels 12 mit einem geeigneten, beispielsweise an der Luft:: ..härtenden Gummikleber vollständig aufgeklebt. , Der aufblasbare. Schutzüberzug hat einen -langgestreckten, dünnen., - blattähnlichen-, 'biegsamen ' Körper, der aus elastischem Materil, wie beispielsweise aus natürlichem oder synthetischem Gummi, besteht. Zveckn#äßigerweise ist der Körper aus einer federnd nachgiebigen Naturgummiverbindung hergestellt und hat eine verhältnismäßig unausd'ebnbare oder einer Streckung widerstehende Verstärkungsbasis 1 b aus einem rechtwinklig verwobenen Baumwollgewebe, das mit dem Gummimaterial überzogen ist. Diese Basis 16 erstreckt sich ohne Unterbrechung von dem oberen Rand 17 zu dem unteren Rand 18 und ist gänzlich an dem Flügel 12 durch Kleben befestigt. Der Körper 15 hat eine äußere Schicht oder Außenwand aus Neopren, das mit dem darunterliegenden angrenzenden Gummi vereinigt ist, wobei das Neopren ein Polymerisationsprodukt des Isoprens, nämlich 2-Chlorobutadien ist, das sich durch seine Streckbarkeit, Wetter- und Abriebfestigkeit auszeichnet. Eine langegestreckte Röhre 22 bildet eine aufblasbare Kammer zwischen der Basis 16 und der Außenwand, die die zum Aufblasen dienende unter Druck stehende Luft aufnimmt, um den aufblasbaren L7berzug weit aufzublasen. Die Röhre 22 ist aus einer Lage hochstreckbar zusammengefügtem Nylongewebe mit einem undurchdringlichen beiderseitigen Überzug aus Naturgummi hergestellt und ist über ihrem Umfang äußerst streckbar, um die größte Aufblähung des Überzugs 10 zu erleichtern. Das Nylonmaterial besteht aus einem bekannten Polyamid von Fettsäure und Hexylendiamin.The invention will now be explained with reference to the drawings. In this Figure 1 is a cross-section of the inflatable attached to the nose of the wing Cover, with certain parts omitted, and Fig. 2 is similar to Fig. 1 Representation showing the cover in the inflated state: _ In the one in Fig. 1 illustrated embodiment of the invention, is the contiguous to a unit fused protective coating 10 on the leading edges or noses of the wing 12 completely with a suitable rubber adhesive, for example that hardens in the air :: .. glued. , The inflatable. Protective cover has an elongated, thin., - sheet-like, 'flexible' body made of elastic material such as made of natural or synthetic rubber. Purposely, the body is Made from a resilient natural rubber compound and has a relatively Reinforcement base 1b, which is unausd'ebnebnbar or a stretching resistant, made of a Cotton fabric woven at right angles, which is covered with rubber material. This base 16 extends without interruption from the upper edge 17 to the lower one Edge 18 and is entirely attached to the wing 12 by gluing. The body 15 has an outer layer or wall of neoprene that is connected to the one underneath adjacent rubber is combined, wherein the neoprene is a polymerization product of the Isoprene, namely 2-chlorobutadiene, which is characterized by its extensibility, weather and abrasion resistance. An elongated tube 22 forms an inflatable chamber between the base 16 and the outer wall which the takes in pressurized air for inflation, around the inflatable cover to inflate far. The tube 22 is assembled from one layer in a highly stretchable manner Nylon fabric with an impenetrable coating on both sides made of natural rubber and is extremely extensible over its circumference to accommodate the greatest inflation of the cover 10 to facilitate. The nylon material is made of a well-known polyamide of fatty acid and hexylenediamine.

Die Röhre 22 hat einen Außenwandteil 29 und einen Innenwandteil 30; die im nichtaufgeblasenen Zustand im wesentlichen parallel zur Basis 16 liegen, sowie den oberen Randteil 23 und den unteren Randteil 24. Alle Teile der Röhre sind mit dem angrenzenden Gummimaterial des Körpers verbunden, ausgenommen der untere Randteil 24 und die schmalen rückwärtigen Zonen des Außenwandteils 29 und des Innenwandteils 30 der Röhre. Diese Ausführung erleichtert das Aufblähen der Röhre 22 umfassend und vorwiegend an ihrem rückwärtigen Bezirk. An dem oberen Randteil 23 sind mehrere Gewebeverstärkungsstreifen und an dem unteren Randteil 24 der Röhre 22 ein Gewebeverstärkungsstreifen vorgesehen.The tube 22 has an outer wall portion 29 and an inner wall portion 30; which in the deflated state are essentially parallel to the base 16, as well as the upper edge part 23 and the lower edge part 24. All parts of the tube are connected to the adjacent rubber material of the body, with the exception of the lower edge part 24 and the narrow rear zones of the outer wall part 29 and of the inner wall portion 30 of the tube. This design facilitates the expansion of the tube 22 extensively and predominantly at its rear region. A plurality of fabric reinforcement strips are provided on the upper edge part 23 and a fabric reinforcement strip is provided on the lower edge part 24 of the tube 22.

Wenn der aufblasbare Überzug 10 auf die Nase des Tragflügels 12 aufgebracht ist, liegt die Röhre 22 sowohl im nichtaufgeblasenen Zustand nach Fig. 1 wie im aufgeblasenen Zustand nach Fig. 2 unsymmetrisch zur Mittellinie 28, wobei sie längs der Nase verläuft. Auf diese Weise befindet sich der Randteil 23 entfernt vom oberen Rand der Röhre oder aufblasbaren Kammer 22 an der Oberseite der Mittellinie 28 und nahe, aber mit einem Abstand von dieser, so daß dieser Rand in einer Stellung dicht an der oberen Grenze der normalen Staudruckzone der Flügelnase liegt.When the inflatable cover 10 is applied to the nose of the wing 12 the tube 22 is in both the deflated condition of FIG. 1 and in FIG inflated state according to FIG. 2 asymmetrically to the center line 28, whereby it is longitudinal the nose runs. In this way the edge part 23 is remote from the upper one Edge of the tube or inflatable chamber 22 at the top of the center line 28 and close, but at a distance from this, so that this edge is in a tight position is at the upper limit of the normal dynamic pressure zone of the wing nose.

Der Körper enthält eine zweite Luftkammer 32, die sich hinter der aufblasbaren Röhre 22 erstreckt und zwischen der Basis 16 und der Außenwand 21 angeordnet ist, jedoch nicht in Verbindung mit der aufblasbaren Röhre steht. Das Aufblasen und Entleeren der aufblasbaren Röhre 22 kann mit der rohrförmigen Armatur 38 durchgeführt werden, wohingegen die rohrförmige Armatur 37 Luft bei dem gewünschten Atmosphärendruck oder gewünschtem Unterdruck zu und aus der zweiten Luftkammer leitet.The body contains a second air chamber 32 that extends behind the inflatable tube 22 extends and disposed between the base 16 and the outer wall 21 is but not associated with the inflatable tube. The inflation and deflating the inflatable tube 22 may be performed with the tubular fitting 38 whereas the tubular fitting 37 air at the desired atmospheric pressure or the desired negative pressure to and from the second air chamber.

Der Körper 15 verjüngt sich allmählich in seiner Dicke von der Kammer 32 zu dem unteren. Rand 18 des Überzugs und ebenso von der Röhre 22 zu dem oberen Rand 17. Diese sich verjüngende Anordnung sieht längs des oberen Randes der Röhre 22 zwischen der Basis 16 und der Außenwand eine Verstärkung 40 aus elestischem Material vor; die in der Querschnittsfläche nach der Luftkammer oder Röhre 22 zu konkav abgerundet ist, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, wenn der aufblasbare Überzug an dem Tragflügel angebracht ist. Diese konkav abgerundete Ausbildung ist wichtig, um das Erzeugen einer turbulenten Luftströmung über dem Flügel insbesondere während des Fluges des Flugzeuges zu vermeiden.. Eine solche Verstärkung aus elastischem Material verhindert auch in vorteilhafter Weise wirksam das Verlagern der aufblasbaren Röhre 22 nach dem unteren Rand 18 des Überzugs zu, während die Röhre 22 durch das Einlassen der unter Druck stehenden Aufblasluft weit nach außen aufgeblasen wird.The body 15 gradually tapers in thickness from the chamber 32 to the lower one. Edge 18 of the cover and also from the tube 22 to the top edge 17. This tapered arrangement provides a reinforcement 40 of elastic material along the top edge of the tube 22 between the base 16 and the outer wall; which is too concavely rounded in cross-sectional area after the air chamber or tube 22, as shown in Figures 1 and 2, when the inflatable cover is attached to the airfoil. This concavely rounded design is important in order to avoid the generation of a turbulent air flow over the wing, especially during flight of the aircraft Cover while the tube 22 is largely inflated to the outside by admitting the pressurized inflation air.

Eine hochstreckbare Nylongewebe-Verstärkung 39 ist in dem elastischen Körper nahe seiner Außenfläche vorgesehen und verläuft ohne Unterbrechung von dem unteren Rand 18 über die zweite Luftkammer 32 und die aufblasbare Röhre oder Kammer 22; auf dieser aufliegend, und zumindest teilweise über die konkav abgerundete Verstärkung 40, wie in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Die Verstärkung 39 leistet dem Aufblasen der Röhre 22 Widerstand und versteift die Außenwand 21 an der zweiten Luftkammer 32. Außerdem fördert sie das Strecken des elastischen Materials der Verstärkung 40.A high stretch nylon fabric reinforcement 39 is in the elastic Body is provided near its outer surface and runs without interruption from that lower edge 18 over the second air chamber 32 and the inflatable tube or chamber 22; resting on this, and at least partially over the concavely rounded reinforcement 40 as shown in Figs. The reinforcement 39 makes the inflation of the Tube 22 resistance and stiffens the outer wall 21 at the second air chamber 32. It also promotes stretching of the elastic material of the reinforcement 40.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Inflatable cover made of elastic material for the nose of a wing to change the curvature of the wing profile with from base attached to its upper edge and attached to the wing, characterized in that that along the top of the inflatable chamber between the base (16) and the outer wall is provided with a reinforcement (40) made of elastic material, which is rounded to concave in cross-section after the chamber.

2. Coating according to claim 1, characterized in that along the concave rounding of the reinforcement elastic material runs a layer of fabric. Considered publications: U.S. Patent Nos. 2,306,759, 2,320,017, 2,504,684, 2,378,528; french U.S. Patent No. 859,624.