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Flugzeugtragflügel mit verschiebbarer Flügelnase Die Erfindung bezieht
sich auf einen Flugzeugtragflügel mit nach unten und vorn zwecks Auftriebserhöhung
verschiebbarer Flügelnase und mit Abdeckplatten zum Überbrücken des bei vorgeschobener
Flügelnase zwischen dieser und dem Hauptflügel auf der Oberseite gebildeten Spaltes,
wobei die Abdeckplatten bei zurückgezogener Flügelnase in das Tragflügelprofil eingezogen
sind.
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Durch diese Änderung der Profilform und der Tragflügelfläche wird
während des Starts und während der Landung der aerodynamische Auftrieb erhöht, während
im Reiseflug der Tragflügel die für höhere Fluggeschwindigkeiten günstige Gestalt
beibehält.
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Die Erfindung bezweckt eine weitere Erhöhung der Tragfähigkeit eines
solchen Flugzeugtragflügels ohne Veränderung oder Vergrößerung der Profilform bzw.
der Größe der Tragfläche.
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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Abdeckplatten
auf ihrer Außenfläche Wirbelschaufeln tragen. Diese Strömungsleitflächen bewirken
bei niedrigen Geschwindigkeiten, insbesondere beim Start und bei der Landung, eine
Verwirbelung und vermeiden, daß die Luftströmung hinter der Flügelnase bzw. vor
dem Haupttragflügel abreißt.
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Dadurch, daß die Wirbelschaufeln an den einziehbaren Abdeckplatten
befestigt sind, ergibt sich der weitere Vorteil, daß sie während des Reisefluges
nicht in der Luftströmung liegen und demgemäß keinen zusätzlichen Luftwiderstand
hervorrufen, und außerdem sind die Wirbelschaufeln auch am Boden weniger einer zufälligen
Beschädigung ausgesetzt, wenn das Flugzeug abgestellt wird und die Abdeckplatten
eingezogen werden.
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Zweckmäßigerweise sind die Wirbelschaufeln lediglich so hoch ausgebildet,
daß sie innerhalb der Grenzströmung liegen, und jede Schaufel ist gegenüber der
örtlichen Luftströmung angestellt und weist eine scharfe Unstetigkeitsstelle an
der Hinterkante auf.
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Wenn die Abdeckplatten um eine hintenliegende Achse einschwenkbar
sind, enden nach einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung die Wirbelschaufeln
mit Abstand vor der Schwenkachse der Abdeckplatten, wodurch gewährleistet wird,
damit beim Einfahren der Flügelnase der Spalt trotz der in der Höhe über die Abdeckplatten
vorstehenden Wirbelschaufeln geschlossen werden kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der
Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt F i g.1 einen Querschnitt des Übergangs
zwischen Flügelnase und Haupttragflügel in der Stellung für Normalflug mit eingezogenen
Abdeckplatten, F i g. 2 den gleichen Teil des Tragflügels mit abgesenkter Flügelnase
und ausgefahrenen Abdeckplatten.
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Der in der Zeichnung dargestellte Teil des Tragflügels besteht aus
einem Hauptabschnitt 10 und einem Vorderabschnitt 11. Der Vorderabschnitt
ist derart angeordnet, daß er abgesenkt werden kann, indem er nach vorn und unten
um eine Drehachse 12 des Haupttragflügelabschnittes geschwenkt wird. F i g. 1 veranschaulicht
die Betriebsstellung bei Normalflug, wobei die oberen Oberflächen 13,14 des vorderen
Tragflügelabschnittes und des hinteren Haupttragflügelabschnittes eine gemeinsame
durchgehende Flügelsehne besitzen. F i g. 2 veranschaulicht die Stellung mit abgesenktem
vorderem Tragflügelabschnitt, aus welcher sich ergibt, daß die durch die obere Oberfläche
13 des Vorderabschnittes 11 bestimmte Flügelsehne nach vorn und unten geschwenkt
ist, wobei die Gesamtkrümmung der Flügelsehne über dem Vorderabschnitt des Tragflügels
zunimmt und ein Spalt bzw. eine Unstetigkeitsstelle 15 zwischen dem vorderen Oberflächenabschnitt
13 und dem rückwärtigen Oberflächenabschnitt 14 gebildet wird.
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Zur Ausfüllung des Spaltes ist eine Anzahl von Abdichtungsplatten
16 vorgesehen, die im eingefahrenen Zustand innerhalb des Flügels in einer
Ausnehmung 17 des Vorderabschnittes liegen, wenn sich das Flugzeug im Normalflug
befindet, und die ausgefahren
werden, um den Abstand zwischen der
Hinterkante der oberen Oberfläche des vorderen Abschnittes und der vorderen Kante
der oberen Oberfläche des Hauptabschnittes zu überbrücken, wenn sich der vordere
Tragflügelabschnitt in abgesenkter Stollung befindet. Die Platte=n 16 sind mit Dichtungen
18,19 ausgestattet, die mit Abdichtungsteilen 29. 30 der oberen Bauteile
des vorderen und Haupttragflügelabschnittes zusammenwirken und so die Verbindung
abdichten, wenn sich der Tragflügel mit seinem Vorderabschnitt in abgesenkter Lage
befindet.
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Wenigstens einige der Abdichtungsplatten 16 sind mit Versteifungsstegen
20 versehen, und sie werden alle von Armen 21 getragen, von denen jeder schwenkbar
an einem Lagerbock 32 in der Nähe der Oberseite des Haupttragflügelabschnittes
10 schwenkbar angelenkt ist. Die Schwenkachse 22 liegt innerhalb des Flügels
dicht unter der oberen Oberfläche 14 und ein wenig von der Vorderkante 31 des Hauptabschnittes
nach hinten zurückversetzt. Das freie Ende eines jeden Armes 21 ist bei 23 schwenkbar
mit einem Lenker 24 verbunden, dessen anderes Ende bei 25 am oberen Ende eines inneren
aufrecht stehenden Lagerbocks 26 angelenkt ist, der einen festen Bestandteil des
vorderen Tragflügelabschnittes 11 bildet. Die Anordnung ist dabei so getroffen,
daß durch das Zusammenwirken der Arme 21 und der Lenker 24 die Dichtungsplatten
16 in ihre Lage in dem Spalt 15 ausgefahren werden, wenn der vordere Tragflügelabschnitt
durch in der Zeichnung nicht dargestellte hydraulische Kolbenantriebe in die abgesenkte
Stellung bewegt wird.
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Jede der Platten 16 trägt an ihrer Oberseite eine Reihe von wirbelerzeugenden
Schaufeln 27, die von den Platten vorstehen. Die Schaufeln sind in Spannrichtung
des Tragflügels im Abstand zueinander angeordnet und erstrecken sich im wesentlichen
in Richtung der Flügelsehne, jedoch in einem so großen Winkel relativ zu der örtlichen
Strömung (z. B. 15 bis 20°), daß eine starke Wirbelbildung hervorgerufen wird.
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Gemäß dem beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Schaufeln paarweise angeordnet, und die beiden Schaufeln eines jeden Paares
sind entgegengesetzt zueinander angestellt. Es sind jedoch auch andere Anordnungen
möglich, und die Schaufeln könnten alle in der gleichen Richtung angestellt sein,
falls dies erwünscht ist. Es erscheint nicht erforderlich, an dieser Stelle im einzelnen
die grundlegenden Theorien und die Konstruktionen derartiger wirbelerzeugender Schaufeln
zu beschreiben, da diese an sich bekannt sind. Ihr Zweck besteht darin, eine vorbestimmte
Wirbelung hervorzurufen, die in den über dem Tragflügel abfließenden Luftstrom gemischt
wird. Das Abreißen der Luftströmung über der Oberfläche, über die sie strömt, wird
durch die Tatsache gefördert, daß ein beträchtlicher Unterschied in der Strömungsgeschwindigkeit
zwischen der Grenzströmung unmittelbar benachbart der Oberfläche und der Hauptluftströmung
außerhalb der Grenzströmung besteht, und das Abreißen der Strömung von der Oberfläche
kann daher dadurch verhindert werden, daß eine gewisse Vermischung der Grenzschichtströmung
bewirkt wird, derart, daß diese Grenzschichtluft durch Energie beschleunigt wird,
die von der Hauptströmung abgezogen wird. Die Schaufeln 27 sind derart angeordnet,
daß sie in dem Luftstrom Wirbel erzeugen, ähnlich wie die Wirbel an den Spitzen
von Flugzeugtragflügeln, um die erwünschte Mischung zu erhalten.
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Die Formgestaltung der wirbelerzeugenden Schaufel ist gewöhnlich der
Formgebung eines Tragflügels verwandt. Die in der Zeichnung dargestellten Schaufeln
steigen leicht und graduell an ihren Vorderenden von der Oberfläche der Dichtungsplatten
16 an und enden an ihren Hinterenden in einer schroffen Kante oder Stufe 28, so
daß Wirbel dahinter entstehen, während der Luftwiderstand gering gehalten wird.