DE1406373C

DE1406373C - Control device for aircraft

Info

Publication number: DE1406373C
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Caciagli, Sergio, Caracas (Venezuela)
Publication date: 1972-09-07

Description

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, da- ao ehe des Tragflügels bei einem Verschwenken der durch gekennzeichnet, daß die Doppelspreizklap- Spreizklappen zum Manövrieren nur wenig verkleipen verschieden stark ausschwenkbar sind. nert bzw. beeinflußt wird.4. Control device according to claim 3, da- ao before the wing when pivoting the characterized in that the double-expansion flaps can be swiveled out to different degrees for maneuvering only slightly clipped. nert or is influenced.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, Die scherenförmige Ausbildung der Doppelspreizdadurch gekennzeichnet, daß die vorderen Klap- klappen führt zu einem teilweisen Ausgleich der auf penteile (36, 38) einerseits und die hinteren Klap- »5 die beiden Klappenteile einwirkenden Kräfte oder penteile (40, 42) andererseits um verschiedene Drehmomente, so daß die Stellkräfte gering gehalten Drehachsen (60, 62) gelagert sind. und die Lagerung usw. nicht übermäßig stark bemes-5. Control device according to claim 1 to 4, the scissors-shaped design of the double spreading characterized in that the front flap flaps leads to a partial compensation of the penteile (36, 38) on the one hand and the rear flap »5 forces acting on the two flap parts or penteile (40, 42) on the other hand by different torques, so that the actuating forces are kept low Axles of rotation (60, 62) are mounted. and storage etc. not excessively

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, da- sen werden muß.6. Control device according to claim 5, which must be sen.

durch gekennzeichnet, daß die Drehachsen (60, In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sieht die Er-62) durch Getriebe (64, 66) verbunden sind. 30 findung vor, daß die vor und hinter der Drehachsecharacterized in that the axes of rotation (60, In an expedient embodiment, the Er-62) are connected by gears (64, 66). 30 find that the front and rear of the axis of rotation

' liegenden Klappenteile dynamisch gegeneinander ab-'' lying flap parts against each other dynamically

geglichen sind. Auch dieses Merkmal trägt zu einerare equal. This feature also contributes to one

hohen Stabilität bei. Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß zur Er-high stability. Another embodiment provides that to

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für 35 höhung der Wirksamkeit mehrere Doppelspreizklap-The invention relates to a control device for increasing the effectiveness of several double spreading flaps Flugzeuge, bestehend aus in den Tragflügelenden pen in Längsrichtung des Tragflügels nebeneinanderAircraft, consisting of pen in the wing tips in the longitudinal direction of the wing side by side

eingesetzten Spreizklappen. angeordnet sind, wobei hierbei vorgesehen werdeninserted expansion flaps. are arranged, being provided here

Aus der britischen Patentschrift 402 645 ist eine kann, daß die Doppelspreizklappen verschieden starkFrom British patent specification 402 645 one can that the double spreading flaps have different strengths

am Seitenleitwerk eines Flugzeuges anzuordnende ausschwenkbar sind.can be swiveled out to be arranged on the rudder unit of an aircraft.

Steuervorrichtung bekannt, die zwei um eine vertika- 40 Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, daß die vor-Known control device, the two around a vertical 40 A further embodiment provides that the pre- Ie Achse verschwenkbare Spreizklappen aufweist, die deren Klappenteile einerseits und die hinteren Klap-Ie axis has pivotable expansion flaps, the flap parts on the one hand and the rear flap

an ihren an die Achse angrenzenden Abschnitten penteile andererseits um verschiedene Drehachsenat their sections adjacent to the axis penteile on the other hand about different axes of rotation

ausgespart sind. Hierdurch entstehen offene Flächen, gelagert sind. Diese Ausgestaltung eignet sich insbe-are recessed. This creates open areas that are stored. This configuration is particularly suitable

die von Luft durchströmt werden und damit die er- sondere für breite Tragflächen,which are traversed by air and thus the special ones for wide wings,

wünschte Bremswirkung der Steuervorrichtung her- 45 Bei Lagerung der Klappenteile um verschiedenedesired braking effect of the control device

absetzen. Diese offenen Flächen sind jedoch nötig, da Drehachsen ist gemäß einer weiteren Ausgestaltungdrop. These open areas are necessary, however, since the axes of rotation are according to a further embodiment

sonst die Umströmung des Seitenleitwerkes und da- vorgesehen, daß diese Drehachsen durch Getriebeotherwise the flow around the rudder unit and provided that these axes of rotation are driven by gears

mit dessen Steuerfunktion zu stark beeinträchtigt verbunden sind,are too severely impaired in their control function,

werden. Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Aus-will. Using the example of the configuration shown in the drawing

Die USA.-Patentschrift 1 854 444 zeigt noch eine 50 führungsformen wird die Erfindung weiter beschrie-The USA.-Patent 1 854 444 shows another 50 guide forms, the invention is further described.

in die Tragflügelenden eines Flugzeuges eingesetzte ben. In der Zeichnung istben used in the wing ends of an aircraft. In the drawing is

Steuervorrichtung, die aus um eine horizontale Achse F i g. 1 eine Aufsicht auf ein Flugzeug mit einer Control device consisting of a horizontal axis F i g. 1 is a plan view of an aircraft with a

verschwenkbaren Spreizklappeu besteht. Diese Achse Steuervorrichtung nach der Erfindung,pivotable Spreizklappeu exists. This axis control device according to the invention,

liegt hinter der Tragflügelvorderkante, und die hinte- F i g. 2 eine Vorderansicht des Flugzeugs nachlies behind the wing leading edge, and the rear F i g. 2 is a front view of the aircraft according to FIG

ren Enden der Spreizklappen schließen bündig mit 55 F i g. 1 in Kurvenlage, Ren ends of the expansion flaps close flush with 55 F i g. 1 when cornering,

der Tragflügelhinterkante ab. Bei Verschwenken der F i g. 3 eine perspektivische Darstellung einerthe wing trailing edge. When pivoting the F i g. 3 is a perspective view of a

Spreizklappen wird das Profil der Tragfläche geän- Tragfläche mit einer Steuervorrichtung in größeremExpanding flaps will change the profile of the wing with a control device in a larger size

dcrt. Hiermit wird der Auftrieb erhöht oder gesenkt. Maßstab,dcrt. This increases or decreases the lift. Scale,

Ebenso läßt sich eine Bremswirkung erzielen. Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Steu-A braking effect can also be achieved. Fig. 4 is a perspective view of the control

üer Erfindung liegt die technische Aufgabe zu- 60 ervorrichtung in eingezogener Stellung, gründe, eine Steuervorrichtung zu schaffen, mit der I¹Mg..¹) eine perspektivische Darstellung einer ansich ein Flugzeug sowohl mnövrieren als auch im deren Ausführuiigsfoim in ausgeschwenkter Stellung, Flug oder beim Ausrollen nach der Landung ab- Fig. 6 ein Schnitt durch diese Ausführungsform, bremsen läßt, ohne dabei die Stabilität nachteilig zu Fig. 7 eine ausschnittswei.se perspektivische Darbeeinflussen. Bei einer Steuervorrichtung der ein- 65 stellung einer abgewandelten Ausführungsform, gangs genannten Gattung wird diese Aufgabe durch F i g. 8 ein schematisierter Schnitt durch eine weischerenfömig l^spreizbare Doppeispreizklappen tere Ausführungsform in ausgeschwenkter Stellung, i;düst, die von der Tragflügelvorderkante ausgehen Fig. ^ci ein schematisierter Schnitt durch eine wei-üer invention is the technical problem to-60 ervorrichtung in the retracted position, reasons, to provide a control device with which I ¹ Mg .. ¹⁾ is a perspective view of a ansich an aircraft both mnövrieren as well as in their Ausführuiigsfoim in the swung-out position, flight or when rolling out after landing- Fig. 6 a section through this embodiment, can be braked without affecting the stability disadvantageous to Fig. 7 a partial perspective view. In the case of a control device of the setting of a modified embodiment, the type mentioned above, this task is illustrated by FIG. 8 is a schematic section through a weischerenfömig l ^ expandable Doppeispreizklappen tere embodiment in the swung-out position, i; sprayed, of the wing leading edge emanating FIG ^c i a schematic section through a WEI.

tere abgewandelte Ausführungsform in ausgeschwenk- achse trägt ein Kegelrad 64, das mit einem Kegei ter Stellung, rad 66 kämmt. Die beiden Kegelrader 66 werden von Fig. 10 ein schematisierter Schnitt einer weiteren einer durch einen nicht dargestellten Betatigungsan-Ausführungsform in ausgeschwenkter Stellung, trieb über ein Zahnrad 70 angetriebenen weile m Another modified embodiment in the pivoted-out axis carries a bevel gear 64 which meshes with a conical position, wheel 66. The two bevel gears 66 are shown in FIG. 10, a schematic section of a further one by a non-illustrated Actatigungsan embodiment in the swiveled-out position, driven by a gear 70 driven weile m

Fig. Il eine perspektivische Darstellung der Aus- 5 getragen. . ,.FIG. II shows a perspective illustration of the embodiment 5 carried out. . ,.

führungsform mit mehreren Steuervorrichtungen. Wie Fig. 11 zeigt, ist eine größere Anzani von management form with several control devices. As shown in Fig. 11, there is a larger number of

Das in F i g. 1 und 2 dargestellte Flugzeug 20 weist Steuervorrichtungen entlang einer l ragtiache Tragflächen 22 sowie einen Bug 24 und ein Heck 26 angeordnet. Die gegenseitigen Stellungen der Kiapauf. Jede Tragfläche ist mit Steuervorrichtungen 28 pen der einzelnen Steuervorrichtungen lassen erkenausgestattet, von denen die in der Figur links in ein- io nen, daß sie zum Ermöglichen eines glatten UDergangezogener und die in der Figur rechts in ausge- ges in unterschiedlichem Maß ausschieber bzw. einschwenkter Stellung dargestellt sind. Da die Steuer- ziehbar sind. Während bei der Ausbildung nach vorrichtung an der rechten Seite ausgeschwenkt ist, Fig. 11 die Verdrehungswinkel der vorderen und vermindert sie den Auftrieb und erzeugt eine Ab- der hinteren Klappenteile jeder Steuervorrichtung bremsung. Daher nimmt das Flugzeug die \u Fig. 2 15 übereinstimmen, lassen Fig. 9 und IU erkennen dats gezeigte schräge Kurvenlage ein. das Maß (Geschwindigkeit und Ausschlag), in dem The in Fig. The aircraft 20 shown in FIGS. 1 and 2 has control devices arranged along a protruding wing 22 as well as a bow 24 and a stern 26. The mutual positions of the kiapauf. Each wing is equipped with control devices 28 pen of the individual control devices, of which the one on the left in the figure is pulled out or swiveled in to enable a smooth UDerg and the one on the right in the figure to a different extent Position are shown. Because the tax is deductible. While the device is swiveled out on the right-hand side in the embodiment, FIG. 11, the angle of rotation of the front and it reduces the lift and produces a braking of the rear flap parts of each control device. Therefore, the aircraft assumes the \ u FIG. 2 15 match, let Fig. 9 and IU recognize a dats oblique curve position shown. the extent (speed and deflection) to which

Eine Tragfläche ist in Fig. 3 in vergrößertem die vorderen Klappenteile ausgeschoben werden, von Maßstab dargestellt. Die Steuervorrichtung 28 geht dem Maß. in dem die hinteren Klappenteile ausgevon der Vorderkante 30 der Tragfläche aus gegen de- schoben werden, abweichen kann. .... ren Hinterkante 32 und befindet sich in einem Ab- »o Infolge der im wesentlichen symmetrischen Anordstand einwärts vom äußeren Ende 34 der Tragfläche. nung der Steuerflächen verursachen die Spreizklap-Jede Steuervorrichtung weist zwei Doppelspreizklap- pen in einer um einen gewissen Winkel ausgeschobepen auf, von denen die eine ein oberes vorderes nen Stellung eine Luftbremsung, im wesentlichen Klappenteil 36 und ein unteres hinteres Klappen- ohne daß vertikale Komponenten auftreten, und bieteil 42 und die andere ein oberes hinteres Klappen- a₅ ten eine Vorderfläche dar, die im wesentlichen tür teil 40 und ein unteres vorderes Klappenteil 38 auf- alle bei normalen Flugbedingungen auttretenden weist. Die hinteren Klappenteile 40, 42 enden vor der Anstellwinkel konstant ist. A wing is shown in Fig. 3 in an enlarged, the front flap parts are pushed out, to scale. The control device 28 goes to measure. in which the rear flap parts are pushed against the front edge 30 of the wing against, can deviate. .... ren trailing edge 32 and is in an ab- »o as a result of the substantially symmetrical arrangement stand inward from the outer end 34 of the wing. The expansion of the control surfaces causes the expansion flap - each control device has two double expansion flaps at a certain angle, one of which is an upper front position for air braking, essentially flap part 36 and a lower rear flap - without vertical components occurring , and one part 42 and the other an upper rear flap a ₅ th a front surface which essentially has door part 40 and a lower front flap part 38 - all occurring in normal flight conditions. The rear flap parts 40, 42 end before the angle of attack is constant.

Hinterkante 32 der Tragfläche 22. In eingezogener Zwischen den vorderen und hinteren Klappentei-Trailing edge 32 of the wing 22.

Stellung (Fig. 3 und 4) liegen die Flächen der Steu- len wird ein aerodynamischer Ausgleich hergestellt, ervorrichtung im wesentlichen in den Begrenzungs- 30 so daß die zum Ausschwenken der Doppelspreizklapflächen der Tragfläche 22. Im ausgeschwenkten Zu- pen erforderliche Kraft nur eben ausreichen muß, um stand (F i g. 5) steht jede Fläche über die Begren- die Differenz zwischen dem vom vorderen ^Flachenzungsfläche der Tragfläche 22 über und erzeugt so paar und vom hinteren Flächenpaar erzeugten Drenden gewünschten Effekt. Fig. 5 zeigt eine Betäti- moment zu überwinden.Position (FIGS. 3 and 4) when the surfaces of the controls are located, aerodynamic compensation is established, essentially in the delimitation 30 so that the force required to pivot out the double expansion flap surfaces of the wing 22 is only just sufficient has to stand (F i g. 5) each surface is on the limitation of the difference between the front ^Fla of the wing 22 via chenzungsfläche and generates as few and generated from the rear surface pair Drenden desired effect. 5 shows an actuating moment to be overcome.

gungseinrichtung, die aus starren Gestängeglie- 35 Eine Betätigung der Steueranordnung ist durch die dem 46 besteht, die mit den einander zugekehrten Verwendung von Seilen (F 1 g. 5) erzielbar. Die Seiten der Klappenteile 40 und 42 durch Schwenkla- Kräfte können aber auch von Hand oder automatisch ger 48 sowie durch ein Schwenklager 50 untereinan- über pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch betrieder und mit einer Zug- und Schubstange 52 verbun- bene Einrichtungen von beliebiger Art übertragen den sind, die durch eine Autopilotsteuerung oder von 40 werden.transmission device, which consists of rigid linkage 35 An actuation of the control arrangement is through the dem 46 exists, which can be achieved with the facing use of ropes (F 1 g. 5). the However, sides of the flap parts 40 and 42 by Schwenkla- forces can also be done manually or automatically ger 48 as well as through a pivot bearing 50 among one another via pneumatically, hydraulically or electrically operated and with a pull and push rod 52 connected devices of any type are those that become through an autopilot control or from 40.

Hand betätigbar ist. Die dem Gestänge 46 zugewen- Es sei angenommen, daß ein mit einer Steueran-Can be operated by hand. The one facing the linkage 46. It is assumed that a

deten Seiten der Klappenteile 40 und 42 weisen Nu- Ordnung ausgerüstetes Flugzeug eine Rechtskurve ten 54 für die Aufnahme der Gestängeglieder 46 in ausführen soll. Der Pilot drückt dann das rechte der eingeschwenkten Stellung auf. Pedal genau in der gleichen Weise nach vorn, wiedeten sides of the flap parts 40 and 42 have Nu-order equipped aircraft a right turn th 54 for the inclusion of the linkage 46 is to run in. The pilot then presses the right one the swiveled-in position. Pedal forward in exactly the same way as

Die Doppelspreizklappen sind statisch ausgegli- 45 dies bei Verwendung eines herkömmlichen Ruders chen. Vorzugsweise sind sie um eine näher an der der Fall wäre. Dies hat zur Folge, daß die an der Tragflächenvorderkante als an der Hinterkante lie- rechten Tragfläche angeordnete Steuervorrichtung gende Achse schwenkbar. Die beim Ausschwenken ausgeschwenkt wird. Die sich daraus ergebende aeroentstehenden Kräfte sind etwas schematisch durch dynamische Reaktion erzeugt ein Moment, das eine die Pfeile 56 in F i g. 6 veranschaulicht. 50 Drehung des Flugzeugs um seine vertikale Achse ver-The double expansion flaps are statically balanced when using a conventional rudder chen. Preferably they are around one closer to which would be the case. This has the consequence that the Wing leading edge as a control device arranged on the trailing edge on the right wing lower axis can be swiveled. Which is swiveled out when swiveling out. The resulting aerospace forces are somewhat schematic by dynamic reaction created by a moment that is a the arrows 56 in FIG. 6 illustrates. 50 Rotation of the aircraft around its vertical axis

Die in F i g. 7 dargestellte Ausführungsform ist den ursacht. Zusätzlich zu der von den ausgeschwenkten Ausführungsformen nach den vorhergehenden Figu- Flächen erzeugten Luftbremsung tritt ein Verlust an ren ähnlich, ist jedoch mit Löchern 58 in den Flä- Auftriebskraft auf. der automatisch gleichzeitig mit chen versehen. der Drehung die schräge Kurvenlage erzeugt, und The in F i g. 7 illustrated embodiment is the cause. In addition to the air braking produced by the swiveled-out embodiments according to the preceding Figure areas, there is a loss of ren similar, but with holes 58 in the surface buoyancy. which is automatically provided with chen at the same time. the rotation generates the inclined curve position, and

Die Steuervorrichtung nach Fig. 8 ist in einer weit 55 dies ist ein natürliches und höchst wünschenswertes ausgeschwenkten Stellung dargestellt, in der sie eine Ergebnis.The control device of Fig. 8 is in a way 55 that is a natural and highly desirable one shown in the swiveled-out position, in which they have a result.

maximale Bremswirkung erzeugt, »ei der Ausfiih- Bei großen Anstellwinkeln, wie sie bei der Lan-maximum braking effect is generated, »ei the design.

rungsfomi nach Fig. 9 sind die vorderen Klappen- dung auftreten, wird die Wirksamkeit tier Steueranteile 36, 38 um eine vordere Drehachse 60 und die Ordnung nicht annähernd in dem MaB vermindert, hinteren Klappenteile 40 und 42 um eine hintere 60 wie dies bei einem herkömmlichen Ruder der Fall ist. Drehachse 62 schwenkbar. Die Bewegungen der bei- Wie in Fig. 8 gezeigt ist, kann das obere vordere9 are the anterior flaps, the effectiveness of the control components 36, 38 about a front axis of rotation 60 and the order is not nearly reduced to the extent that rear flap parts 40 and 42 to a rear 60 as is the case with a conventional rudder. Axis of rotation 62 pivotable. As shown in Fig. 8, the upper front

den Klappenpaare sind durch den Eingriff eines vor- Klappenteil 36 etwas länger sein als das untere vorderen Zahnrades 64 mit einem hinteren Zahnrad 66 dere Klappenteil 38, und das obere hintere K.appenzwangläufig gekoppelt. teil 40 kann etwas länger sen. als das untere hinterethe pairs of flaps are slightly longer than the lower front due to the engagement of a front flap part 36 Gear 64 with a rear gear 66 of the flap part 38, and the upper rear K.appenzwanggangs coupled. part 40 can be a little longer. than the lower rear

Eine weitere Ausführungsform (Fig. K)) weist 65 Klappenteil 42. Derartige Unterschiede der Hacncnebenfalls um eine vordere Drehachse 60 bewegbaie ausdehnungen sind /ur möglichsten Verminderung vordere Klappenteile und um eine hintere Achse 62 der Vertikalkomponenten bei ausgeschwenkten Hasehwenkbare hintere Klappenteile auf. Jede Dreh- chen der Steuerung wünschenswert.A further embodiment (Fig. K)) 65 has flap member 42. Such differences in Hacncnebenfalls about a front axis of rotation 60 bewegbaie stretches are / to ur greatest possible reduction front flap parts and to a rear axle 62 of the vertical component in the pivoted-Hasehwenkbare rear flap portions. Any turning of the control is desirable.

Hierzu I Blatt Zeichnungen For this purpose I sheet drawings

Claims

1 2 and end in front of the wing trailing edge. These double patent claims: pelspread flaps are more effective than simple flap flaps because they allow the air

1. Steuervorrichtung für Flugzeuge, bestehend stiom die doppelte Fläche entgegenstellen. Eine hohe aus in den Tragflügelenden eingesetzten Spreiz- 5 Wirksamkeit ergibt sich auch daraus, daß die Dopklappen, gekennzeichnet durch scheren- pelspreizkZappen von der Tragflügelvorderkante ausförmig ausspreizbare Doppelspreizklappen (36, gehen und nicht etwa an deren Hinterkante angeord-42; 38, 40), die von der Tragflügelkante (30) net sind. Sie liegen damit im Gebiet der größten ausgehen und vor der Tragflügelhinterkante (32) Luftanströmung. Dies ermöglicht weiter, sie schmaler enden. io als bekannte Spreizklappen oder Steuerflächen aus-1. Control device for aircraft, consisting of stiom oppose twice the area. A high The expansion flaps used in the wing ends also result from the fact that the double flaps, characterized by scissors-pelspreizkZappen expand from the wing leading edge in the form of expandable double expansion flaps (36, and not arranged at their trailing edge 42; 38, 40), which from the wing edge (30) are net. They are therefore in the area of the largest go out and in front of the wing trailing edge (32) air flow. This further allows them to be narrower end up. io as well-known expansion flaps or control surfaces

2. Control device according to claim 1, to form. At the same time, they can be made longer, characterized in that the flap parts (36, 38; actuating forces located in front of and behind the torques occurring and thus the axis of rotation) are low Air vortices are. · 15 thus hit small areas and only have

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, geringe nachteilige Folgen. Die sich aus der Anorddadurch gekennzeichnet, daß mehrere Doppel- nung im Bereich hoher Luftanströmung ergebende spreizklappen in Längsrichtung des Tragflü- geringe Oberfläche der Spreizklappen bringt den weigels (22) nebeneinanderliegend angeordnet sind. teren Vorteil, daß die den Auftrieb erzeugende Flä3. Control device according to claim 1 and 2, minor adverse consequences. This is characterized by the fact that several doublings result in the area of high air flow Expanding flaps in the longitudinal direction of the hydrofoil brings the small surface of the expanding flaps to the weigels (22) are arranged side by side. direct advantage that the buoyancy generating area