DE1531354C3 - Flugzeug mit schwenkbar angebrachten Flügeln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Flugzeug mit am Rumpf um Hochachsen schwenkbar angebrachten Flügeln und zwischen dem Rumpf und den Flügeln angeordneten, durch einen Verstellmechanismus bewegbaren Verkleidungen, die zur Erzielung aerodynamischer Kontinuität zwischen den Flügeln und dem Rumpf entsprechend, den Flügeln profiliert sind.

Bei einem vorbekannten Flugzeug dieser Art (US-PS 92 881) ist jede der bewegbaren Verkleidungen jeweils unmittelbar zwischen dem Flugzeugrumpf und dem zugehörigen Flügel angeordnet. Die Verstellbarkeit der Verkleidungen dient dazu, die Verschiebung des aerodynamischen Schwerpunkts beim Verstellen der Flügel auszugleichen. Zu diesem Zweck ist jede der Verkleidungen drehbar, wobei die Drehachse mit der Drehachse des zugehörigen Flügels zusammenfällt. Da jedoch der Drehwinkel des Flügels um ein Beträchtliches größer ist als derjenige der Verkleidung, ist es geometrisch nicht möglich, daß der Flügel und die Verkleidung in allen Winkelstellungen des Flügels unmittelbar aneinander anliegen. Vielmehr ist es unvermeidlich, daß bei hohen Geschwindigkeiten, also bei relativ kleinen Pfeilwinkeln, zwischen der Verkleidung und dem zugehörigen Flügel ein Spalt vorhanden ist, der den Strömungswiderstand des : Flugzeuges erhöht. ,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flugzeug der angesprochenen Gattung so auszubilden, daß in sämtlichen Flügelstellungen ein kontinuierlicher Übergang zwischen dem Flügel und dem Rumpf : vorhanden ist.

ίο 'Diese Aufgabe wird bei einem Flugzeug mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede der Verkleidungen zwischen dem zugehörigen Flügel und einem am Rumpf seitlich vorstehenden profilierten Rumpfansatz angeordnet ist und von einem Tragarm getragen wird, der durch den von der Flügelschwenkbewegung gesteuerten Verstellmechanismus in einer am Rumpfansatz befestigten Führung längs der Vorderkante des Rumpfansatzes zusammen mit der Verkleidung zumindest teilweise in das Innere des Rumpfansatzes verschiebbar angeordnet ist.

Entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung ist somit die bewegbare Verkleidung nicht unmittelbar zwischen dem Rumpf und dem zugehörigen Flügel, ' sondern zwischen einem seitlich vorstehenden Rumpfansatz und dem Flügel angeordnet. Die Verkleidung ist hierbei in den Rumpfansatz einfahrbar und längs der Oberfläche des Rumpfansatzes so verschiebbar, daß die aerodynamische Kontinuität zwischen dem Rumpfansatz und dem Flügel in allen Flügelstellungen gewährleistet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in 'den Unteransprüchen angegeben.

An Hand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Draufsicht auf ein Flugzeug mit um Hochachsen schwenkbaren Tragflügeln,

F i g- 2 im vergrößerten Maßstab einen Rumpfansatz, einen schwenkbaren Flügel, eine Verkleidung und einen den Flügel mit der Verkleidung verbindenden Verstellmechanismus,

Fig.3, 4, 5 Schnittansichten längs der Linien III-III, IV-IVund V-Vder Fig. 2.
In F i g. 1 ist ein Flugzeug dargestellt, dessen Flügel a um am Rumpf vorgesehene Drehachsen b schwenkbar (J sind. Die Oberfläche des Rumpfes schließt sich auf jeder Seite an die Oberfläche eines profilierten Rumpfansatzes c an, in dessen Inneres die Vorderkante al des entsprechenden Flügels eingreifen kann und der für Kontinuität der aerodynamischen Oberflächen bei den verschiedenen (einschließlich der in voll ausgezogenen und gestrichelten Linien dargestellten) Flügelstellungen sorgt. Da jedoch zwischen jeder Drehachse b und der Vorderkante des Rumpfansatzes und des Flügels ein Abstand vorhanden ist, existiert bei maximaler Flügelpfeilung (gestrichelte Linien) eine Lücke dzwischen der Vorderkante des Rumpfansatzes und des Flügels.

Durch eine bewegbare Verkleidung 1, die in der F i g. 2 dargestellt ist, kann diese Lücke geschlossen werden.

Die Verkleidung besteht aus einem Blech, das derart zugeschnitten und in sich gekrümmt ist, daß es ein aerodynamisches Profil entsprechend dem Rumpfansatz und dem Flügel aufweist. Dieses Profil paßt in den Rumpfansatz und umgibt den Flügel.

Die Verkleidung ist innen durch Rippen 2 verstärkt, die mit dem Blech durch Schweißpunkte oder Nieten 3 verbunden sind. Die Rippen, deren Höhe entsprechend

dem Flügelprofil abnimmt (F i g. 3), sind an einem Ende unter sich durch ein Winkelblech 4 verbunden, das ebenfalls am Blech der Verkleidung 1 angeschweißt ist, so daß die Verkleidung ein starres Gebilde ist. Die Rippen dienen außerdem dazu, die Verkleidung mit einem Tragarm 5 zu verbinden, und zwar mittels am Tragarm vorgesehener Flansche 6 und Bolzen 7. Wie aus den F i g. 3 und 5 hervorgeht, hat der Tragarm 5, der sich im Innern des Rumpfansatzes befindet, die Form eines Rohres, das mit einem längs von Erzeugenden verlaufenden Schlitz 8 versehen ist. Durch den Schlitz 8 kann der Tragarm 5 in einer Führung 9 geführt werden, die auf einem am Rumpfansatz befestigten Querträger 10 angebracht ist. Die Führung 9 trägt Kugeln 11, die über ihrer Länge und ihrem Umfang verteilt sind und mit der inneren Wand des rohrförmigen Tragarms 5 in Berührung stehen. Die Kugeln 11, die von Achsen 12 getragen werden, so daß sie sich frei drehen können, ermöglichen eine Translationsbewegung des Tragarms 5 längs der Führung 9 unter einem Minimum an Reibung. Der Tragarm 5 ist mit seinem von der Verkleidung 1 entfernt liegenden Ende mittels eines Lenkers 13 veränderlicher Länge am freien Ende des Hebels 14 angelenkt, der um eine mit der inneren Struktur 16 des Rumpfansatzes fest verbundenen Achse 15 drehbar ist. Der Hebel 14 ist ungefähr in der Mitte bei 17 mittels eines Lenkers 18 an dem einen Arm 19 eines Winkelhebels angelenkt, der um eine Achse 20 drehbar ist und dessen anderer Arm, der aus zwei Teilen 21, 22 besteht, am Flügel a bei 23 gelenkig angebracht ist.

Der Teil 21 des Winkelhebelarms hat die Form eines von Ende zu Ende offenen Hohlzylinders, in dem der Teil 22 frei gleiten kann. Der Teil 22 kann sogar über das linke Ende des Teils 21 hinausragen, so daß der durch die beiden Teile 21,22 gebildete Arm des Winkelhebels eine Länge hat, die entsprechend der Winkellage des Flügels a in weiten Grenzen veränderbar ist.

Die Achse 20 des hohlen Teils 21 wird durch zwei Lagerzapfen gebildet, die außerhalb dieses Teils liegen, so daß der Teil 22 in der Bohrung frei gleiten kann. Die Lagerzapfen können in einem Rahmen 25 drehen, der den Teil 21 umgibt.

Die Funktionsweise der Vorrichtung läßt sich leicht verstehen.

Wenn man von der Flügelstellung ausgeht, die in der Zeichnung durch voll ausgezogene Linien dargestellt ist und die einer maximalen Flügelpfeilung entspricht, sieht man, daß bei einer Flügelverstellung um die Drehachse b in Richtung des Pfeils F (zur Verringerung der

ίο Flügelpfeilung) sich die jedem Flügel zugeordnete bewegbare Verkleidung 1 in Richtung des Pfeils Fi verschiebt und die Bewegung des Flügels mitmacht, so daß das Ende la der Vorderkante der Verkleidung so nahe wie möglich an der Vorderkante al des Flügels bleibt.

Die Bewegung der Verkleidung wird durch die Drehung der Teile 21, 22 des Winkelhebels um die Achse 20 (in Richtung des Pfeils F₂) bestimmt, wobei die beiden Teile 21,22 entsprechend der Abstandsänderung zwischen der Achse 20 und der Achse 23 ineinander gleiten. Die Drehung der Teile 21,22 wird über den Arm 19 des Winkelhebels und den Lenker 18 auf den Hebel 14 übertragen, der sich in Richtung des Pfeils Fs dreht. Der Hebel 14 verschiebt über den Lenker 13 den in der Führung 9 gelagerten Tragarm 5 und die damit verbundene Verkleidung 1. Bei einer Vergrößerung der Pfeilung erfolgt der gesamte Vorgang natürlich genau umgekehrt.

Um den Verformungen des Flügels während des Flugs Rechnung zu tragen, kann das Gelenk 23 aus einem Kugelschalengelenk bestehen; es ist außerdem vorteilhaft, dem Lagerzapfen der Achse 20 des Winkelhebels eine gewisse Bewegungsfreiheit zu geben, indem man z. B. den Rahmen 25 mit der Struktur 16 des Rumpfansatzes durch zwei Kugelschalengelenke 26 verbindet, deren Achsen aufeinander senkrecht stehen. Aus dem gleichen Grund kann der Lenker 18 durch Kugelschalengelenke am Arm 19 und am Hebel 14 befestigt sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

ib όϊ 354 Patentansprüche:

1. Flugzeug mit am Rumpf um Hochachsen schwenkbar angebrachten Flügeln und zwischen dem Rumpf und den Flügeln angeordneten, durch einen Verstellmechanismus bewegbaren Verkleidungen, die zur Erzielung aerodynamischer Kontinuität zwischen den Flügeln und dem Rumpf entsprechend den Flügeln profiliert sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Verkleidungen (1) zwischen dem zugehörigen Flügel (a) und einem am Rumpf seitlich vorstehenden profilierten Rumpfansatz (c)angeordnet ist und von einem Tragarm (5) getragen wird, der durch den von der Flügelschwenkbewegung gesteuerten Verstellmechanismus in einer am Rumpfansatz befestigten Führung (9) längs der Vorderkante des Rumpfansatzes zusammen mit der Verkleidung zumindest teilweise in das Innere des Rumpfansatzes verschiebbar angeordnet ist.

2. Flugzeug nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung (1) an ihrer Innenseite durch Rippen (2) verstärkt ist.

3. Flugzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragarm (5) an den Rippen (2) der Verkleidung (1) befestigt ist.

4. Flugzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellmechanismus einen Hebel (14), der um eine rumpffeste Achse (15) drehbar und durch einen Lenker (13) am Tragarm (5) befestigt ist, sowie einen Winkelhebel aufweist, der um eine rumpffeste Achse (20) drehbar ist und dessen einer Arm (19) mittels eines Lenkers (18) am Hebel (14) und dessen anderer Arm (Teile 21, 22), dessen Länge veränderbar ist, am Flügel (a) angelenkt ist.

5. Flugzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (20) des Winkelhebels von einem Rahmen (25) getragen wird, der über zwei Kugelschalengelenke (26) mit dem Rumpfansatz (c) verbunden ist, wobei die Achsen der Kugelschalengelenke senkrecht aufeinanderstehen.