DE1756379A1

DE1756379A1 - Klappenanordnung zur Auftriebserhoehung bei Flugzeugen

Info

Publication number: DE1756379A1
Application number: DE19681756379
Authority: DE
Inventors: Miles Ian Chichester; Putman Peter Martin Herbert
Original assignee: Hawker Siddeley Aviation Ltd
Current assignee: Hawker Siddeley Aviation Ltd
Priority date: 1967-05-16
Filing date: 1968-05-15
Publication date: 1970-01-29
Also published as: FR1562737A; GB1227316A; US3528632A

Description

DR. KURT-RUDOLF ΕΙΚΕΓ* PATENTANWALT

Hawker Siddeley Aviation 240/383

Limited

Klappenanordnung zur Auftriebserhöhung bei Plugzeugen

Die Erfindung betrifft eine Klappenanordnung zur Auftriebserhöhung für Plugzeuge mit einer Hauptklappe, die von einer !Dragflächenendleiete ausfahrbar und nach unten verschwenkbar ist, und einer an der Endleiste der Hauptklappe angebrachten Hilfsklappe, die in ihrer Normaleteilung eine rückwärtige, ausgefluchtete Verlängerung der Hauptklappe bildet» jedoch bei voll ausgefahrener Hauptklappe von der Hauptklappe unter Bildung eines Schlitzes getrennt und gegenüber der Hauptklappe nach unten verschwenkt wird. Normalerweise gibt es zwei Stellungen» wobei in einer von ihnen die

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Hauptklappe nicht ganz ausgefahren und nach unten verschwenkt 1st, die Hilfsklappe jedoch noch nicht getrennt und gegenüber der Hauptklappe verschwenkt ist, während in der anderen Stellung, in der die Hauptklappe ganz ausgefahren und noch weiter nach unten verschwenkt ist, die Hilfsklappe sowohl von der Hauptklappe getrennt ist, als auch noch weiter als die Hauptklappe nach unten verschwenkt ist.

Der Mechanismus, der diese Bewegungen bewirkt, ist gewöhnlich etwas kompliziert und neigt dazu, über das Tragflächenprofil hinauszuragen. Bei großen Flugseugen fällt dieses Überstehen nicht weiter ins Gewicht. Be hat sich jedoch herausgestellt, daß bei kleineren Flugzeugen dieser Mechanismus sich nicht maßstäblich verkleinern läßt, und irgendwelche außenliegenden Verkleidungen, welche überstehende Teile des Mechanismus aufnehmen, weit weniger akzeptabel sind.

Mit der Erfindung soll nunmehr ein einfacher Mechanismus geschaffen werden, der leicht in ein kleines Flugzeug eingebaut werden kann. Dieses Ziel erreicht die Erfindung dadurch, daß sun Ausfahren der Hauptklappe und der Hilfsklappe mechanische Zug-Schub-Einheiten, die bei der Hilfsklappe aus einer Stange und bei der Hauptklappe

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aus einer Kette, einem Kabel oder einer Stange bestehen, vorgesehen sind, und daß die Hilfsklappe gegenüber der Hauptklappe durch Drehen der Hilfsklappenstange um ihre Längsachse verschwenkbar ist. '

Da die Zug-Schub-Einheiten erfindungsgemäß aus Ketten bzw. Stangen gebildet sind, die nur relativ flache Bauhöhen erfordern, ist es möglich, trotz der großen, an den Klappen auftretenden Belastungen die Einheiten groß genug auszuwählen, ohne daß sie wesentlich über das Profil der Tragfläche hinausragen.Da ferner das Verschwenken der Hilfsklappe selbsttätig durch das Drehen der Hilfsklappen-Stange durchgeführt wird, ist für die Schwenkbewegung kein zusätzlicher Hechanismus notwendig.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Stange für die Hilfsklappe an der Hauptklappen-Tragkonstruktion eine Fassung besitzt, die bei Bewegung der Stange in Längsrichtung diese dreht. Dabei ist vorzugsweise die Hilfsklappenstange mit der Hilfsklappe durch eine gekröpfte Verlängerung der Hilfsklappenstange verbunden, und verschwenkt bei Bewegung der Hilf sklappenstange in Längsrichtung zum Ausfahren der Hilfsklappe durch die simultane Drehung der gekröpften Verlängerung die Hilfsklappe nach unten.

Da die Drehung der Hilfsklappenstange selbsttätig

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erfolgt, ist zum Drehen dieser Stange keine besondere Vorrichtung notwendig, die in der verhältnismäßig flachen Hauptklappe nur unnötig Raum beanspruchen würde. Da ferner die Hilfsklappe nur an der Stangenverlängerung befestigt ist, wird der Spalt zwischen der Hauptklappe und der Hilfsklappe nur von einigen Stangenverlängerungen unterbrochen, so daß keine aerodynamischen Beeinflussungen auftreten können.

Eine günstige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Hauptklappe mit endlosen Ketten , die auf Ketten zahnräder an der Tragflächenkonstruktion aufgezogen sind, ein- und ausfahrbar ist. Durch die Verwendung einer Kette läßt sich die Bauhöhe des in dem Tragflächenprofil unterzubringenden Mechanismus trotz der durch die große Beanspruchung erforderlichen Greise relativ niedrig halten, so daß die Teile nicht wesentlich über das Tragflächenprofil hinausragen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei stellen dar:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Flugzeuges, da mit den erflndungegemäßen Klappen ausgerüstet ist,

Fig. 2 eine teilweise gebrochene perspektivische Ansicht der K^appenanordnung und ihres Betätigungsmechanismus

Fig. 3 bis 5 verschiedene Klappenstellungen.

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Figur 1 zeigt ein kleines Zivil-Passagierflugzeug 11, das mit Auftriebs-Klappenanordnungen 12 ausgerüstet ist, die sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Endleiste einer jeden Tragfläche 13 erstrecken. Jede Klappenanordnung enthält eine Hauptklappe 14, die von einer eingefahrenen Stellung, in der sie in der Endleiste der Tragfläche angeordnet ist (siehe Figur 3), in eine ausgefahrene und nach unten abgebogene Stellung bewegt werden kann, wie es in den Figuren 1, 2, 4 und 5 dargestellt ist. An die Endleiste der Hauptklappe 14 ist eine Hilfsklappe 15 angelenkt, die mit der Endleiste der Tragfläche 13 ausgefluchtet ist und bei eingefahrener Hauptklappe 14 mit ihrer Vorderkante 16 dicht an der Hauptklappe 14 anliegt. Wenn die Hauptklappe 14 jedoch voll ausgefahren ist (dargestellt in Figur 5)» bewegt sich die Hilfsklappe 15 in eine Stellung, die einen bestimmten Abstand zu der Hauptklappe aufweist, und bildet so einen Schlitz 17 und wird gegenüber der Hauptklappe 14 nach unten abgesenkt. Figur zeigt die Startstellung, in der die Hauptklappe 14 zwar ausgefahren und abgesenkt ist, sich jedoch nicht in ihrer einen Endstellung befindet. In dieser Stellung ist die Hilfsklappe weder von der Hauptklappe 14 getrennt noch abgesenkt, sondern bildet eine hintere Verlängerung oder Endleiste der Hauptklappe 14* Figur 5 sseigt die Landestellung, bei der sowohl die Hauptklappe als auch die Hilfsklappe in Ihre Endstellungen

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ausgefahren sind.

Aus Figur 2 geht hervor, daß die Hauptklappe 14 mit der tragfläche 13 durch zwei Satz Rollen 18 und 19 verbunden ist, die von zwei Satz transversal verlaufenden Bolzen 20 und 21 gehalten werden. Dabei sind die Bolzen 20 an der Vorderkante der Haupuklappe und die Bolzen 21 oben an der Hauptklappe in einem Abstand hinter der Vorderkante angeordnet. Die Rollen 18 an den Bolzen 20 laufen in unteren Zügen 22, während die Rollen 19 in oberen Zügen 23 verlaufen. Jeder der Bolzen 20 weist eine über die Rollen 18 hinausragende Verlängerung 24 auf, die in einem Spezialglied 25 aufgenommen ist. Dieses Glied 25 bildet einen Teil einer endlosen Antriebskette 26, die über zwei in entgegengesetzten Richtungen angeordnete Kettenzahnräder 27 und 28 gezogen ist, wobei die Rädern nahe den vorderen und hinteren Enden der Rollenführungskanäle 22 und 23 an der !Dragflächenkonstruktion befestigt sind. Durch Betätigung der Ketten 26 kann die Hauptklappe 14 in jede erforderliche Stellung zwischen der voll eingefahrenen und der voll ausgefahrenen Stellung bewegt werden.

Die Hauptklappe 14 enthält einen Mechanismus, der dazu dient, die Hilfeklappe 15 auezufahren und abzusenken. In dem vorderen Teil der Hauptklappe 15 sind zweiarmige Schwenkhebel 29 befestigt, die vor und hinter die senkrechte Ebene verschwenken. Jeder Hebel besitzt einen oberen Hebel-

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arm 30, der nit einem rechtwinklig abstehenden Schwenkzapfen 31 versehen ist , welcher in dem oberen Zug 23 dicht hinter der Rolle 19 an dem Bolzen 21 gleitet. Normalerweise ist der Hebel 29 von einer Zugfeder 32 in der in I'igur 3 gezeigten Stellung geha-ten, wobei die Feder auf „e:i unteren Hebelarm 33 einwiri:" . Bei vcjlI ausgefahrener Eauptklappe 14 befindet sici, u«.. schwenkzapfen 31 in dein hinteren Ende des Zuges 23, wc·..-roh sich der Schwenkhebel 29 entgegen der Vorspannung der Feder 32 im entgegengesetzten Uhrzeigersinn in die in den Figuren 2 und 5 dargestellten Stellungen verschwenkx.

Mit dem unteren Hebelarm 33 des Schwenkhebels 29 ist durch ein Kugelgelenk 34 eine Zugstange 35 schwenkbar verbunden, die sich nach hinten erstreckt un-d mittig zwischen ihren Enden mit einer Hülse 36 verbunden ist. Die Hülse 36 weist schraubenförmig gewundene Schlitze 37 auf, in denen Zapfen 38 aufgenommen sind, die einen Teil einer Befestigungseinrichtung 39 für c ie Stangen 35 an der Hauptklappenkonstruktion bilden. Daraus ergibt sich bei Bewegung uer Stange 35 in. Längsrichtung ein Verschwenken der Zugstange um ihre Längsachse aufgrund des Eingreifens der Zapfen 38 in die spiralförmig gewundenen Schlitze 37. An ihrem hinteren Ende besitzt die Stange 35 eine Verlängerung 40, die in die Hilfsklappe 15 hineinverläuft und zu dem Hauptteil der Stange 35 In einem Winkel angeordnet ist. Die

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Verlängerung 40 endet in einem Kugelkopf 41» der in einem waagerecht liegenden Querzug 42 in der Hilfeklappenkonstruktion gleitet. Sie Vorderkante der Hllfsklappe 15 ist mit dem hinteren Ende der Zugstange 35 durch ein Kugelverachraubung 43 verbunden und die Bewegung der Stange in Längsrichtung schiebt die Hilfsklappe 15 rückwärts von der Hauptklappe weg oder zieht sie vorwärts auf sie zu.

In der Normalsteilung, d.h., wenn die Hauptklappe eingefahren ist, liegen die Zugstange 35 und ihre Verlängerung 40 in einer gemeinsamen Ebene, die parallel zu der Hauptebene der unteren Fläche 44 der Tragfläche 13 verläuft, was deutlich aus Figur 3 hervorgeht. Bei Bewegung der Zugstange 35 nach hinten, die sich aufgrund dee Verschwenkens des Hebels 29 ergibt, wenn dieser an dem hinteren Ende des Zuges 23 angelangt ist, bringt die Drehung der Stange die gemeinsame Ebene der Stange und ihre Verlängerung 40 in die Vertikale, wie in den Figuren 2 und 5· Es ist ersichtlich, daß dieser Vorgang notwendigerweise von der nach unten gerichteten Ablenkung der Hilfsklappe 15 in bezug auf die Hauptklappe 14 unreine Anlenkebene bei oder nahe der Vorderkante der Hilfeklappe begleitet wird.

Die einzigen Teile des Mechanismus dleeer Anordnung die hervorstehen, sind die hinteren Enden der oberen Führungen der Ketten 26 und die Kettenzahnräder 28, die durch Ver-

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kleidungen 45 abgedeckt aind. Sollten diese Vorsprünge nicht akzeptierbar sein, kann der Kettenmechanismus durch einen anderen Schiebemechanismus ersetzt werden, der nicht über das Tragflächenprofil hinausragen darf.

Die beschriebene Anordnung hat zwei.Vorteile. Aerodynamisch können ununterbrochen Hauptklappen- und Hilfsklappenflächen sowohl in der ausgefahrenen als auch in der eingefahrenen Stellung erzielt werden. Ferner ist der Schlitz 17, der zwischen der Hauptklappe und der Hilfsklappe gebildet ist, nur von einem Paar Zugstangen 35 unterbrochen, wobei zur Steuerung der Stellung undxler Lage der Hilfsklappen kein weiterer Mechanismus erforderlich iat. Die mechanischen Vorteile liegen in der Einfaohheit, was es wiederum ermöglicht, ein Minimum an totem Spiel zu erreichen, ohne entweder bei irgendwelchen nicht realisierbaren Herstellungstoleranzen Zuflucht zu suchen oder notwendigerweise einen so großen Mechanismus zu schaffen, der sichtbar über das Profil der Tragfläche hinausragt.

Es sei ferner noch darauf hingewiesen, daß die Zeichnungen nur schematisch sind. So kann die Befestigungsvorrichtung 39, welche die Drehbewegung der Zugstange 35 erzeugt, durch irgendeine von vielen Vorrichtungen ersetzt werden, die. dieses Ergebnis erreichen. Außerdem sind keine Teile der Anlenkkonstruktion dargestellt, mit denen die Vorderkante der Hilfs-

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klappe 15 an ihrer Befestigungsstange angebracht ist. Während mindestens zwei Befestigungen pro Hilfsklappe erforderlich sind, um sie gegenüber der Hauptklappe in ihrer Stellung zu halten, benötigt fernerhin nur eine von diesen eine Verlängerung 40. Sie optimal zu verwendende Anordnung hängt von der Steifheit der benutzten Tragkonstruktion ab, und es kann sein, dad für jede Hilfsklappe drei oder vier Stationen mit einer Zugstange 35 angeordnet sind.

-Ansprüche-

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Claims

Patentansprüche

M. Klappenanordnung zur Auftriebserhöhung für Plugzeuge mit einer Hauptklappe, die von einer Tragflächenendleiste ausfahrbar und nach unten verschwenkbar ist, und einer an der Endleiste der Hauptklappe angebrachten Hilfsklappe, die in ihrer Normalstellung eine rückwärtige, ausgefluchtete Verlängerung der Hauptklappe bildet, jedoch bei voll ausgefahrener Hauptklappe von der Hauptklappe unter Bildung eines Schlitzes getrennt und gegenüber der Hauptklappe nach unten verschwenkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausfahren der Hauptklappe (14) und der Hilfsklappe (15) mechanische Zug-Schub-Einheiten, die bei der Hilfsklappe (15) aus einer Stange (35) und bei der Hauptklappe (14) aus einer Kette (26), einem Kabel oder einer Stange bestehen, vorgesehen sind, und daß die Hilfsklappe (15) gegenüber der Hauptklappe (14) durch Drehen der Hilfsklappenstange (35) um ihre Längsachse verschwenkbar ist.
2. Klappenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (35) für die Hilfsklappe (15) an der Hauptklappen-Tragkonstruktion eine Passung (39) besitzt, die bei Bewegung der Stange (35) in Längsrichtung diese dreht.

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3. Klappenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsklappen-Stange (35) mit der Hilfeklappe■(15) durch eine gekröpfte Verlängerung (40) der Hilfeklappen-Stange (35) verbunden ist und bei Bewegung der Hilfsklappen-Stange (35) in Längsrichtung zum Ausfahren der Hilfeklappe (15) die simultane Drehung der gekröpften Verlängerung (40) die Hilfsklappe (15) verschwenkt.
4. Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfeklappen-Stange (15) durch einen Hebel (29) beaufschlagt ist, der bei voll auegefahrener Hauptklappe (14) durch Anliegen an einer Anschlagfläche der Tragflächenkonstruktion verschwenkt und dadurch die Hilfsklappen-Stange (35) in Längsrichtung bewegt.
5. Klappenanordnung naoh Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung der Hilfsklappe (15) im Bereich von deren Vorderkante eine Kuge!verschraubung (43) zwischen dem vorderen Ende der gekröpften Verlängerung (40) und dem rückwärtigen· üieil der Hilfsklappen-Stange (35) vorgesehen ist, und daß ein Kugelkopf (41) an dem hinteren Ende der Verlängerung (40) in einem horizontalen Quereug (42) in der Hilfsklappen-Tragkonstruktion aufgenommen let.
6. Klappenanordnung nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekenn-

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zeichnet,daß der die Hilfsklappenstange (35) beaufschlagende Hebel (29) schwenkbar an der Hauptklappe (14) befestigt ist, wobei sein einer Hebelarm (30) einen Schwenkzapfen (31) trägt, während der andere Hebelarm (33) über ein Kugelgelenk (34) mit der Hilfsklappen-Stange (35) verbunden ist.
7. Klappenanordnung nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptklappe (14) an der Tragflächenkonstruktion durch Rollen (18,19) befestigt ist, die in quer zur Tragflächen-Längsrichtung verlaufenden Zügen (22,23) in der Tragfläche (13) geführt sind, und daß die Hebelanschlagfläche der Tragflächenkonstruktion an dem hinteren Ende eines Zuges (23) angeordnet ist.

8, Klappenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptklappe (14) mit endlosen Ketten (26),die auf Kettenzahnräder (27,28) an der Tragflächenkonstruktion aufgezogen sind, ein- und ausfahrbar ist.

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