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Anlage zum Patentgesuch vom 6. Dez. 1968 TragflUgel fUr Luftfahrzeuge
mit an der Tragfltigelhinterkante befindlichen Klappen Die Erfindung bezieht sich
auf einen TragflUgel fiir Luftfahrzeuge mit an der TragflUgelhinterkante in einer
Aussparung gelagerten, aus- und einfahrbaren oder aus- und einschwenkbaren Klappen.
Mit derartigen Klappenanordnungen wird bei ausgefahrenen bzw. ausgeschwenkten Klappen
zwischen diesen und dem Hinterteil des TragflUgels bzw. dem Leitblech der Aussparung
an der Tragflügelhinterkante ein Spalt zum Erhöhen des Auftriebes gebildet. Zum
Erzielen des größtmöglichen Auftriebsbeiwertes bei einem zugleich verhältnismäßig
geringen Widerstand ist es erforderlich, das Leitblech der Aussparung soweit nach
hinten zu fUhren, daß bei eingefahrener oder eingeschwenkter Klappe deren Hinterkante
unter der Hinterkante des Leitbleches liegt. Dabei muß Jedoch das Leitblech zum
Erreichen der erforderlichen Festigkeit einen verhältnismäßig großen Querschnitt
erhalten, so daß bei schlanken Tragflügelprofilen, insbesondere bei dünnen Schnellflugprofilen,
der Klappenquerschnitt bezüglich einer günstigen Spaltkonfiguration zu klein wird.
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Mit der Erfindung wird bei einem in der eingangs beschriebenen Weise
gestalteten Tragflügel für Luftfahrzeuge diese Unzulänglichkeit dadurch behoben,
daß die Klappen an ihrer Profilvorderkante mit einer einstellbaren Hilfsklappe ausgestattet
sind. Die Hilfsklappe wird entsprechend der Jeweiligen Stellung der ausgefahrenen
oder ausgeschwenkten Klappe relativ zu dieser eingestellt, so daß zum Erzielen der
Jeweils günstigsten Spaltgeometrie die Spaltwirksamkeit auf das grdßtmögliche Maß
erhöht wird, während die Dicke der Klappe, d.h. deren Querschnittshöhe, mit Rücksicht
auf eine den Festigkeitsanforderungen gerecht werdende Stärke des Leitbleches der
Aussparung
im Tragflügel verhältnismßig gering sein kann. Ferner bietet die Erfindung den Vorzug,
daß die Hilfsklappe bei in der Startstellung befindlicher Kappe eine widerstandsverminderte
Spaltgeometrie herstellt. Ist die Klappe so gestaltet, daß bei ihrer Startstellung
auf eine Spalt strömung verzichtet werden kann, so wird die IIilfsklappe in eine
die Spaltströmung unterbindende Stellung gebracht.
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Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Hilfsklappe
einen von der Klappennase nach vorn sich verJüngenden Profilquerschnitt aufweist.
Damit wird die Hilfsklappe den jeweiligen aerodynamischen Erfordernissen entsprechend
gestaltet und erhält eine in ihrer eingefahrenen bzw. eingeschwenkten Stellung sich
in die Aussparung des Tragflügels einpassende Form.
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Die Erfindung kann ferner so weitergebildet werden, daß die Hilfsklappe
ein- oder mehrteilig ausgebildet ist und da3 eine oder mehrere Teilklappen eine
Nasenkrümmung für die Hilfsklappe bilden. Damit wird zum Erreichen der Jeweils gewünschten
Spaltgeometrie die Nasenkrummung der Klappe entsprechend geformt.
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Nach einem anderen Erfindungsmerkmal ist die Hilfsklappe entsprechend
den Ausfahr- oder Ausschwenkstellungen der Klappe einstellbar. Auf diese Weise nimmt
die Hilfsklappe selbsttätig die für die Jeweilige Klappenstellung erforderliche
Stellung ein.
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Die Hilfsklappe kann erfindungsgemäß steuerbar sein. Sie kann beispielsweise
beim Landeanflug zur Auftriebssteuerung oder zur Rollsteuerung dieneun. Im letzteren
Falle ist das besonders dann von Vorteil, wenn die Hilfsklappe an über die gesamte
Spannweite des Tragflügels reichenden Landeklappen angeordnet ist.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Klappe
und die Hilfsklappe in der eingefahrenen bzw. eingeschwenkten Stellung in der
Aussparung
des Tragflügels mit dessen Leitblech den Hinterteil des Tragflügelprofils bilden.
Damit wird eine günstig@ Schnellflugkonfiguration ohne Unterbrechung in der Außenkontur
des Tragflügelprofils geschaffen.
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Die vor der Klappe in die Aussparung eingefahrene oder eingeschwenkte
Hilfsklappc erübrigt ein bei Spalt- und Doppelspaltklappen üblicherweise an der
Unterseite des Tragflügels oder der Klappen anzuordnendes Abdeckblech. Das hat den
weiteren Vorzug, daß dem Spalt eine w@nig gestörte Zulaufströ;nung zugeführt wird.
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Die Erfindung kann ferner so angewendet werden, daß die Hilfsklappe
in der eingefahrenen bzw. eingeschwenkten oder in einer anderen Stellung der Klappe
als Luftbremse oder Spoiler anstellbar ist. Damit werden gesonderte, an der Tragflügelunterseite
anzubringende Brems- oder Spoilerklappen eingespart.
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@usführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht.
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Es zeigen: Abb. 1 einen senkrechten Guerschnitt durch das Hinterteil
eines Tragflügels mit ausgefahrener Klappe und angestellter Hilfsklappe, Abb. 2
einen senkrechten verschnitt dadurch den TrasflUgel nach Abb. 1 mit eingefahrener
Klappe und eingefahrener Hilfsklappe, Abb. 7 einen senkrechten Cuerschnitt durch
das Hinterteil eines Tragtlügels mit ausgeschwenkter Klappe und mehrteiliger, angestellter
Hilfsklappe, Abb. 4 einen senkrechten Querschnitt durch den Tragflügel nach Abb.
3 mit eingeschwenkter Klappe und eingeschwenkter Hilfsklappe.
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Ein Tragflügel 1 eines im übrigen nicht dargestellten Luftfahrzeuges
ist an der Tragflügelhinterkante mit einer Aussparung 2 ausgestattet, in der eine
aus- und einfahrbare Klappe 3 gelagert ist. Die Klappe ist an ihrer Profilvorderkante
mit einer einstellbaren Hilfsklappe 4 ausgestattet. Diese weist einen von der Klappennase
nach vorn sich verjüngenden Profilquerschnitt auf und ist im Bereich ihrer Drehachse
mit einer ProfilkrUmmung versehen, die bei ausgefahrener Klappe und angestellter
Hilfsklappe mit der Klappe eine Profilnase mit günstiger Nasenkontur und Nasenkrü=ung
bildet. Die Abb. 1 zeigt die Klappe 3 in der ausgefahrenen und die Hilfsklappe 4
in einer angestellten Stellung. Dabei wird zwischen der Klappe und der Hilfsklappe
einerseits und der Tragflügelhinterkante 5 andererseits eine für die Jeweilige Fluglage
gewünschte Spaltgeometrie geschaffen. Zum Verändern des zwischen der Tragflilgelhinterkante
und der Nase der Klappe befindlichen Spaltes 6 wird die Stellung der Klappe und
gegebenenfalls die-Jenige der Hilfsklappe entsprechend verändert. Mittels einer
zwecken*sprechenden Kopplung der Antriebe für die Klappe und die Hilfsklappe kann
die Hilfsklappe entsprechend den Ausfahr- oder Ausschwenkstellungen der Klappe einstellbar
sein.
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Die Abb. 2 zeigt die Klappe 3 und die Hilfsklappe 4 in der in die
Aussparung 2 eingefahrenen Stellung. Dabei bilden die Klappe und die Hilfsklappe
in der Aussparung des Tragflügels mit dessen Leitblech 7 den Hinterteil des Tragflügelprofils.
Mit gestrichelten Linien ist angedeutet, wie die Hilfsklappe 4 in der eingefahrenen
bzw. eingeschwenkten Stellung der Klappe 3 als Luftbremse oder Spoiler anstellbar
ist.
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Bei dem in den Abb. 3 und 4 veranschaulichten Ausfuhrungsbeispiel
ist ein Tragflügel 8 mit einer in einer Aussparung 9 gelagerten Klappe 10 ausgestattet.
Diese ist aus- und einschwenkbar und in der Abb. 3 in einer ausgeschwenkten Stellung
dargestellt. Die Klappe 10 ist an ihrer Profilvorderkante mit einer mehrteilig ausgebildeten
und einstellbaren, aus Teilklappen 11, 12 bestehenden Hilfsklappe ausgestattet.
Die Hilfsklappe weist
einen von der Klappennase nach vorn sich verjüngenden
Profilquerschnitt auf. Die Teilklappen 11, 12 bilden eine Nasenkrmmng für die Hilfsklappe.
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Auch hier wird zum Erreichen der Jeweils gewtlnsohten Spaltgeometrie
die Klappe 10 soweit ausgeschwenkt und die Hilfsklappe so angestellt, daß zwischen
der Tragflügelhinterkante 13 und der Nasenkrümmung der Hilfsklappe ein Spalt 14
entsteht. Durch Verändern der Stellungen der Teilklappen 11, 12 kann die NaserblEbllm
@ der Klappe 10 zum Beeinflussen der Spaltwirksamkeit vergrößert oder verkleinert
werden. Die Antriebe der Klappe und der Hilfsklappe können miteinander gekoppelt
werden, so daß die Hilfsklappe entsprechend den Stellungen der Klappe selbsttätig
eingestellt wird. Wie die Abb. 4 zeigt, bilden die Klappe und die Hilfsklappe in
der in die Aussparung 9 eingefahrenen Stellung mit dem Leitblech 15 des Tragflügels
8 den Hinterteil des Tragflügelprofils.
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Abweichend von den beschriebenen Ausfllhrungsbeispielen können die
Hilfsklappen aus mehr als zwei Teilklappen bestehen. Die ein- oder mehrteiligen
Hilfsklappen können an zweckmäßig über die ganze Spannweite des Tragflügels reichenden
Landeklappen vorgesehen werden und zur AuStriebs- oder Rollsteuerung dienen. Als
Bremsklappen oder Spoiler können auch mehrteilige Hilfsklappen benutzt werden.