DE1816065A1

DE1816065A1 - Tragfluegel fuer Flugkoerper mit variabler Geometrie

Info

Publication number: DE1816065A1
Application number: DE19681816065
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Herwig Kratschmar; Dipl-Ing Gero Madelung
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1968-12-20
Filing date: 1968-12-20
Publication date: 1970-08-13
Also published as: US3645477A; DE1816065B2; FR2026750B1; FR2026750A1; DE1816065C3; GB1265584A; SE361856B

Description

ENTWICKLUNGSRING SÜD GMBH, MÜNCHEN

EM 20 284

Frc/Hb 20.Dezember I968

Tragflügel für Flugkörper mit variabler Geometrie

Bei allen Flugkörpern, insbesondere Flugzeugen, deren Tragflügel ein- oder mehrteilig und schwenkbar ausgebildet sind, besteht die Aufgabe, die Yerbindungs- bzw. Anschlußstellen der Schwenkflügel bzw« der Schwenkflügelteile so auszugestalten, daß möglichst in allen Phasen des Sohwenkvorganges in der Flügelhaut, insbesondere in dem Bereich der Flügelvorderkante kein Spalt auftritt. Nur unter dieser Voraussetzung läßt sich ein Schwenkflügler aerodynamisch optimal auslegen. Abgesehen davon, konnte ein Spalt an irgendeiner Stelle* in der Flügelhaut in den verschiedenen Flugzuständen nicht nur hinsichtlich des Luftwiderstandes, sondern auch hinsichtlich der Sicherheit des Flugkörpers katastrophale Folgen haben.

Einschlägige Lösungen zum Vermeiden von Spaltbildungen während des Sohwenkvorganges, insbesondere in der Vorderkante von Schwenkflügeln sind bereits bekannt. So ist in der deutschen Patentschrift 1 175 997 ein Flugzeug mit um die Hochachsen schwenkbaren Tragflächen beschrieben und dargestellt, deren schwenkbarer Flügelteil im Bereich einer möglichen Spaltbildung eine kreisförmige Ausbauchung in seiner Vorderkante aufweist, so daß hier beim Schwenken ein Spalt vermieden wird. Im ausgeschwenkten Zustand der Tragflügelteile befindet sich die Ausbauchung innerhalb des Jeweiligen festen Flügelteiles. Bei völliger Einschwenkung der Tragflügelteile zum Flugzeugrumpf hin, was bei höheren Geschwindigkeiten der Fall ist, liegen die Ausbauchungen quasi auf den Tragflächen, wo sie aerodynamisch gesehen einen nachteiligen Fremdkörper darstellen. Weiterhin wird zum Stand der Technik auf die US-Patent-•chrift 3 270 989 verwiesen. Bei dieser Ausführungsform eines Schwenkflügels sind auf jeder Seite des Flugzeugrumpfes Zusatzteile vorgesehen, die nur in den beiden Extremstellungen des Schwenkens eine hundertprozentige Spaltbildung vermeiden. In den Zwischenstellungen treten Spalte auf, allerdings hat diese bekannte Lösung gegenüber der vorstehend beschriebenen den Vorrang, daß in der wichtigeren, nämlich der einge-BOhwenkten Flügelstellung, eine aerodynamisch einwandfreie glatte Flügelhaut vorliegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die aufgezeigten Nachteile su vermeiden und die Tragflächen bzw. Tragflügel für Flugkörper mit

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variabler Geometrie, die mit um vertikale Achsen schwenkbaren Flügeln oder Flügelteilen ausgerüstet sind, bei denen sich während des Schwenkens von Extremsteilung zu Extremstellung ein Spalt in der Tragflügelvorderkante öffnet, der sich mit dem Schwenken kontinuierlich ändert, derart auszugestalten bzw. auszubilden, daß bei kontinuierlicher Spaltabdeckung während des Schwenkens insbesondere in den Tragflügelvorderkanten eine weitgehend glatte Außenhaut am Tragflügel gewährleistet ist.

Gelöst ist die erfindungsgemäBe Aufgabe im wesentlichen dadurch, daß der Spalt mit Mitteln abdeokbar ist, die aus dem Tragflügel heraustreten und die in den beiden spaltfreien Extremstellungen mindestens in bzw. hinter

) die Tragflügeloberfläche zurücktreten. Biese Lösung hat den bedeutenden Vorteil, daß in der wichtigsten Flügelstellung, nämlich bei völliger Einschwenkung für hohe Geschwindigkeiten, keine aerodynamischen Hindernisse als Folge der Spaltabdeckung auf der Tragflügeloberfläche vorhanden sind. Erfindungsgemäß kann die Spaltabdeckung dadurch erfolgen, daß in den betreffenden Tragflügelbereichen, in deren Nähe der Spalt entsteht, aufblasbare, den Spalt ausfüllende Flügelsegmente vorhanden sind. Außerdem können rein mechanische Gebilde, wie Formstücke, Frofilstücke oder sohildartige Elemente vorgesehen sein, die innerhalb eines Tragflügelteils angeordnet sind, und die beim Entstehen des Spaltes sich zu dessen Abdeckung in ihn hineinbewegen. Alle im Rahmen der Erfindung liegenden Lösungen können mit an sich bekannten Bedienungselementen kombiniert

. werden, beispielsweise mit Hydraulikzylindern oder Kurvenscheiben, die vorteilhafterweise in Abhängigkeit von der Schwenkflügelstellung auch gleichzeitig als Steuerelemente fungieren können.

Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes sind in der nachfolgenden Abbildungsbesohreibung enthalten und näher offenbart.

In den Abbildungen ist die Erfindung zeichnerisch erläutert. Alle Abbildungen sind abschnittweise Draufsichten auf Schwenkflügel, die mit den erfindungsgemäßen Spaltabdeckungen versahen sind·

Gemäß der Fig. 1 wird der zwischen dem festen und dem beweglichen Flügelteil während des Schwenkens entstehende Spalt durch ein aufblasbares Element abgedaokt·

Sie Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, gemäß der ein segmentartiges Füllstück »eohaniech in den Spalt hineingedrückt wird.

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Vaoh den Ausfuhrungsformen gemäß den Fig· 3 und 4 werden haubenartige Elemente aus dem Flügelinneren in den Spalt hineingeschoben.

Die Fig. 5 zeigt schließlich eine Ausführungsform, bei der ein drehbar gelagertes, schildartigee Element vom Flügelinneren heraus in den Spalt hineinbewegt sind.

Gemäß der Ausführungsform entsprechend der Fig. 1 ist an einem Flugzeugrumpf 1 ein fester Tragflügelteil 2 befestigt, mit dem über ein Dreh- ■ gelenk 3 ein beweglicher, schwenkbarer Flügelteil 4 verbunden ist, Der Flügelteil 4 befindet sich in einer Mittelstellung, bei der zwischen der vorderen Kante 5 des Tragflügelteile 2 und der vorderen Längskante 6 des Flügelteils 4 ein Spalt 7 auftritt. In den beiden Extremstellungen, in denen kein Spalt vorhanden ist, kommt jeweils •iner der beiden Punkte 8 und 9 mit der Kante 5 zur Deckung. Um nun su vermeiden, daß während des Schwenkens des Flügelteils 4 ein Spalt 7 entsteht, ist die Längskante 6 im Bereich zwischen den Funkten 8 und 9 aufblasbar ausgebildet« Hierduroh entsteht beim Schwenken des Flügelteile 4 ein aufgeblasenes Flügeloegtnent 10, dessen Vorderkante 11 vorteilhafterweise einen Radius besitzt, dessen Fixpunkt im Drehgelenk liegt. Bei dieser Ausgestaltung des Flügelsegmentea 10 streicht seine Torderkante 11 beim Schwenken unmittelbar an der Kante 5 des festen Flügelteila 2 entlang, eo daß in jeder Schwenkstellung des Flügelteils der Spalt 7 vermieden wird. Das Flügelsegment 10 braucht nur bein Schwenken und in den verschiedenen Schwenkste1lungeη aufgeblasen su ■ein. In den beiden Extremstellungen des Flügelteil· 4 kann das Aufblasmedium, vorzugsweise Luft, abgelassen werden. Die vorstehend aufgezeigten Funktionen können In Abhängigkeit von den betreffenden Zuständen des Flügelteils 4 gesteuert werden.

VI« aus der Flg. 2 hervorgeht, die im wesentlichen den gleichen Tragflächenaufbau zeigt wie die Fig. 1, kann der beim Schwenken entstehende Spalt auoh dadurch vermieden werden, daß zu Beginn des Schwenkens ai>% den beiden Extremstellungen heraus ein Formstück 12 von innen her «wischen den Punkten 8 und 9 in die hier elastisch ausgebildete Flügelhaut gedrückt wird. Dieser Vorgang kann ebenfalls in Abhängigkeit von der Bewegung des Flügelteils 4 veranlaßt werden und zwar über eine Steuervorrichtung, bestehend aus einem Stößel 13, einer feststehenden

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Kurvenscheibe 14 und den Federn 15. Die Kante 16 des Formstückea 12 ist vorteilhafterweise entsprechend der Vorderkante 11 des Flügelsegmentes 10 ausgebildet, um ebenfalls in der Lage zu sein, den Spalt 7 in jeder Schwenkstellung des Flügelteils 4 abzudecken«

Vie weiterhin aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, kann aus dem Inneren des Tragflügelteils 2 heraus ein haubenartiges Profilstück I7 in den Spalt 7 hineingeschoben werden. In Ausübung seiner Funktion, d.h. zu völliger Spaltabdeckung liegt das Profilstück I7 mit seiner Kante 18 auf dem Flügelteil 4 auf, während seine Rückenpartie I9 den Übergang zwischen den Flügelteilen 2 und 4 überbrückt. Die Bedienung bzw. Betätigung des Profilstückes 17 kann entsprechend der Fig. 3 durch einen Hydraulikzylinder 20, oder gemäß der Fig.· 4 durch eine Kurvenscheibe 21 erfolgen. In beiden Fällen kann die Steuerung in Kombination mit der Bewegung des Flügelteils 4 erfolgen·

Sohließlich besteht im Rahmen der Erfindung gemäß Fig. 5 die Möglichkeit, ein schildartiges Element 22, in den Spalt 7 hineinzudrehen. Das Element22 ist daher vorteilhafterweise innerhalb des Flügelteils 4 angeordnet. Sein Drehpunkt ist vorzugsweise identisch mit demjenigen des Drehgelenkes 3. Außerdem ist es vorteilhaft, das Element 22 mit hydraulischen Mitteln 23 su bedienen bzw. zu steuern.

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Claims

Patentansprüche

1. Tragflügel für Flugkörper mit variabler Geometrie, die mit um vertikale Achsen schwenkbaren Flügeln oder Flügelteilen ausgerüstet sind, bei denen sich während des Schvenkens von Ex tr einstellung zu Extremstellung ein Spalt in der Tragflügelvorderkante öffnet, der sich mit dem Schwenken kontinuierlich ändert, dadurch gekennzeichnet , daß der Spalt (7) mit Mitteln abdeckbar ist, die aus dem Tragflügel heraustreten, und die in den beiden spaltfreien Extremstellungen mindestens in bzw« hinter die Tragflügeloberfläche zurücktreten.

2. Tragflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeioh -net, daß der schwenkbare Flügelteil (4) an seiner Längskante (6) im Bereich zwischen den Punkten (δ) und (9) aufblasbar ausgebildet ist, wodurch beim Schwenken ein den Spalt (7) ausfüllendes Flügelsegment (1O) erzeugbar ist·

5· Tragflügel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderkante (11) des Flügelsegmentes (1O) einen Radius besitzt, dessen Fixpunkt im Drehgelenk (3) liegt·

4· Tragflügel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Formstück (12), welches zu Beginn des Schwenkens des Flügelteils (4) aus den beiden Extremstellungen heraus von innen her zwischen den Punkten (8) und (9) in die hier elastisch ausgebildete Flügelhaut eindrückbar ist.

5· Tragflügel nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet , daß die Kante (16) des Formstüokee (12) entsprechend der Vorderkante (11) des Flügelsegmentes (1O) ausgebildet ist«

6, Tragflügel nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Formstück (12) mittels Steuerelementen (I?»14»15) in Abhängigkeit von dem jeweiligen Schwenkzustand des Flügelteile (4) betätigbar ist.

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7· Tragflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (7) beim Schwenken zwischen den Tragflügelteilen (2) und (4) abdeckbar ist durch ein haubenartigee Profilstück (17), welches aus dem Innern des Tragflügelteils (2) heraus in den Spalt (7) hineingeschoben werden kann.

8· Tragflügel nach Anspruch 7ι dadurch gekennzei ohne t , daß das Profilstück (17) durch einen Hydraulikzylinder (20) bedienbar ist.

9· Tragflügel nach Anspruch J₉ dadurch gekennzeichnet, " daß das Profilstück (17) durch eine Kurvenscheibe (21) bedien- und steuerbar ausgebildet ist«

10. Tragflügel nach Anspruch 1, dadurch g-ekennneichne t, daß zur Spaltabdeokung ein drehbar gelagertes, schildartiges Element (22) dient.

11« Tragflügel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt des Elements (22) identisch ist mit demjenigen des Drehgelenks (3)·

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