DE1917532A1 - Tragfluegel mit an der Tragfluegelvorder- und bzw. oder Hinterkante angeordneter Spaltklappe - Google Patents

Description

DORNIER GMBH
Friedrichshafen

Reg. 2235

Tragflügel mit an der Tragflügelvorder- und bzw. oder Hinterkante angeordneter Spaltklappe

Die vorliegende Erfindung betrifft Tragflügel mit an der Tragflügelvorder- und bz.w. oder Hinterkante angeordneter Spaltklappe, die mittels einer Parallelogrammführung etwa in der Tragflüge lebene herausschwenkbar ist.

Wie allgemein bekannt ist, dienen derartige Spaltklappen dazu, ein Ablösen der Strömung am Tragflügel während des Landeanfluges innerhalb eines größtmöglichen Anstellwinkelbereiches zu verhindern. Um dies verwirklichen zu können, sind bereits eine große Anzahl unterschiedlicher Klappenanordnungen und Ausführungen auf ihre aerodynamische Wirksamkeit untersucht worden. Es hat sich dabei gezeigt, daß Klappensysteme, die aus mehreren einander zugeordneten Klappen bestehen, aerodynamisch weit wirk-.samer sind als Einzelklappen.

Den mit Klappensystemen erzielbaren Vorteilen stehen aber auch Nachteile gegenüber, die aus dem komplizierteren Aufbau der Klappensysteme und insbesondere der zugehörigen Verstellmechanismen, sowie der schwierigeren Klappenlagerung resultieren. Es ergeben sich daraus für die Gestaltung und Anordnung derartiger Klappensysterae am Tragflügel erheblich^ mechanische und kinematische Probleme.

Bei einer bekannten Ausführung setzt sich das Klappensystem an der Tragflügelhinterkante aus einer Hauptstellfläche und einer dieser zugeordneten Hilfsstellfläche zusammen, wobei die Haupt-

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Stellfläche über ein Ilebelsystem aus dem Tragflügel nach hinten ausfahrbar und in dieser Stellung schwenkbar ist. Die von der Haiiptstellfläche getragene Hilfsstellfläche wird mittels eines Gelenkparallelogramns etwa in der Ebene der Hauptstellfläche aus. ihrer Einfahrstellung geschwenkt. Der Verstellmechanismus und die Lagerung der Stellflächen ist bei diesem bekannten Klappensystem komplizier-1 und aufwendig. AufJerdem wird die Strömung durch den /erste llraechanismus für die Stellflächen insbesondere auch während des Schnellfluges erheblich gestört.

Es ist ferner durch die genannte Ausführung auch bekannt, zwischen dem Tragflügel und der Hilfsstellflache einen Lenker anzuordnen, der bei einer Verstellung der Ilauptstellflache eine zwangläufige Verstellung der iiilfsstellflache bewirkt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Anordnung und Lagerung sowie den Verstellraechanxsmus von Klappensysteiaen" an der Tragflügelvorder- und bzw. oder der Tragflugelhinterkante wesentlich au vereinfachen und so auszubilden, da3 die Strömung am Tragflügel sowohl bei ein- als auch ausgefahrenen Klappen so wenig als möglich beeinträchtigt wird.

Die gestellte Aufgabe ist erfxndungsgemäß dadurch gelöst, daß die Klappe aus einem am Ti"agflügel gelagerten, im Einfahrzustahd oberen Teil und einem zweiten unteren Teil besteht, der um die äußere Kante des oberen Teiles scharnierartig herausschwenkbar ist und da 3 beide Teile in Ausfahrstellung selbständige Spaltklappen bilden.

Ein so ausgeführtes Klappensystem bringt den wesentlichen Vorteil einer kinematisch günstigen Anordnung und Lagerung mit sich, wobei der zur Verschwenkung der Klappen erforderliche Verstellmechanismus einen unkomplizierten Aufbau mit einer geringen Anzahl von Bauteilen aufweist. Ferner beansprucht der Verstellmechanismus in Ausfahrstellung der Klappen nur einen geringen Raum innerhalb des Tragflügels, so da ^ die tragende Konstruktion des Flügels dadurch nicht beeinträchtigt wird. Hinzu kommt, daß keines der Teile des Verstellmechanismus in Einfahrstellung der

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Klappen außerhalb eier .Vtiienkontur des Tragflügelprofils liegt ν.ηύ eine DtlVrung der Strpjaung am Tragflügel während des Schnellfluges vollständig vermieden ist. Im Einfahrzustand der Klappen ist eine einwand freie Umströnnmg des Tragflügels gegeben. Die in Einfahrstellung vorhandenen Schlieiüspalte beeinflussen dabei die Strömung nur in geringen Maße. Der im Einfahrzustand der Klappensysteme unten liegende Klappenteil kann eine aerodynamisch günstige Form erhalten und zwar sowohl in bezug auf seine Ausais auch auf seine Einfahrstellung.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung stützt sich au Hauptflügel eine Lenkerstange gelenkig ab, die mittels ihres anderen Endes am unteren Klappenteil in einem Abstand von dessen •Schwenkachse in der Art eines Pleuels gelenkig angreift. Mittels einer solchen zwanglaufigen trieblichen Verbindung zwischen dem TIauptflügel und dem unteren Teil der Spaltklappe wird auf einfache Weise mit einem geringen Aufwand beim Ilerausschwenken des oberen Teiles der Spaltklappe zwangläufig auch ein Ilerausklappen des unteren Teiles der Spaltklappe bewirkt. Ein zusätzliches Betätigungsgestänge für den unteren Teil der Spaltklappe wird damit eingespart.

Ferner ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, den Lenker zwischen dem Hauptflügel und dem unteren Klappenteil durch einen hydraulisch wirkenden Stellmotor zu ersetzen, der unabhängig von der Verstellbewegung des oberen Klappenteiles betätigbar ist. Damit wird erreicht, beide Klappenteile in ihre Ausfahrstellung zu bringen und den an den Stellmotor angeschlossenen Klappenteil unabhängig vom anderen Klappenteil zu verstellen.

Darüberhinaus kann aber auch deii an den Stellmotor angeschlossenen Klappenteil während der Ausfahrbewegung eine überlagerte Schwenkbewegung vermittelt werden.

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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt in einer Übersicht die Anordnung und Betätigung der Klappen an der Tragflügelvorderkante von oben gesehen, wobei die Klappen in Einfahrstellung stehen.

Fig. 2 zeigt gemäß Fig. 1 die Klappen in Ausfahrstellung.

Fig. 3 bis 5 zeigt im Querschnitt unterschiedliche Stellungen der Düsenspaltklappen.

Fig. G zeigt in einem Querschnitt durch den Tragflügel die Lagerung und den Verstellmechanismus für die Düsenspaltklappen.

Fig. 7 zeigt eine Draufsicht gemäß Fig. 6.

Fig. 8 zeigt in einer Draufsicht nach Fig. 7 eine weitere Ausführungsform des Verstellmechanismus für die zweite Düsenspaltklappe.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind an der Tragflügelvorderkante zu beiden Seiten des Flugzeugrumpfes je zwei Epaltklappensysteme angeordnet. Der Vereinfachung halber ist nachfolgend nur eines der Klappensysteme näher beschrieben. In Fig. 1 sind die Klappensysteine hierbei in Einfahrstellung und in Fig. 2 in Ausfahrstellung gezeigt.

Wie Fig. 1 bis 7 erkennen läßt, ist mit i der Flugzeugrumpf und mit 2 der Tragflügel bezeichnet. Jedes der Klappensysteme besteht hierbei aus den Klappenteilen 3 und 4, die über ein Gestänge 8 (Fig. 1) vom Piloten aus verstellbar sind.

Wie insbesondere die Fig. 3 bis 7 zeigen, bilden die Klappenteile 3 und 4 im eingefahrenen Zustand die Vorderkante des Tragflügels 2. Das obere Klappenteil 3 ist dabei über zwei Tragarme 12 am Ilauptflügel 2 gelagert. Die Tragarme 12 weisen an ihren Enden Schwenkachsen 16 bzw. 17 auf, die sich in Lagerstellen 13 bzw. 14 am Klappenteil 3 bzw. am Hauptflügel 2 führen. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Schwenkachsen und 17 zueinander parallel und stehen senkrecht auf der Haupt-'

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ebene des Tragflügels 2. Der zweite Klappenteil 4 ist seinerseits am Klappenteil 3 je über zwei Schwenkarme 2o schwenkbar gelagert, wobei die einen Enden der Schwenkarme im Bereich der Hinterkante des zweiten Klappenteiles 4 befestigt sind und über Lagerbohrungen 26 mit ihren anderen Enden mit Schwenkachsen 28 am Klappenteil 3 zusammenwirken. In Ausfahrstellung der Klappenteile 3 und 4 ist zwischen dem Hauptfluge12 und dem Klappenteil 3 ein Düsenspalt 47 und zwischen dem Klappenteil 3 und dem Klappenteil 4 ein Düsenspalt 48 gebildet. In Einfahrstellung der Klappensysteme bilden die Klappenteile 3 und 4 den vorderen Teil des Tragflügelprofils, wobei die Oberseite 40 des Klappenteiles 3 an der Oberseite und die Oberseite 42 des Klappenteiles an der Unterseite des Profils liegt. Der Hauptflügel 2 weist an seiner Unterseite im vorderen Bereich eine Ausnehmung 43 auf, in die das Klappenteil 4 innerhalb der Einfahrstellung einklappbar ist.

Zwischen dem Hauptflügel 2 und dem Klappenteil 4 ist ein Lenker 32 eingesetzt, dessen eines Ende sich über ein Gelenk 37 am Hauptflügel 2 abstützt und dessen anderes Ende mittels seines Gelenkes. 36 am Klappenteil 4 angreift. Die Ge lenk lagerung 36, d. h. der Angriffspunkt des Lenkers 32 am Klappenteil 4 ist in einem gewissen Abstand von den Schwenkachsen 28 vorgesehen, so daß zusammen mit dem Lenker 32 ein Kurbeltrieb gebildet ist. In Einfahrstellung der Klappensysteme weist dann die Vorderkante 44 des Klappenteiles 4 in Richtung auf die Tragflügelhinterkante. Die beiden Klappenteile 3 und 4 werden also von der Einfahrstellung in die Ausfahrstellung scharnierartig auseinandergeklappt. Zur Betätigung der Klappenteile 3 und 4 ist wie bereits beschrieben ein Verstellgestänge 8 vorgesehen, das einerseits an einem Betätigungsorgan für den Piloten und andererseits an den Schwenkarmen für die gemeinsame Verschwenkung der Klappenteile 3 und 4 in der Tragflügelebene angeschlossen ist. Das Verstellgestänge 8 kann dabei in bekannter Weise über einen Servomotor betätigt werden.

Wie Fig. 8 erkennen läßt, kann der Lenker 32 gemäß Fig. 6 und 7 auch durch einen hydraulisch wirkenden Stellmotor 52 ge-

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bildet sein. Der Stellmotor 52 besteht hierbei aus einem doppelt wirkenden Hydraulikkolben 53, der in einem Zylinder 54 sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung verstellbar ist. Die Kolbenstange 56 des Kolbens 53 schließt dabei über ein Gelenk 57 an den Hauptflügel an, während der Zylinder 54 gleichfalls über ein Gelenk 58 am Klappenteil 4 angreift, Die Betäti- gung des Stellmotors 52 erfolgt mittels einer hier nicht dargestellten Druckmittelsteuereinrichtung, die vom Piloten aus bedient werden kann.

Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig., bis 7 ist wie nachfolgend beschrieben:

Im Schnellflug des Flugzeuges bilden beide Klappenteile und 4 der Klappensysteme jeweils gemeinsam den vorderen Teil des Tragflügels 2. Sollen die Klappenteile 3 und 4 z. B. für den-Landeanflug ausgefahren werden, so werden die Schwenkarme 12 über das Bediengestänge 8 verschwenkt und damit die Klappenteile: 3 und 4 in der Tragflügelebene aus ihrer Einfahrstellung herausbewegt. Gleichzeitig wird das Klappenteil 4 über den Lenker 32 zwangläufig um die Schwenkachsen 28 aus der Ausnehmung 43 am Hauptflügel 2 gegenüber dem Klappenteil 3 seharnierartig in die Ausfahrstellung geklappt (Fig. 2, 5, und 6t). Der Einfahrvorgang beider Klappenteile 3 bzw. 4 erfolgt dabei sinngemäißi der vorbesehriebenen Ausfahrbewegung mit umgekehrtem; Ablauf.

Bei dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel kann mit Hilfe des Stellmotors 52 das Klappenteil 4 unabhängig von der Stellung des Klappenteiles 3 verschwenkt werden. Es besteht ferner die Möglichkeit, beide Klappenteile in Ausfahr stellung zu bringen und aus dieser Ausfahrstellung heraus mittels einer Betätigung des Stellmotors 52 das Klappenteil 4 im Sinne einer Vergrößerung oder Verkleinerung seines Anstellwinkels unabhängig von der Stellung des Klappenteiles 3 zu bewegen. Es ist mittels des Stellmotors 52 aber auch möglich, das Klappenteil 4 gegenüber dem Klappenteil 3 innerhalb der Ausfahrbewegung beider Klappenteile eine der Aus fahr lie wegung überlagerte Schwenkbewegung zu erteilen.

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Die in Ausführungsbeispiel be se Iu* ie be ne η Klappensysteme sind nicht auf die Anordnung an der Tragflügelvorderkante beschränkt, sondern körinen in der gleichen Weise auch für Klappen an der Tragflügelhinterkante verwendet werden. Es ist auch eine Ausführung denkbar, bei der sowohl an der Tragflügelvorderkante als auch an der Tragflugelhinterkante die erfindungsgemäß ausgebildeten Klappensysteme angeordnet sind.

28. März 1969

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Claims (1)

1. Reg. 2235

   Patentansprüche

   Tragflügel mit an der Tragflügelvorder- und bzw. oder Hinterkante angeordneter Spaltklappe, die mittels einer Parallelogrammführung etwa in der Tragflügelebene herausschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe aus einem am Tragflügel (2) gelagerten, im Einfahrzustand oberen Teil (3) und einem zweiten unteren Teil (4) besteht, der um die äußere Kante des oberen Teiles (3) scharnierartig herausschwenkbar ist und daß beide Teile in Ausfahre te llung selbständige Spaltklappen bilden.

   2. Tragflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich am Hauptflügel (2) eine Lenkerstange (32) gelenkig abstützt, die mittels ihres anderen Endes am unteren Klappenteil (4) in einem Abstand von dessen Schwenkachse (28) in der Art eines Pleuels gelenkig angreift.

   3. Tragflügel nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker zwischen dem Haupt flügel (2) und dem unteren Klappenteil (4) durch einen hydraulisch wirkenden Stellmotor (52) gebildet ist, der unabhängig von der Verstellbewegung des oberen Klappenteiles (3) betätigbar ist.

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   23. März 1969 ET 10/Be/jz

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