DE19709917C1 - Device for controlled deformation of shell structure, e.g. aircraft support surface - Google Patents
Device for controlled deformation of shell structure, e.g. aircraft support surfaceInfo
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- B64C3/44—Varying camber
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gesteu erten Verformung einer Schalenstruktur, insbesondere einer Tragfläche eines Flugzeugs, wobei die Schalenstruktur aus zwei im Abstand voneinander angeordneten, an eines ihren Längsseiten durch den Holm fest miteinander verbundenen gewölbten Schalen besteht, deren jede auf ihrer, der anderen Schale zugewandten Seite mit einer Vielzahl von Beulrippen versehen ist.The invention relates to a device for control deformation of a shell structure, in particular one Airplane wing, the shell structure of two spaced apart on one of their long sides domed shells firmly connected by the spar exists, each on their, facing the other bowl Side is provided with a variety of bulging ribs.
Eine derartige Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Verän derung des Flügelprofils eines Flugzeugs, um so die Wölbung der Schalenstruktur einer Tragfläche an unterschiedliche Flugzu stände anpassen zu können.Such a device is particularly suitable for changing the wing profile of an airplane, so the curvature of the Shell structure of a wing to different flight lines to be able to adapt stands.
Aus der DE-A-28 06 594 ist ein veränderbares Flügelprofil be kannt, welches eine vordere Unterklappe und oben eine Nasen klappe aufweist, die gelenkartig miteinander verbunden sind, wobei an der Nasenklappe zwei Führungsschienen befestigt sind, die mit ihrem hinteren Teil in einen kastenartigen Holm ein schiebbar sind und wobei aus dem kastenartigen Holm zwei Rol lenträger mit je zwei Führungsrollen nach vorne sowie je zwei Führungsrollen nach hinten vorstehen; ein Kniehebel ist schwenkbar dergestalt vorgesehen, daß ein Hebelarm über eine Gelenkstange mit dem vorderen Teil eines Gelenkmechanismus verbunden ist und dessen anderer Hebelarm in Wirkverbindung mit der vorderen Unterklappe steht.From DE-A-28 06 594 a changeable wing profile is be knows which has a front lower flap and a nose above has a flap which are connected to one another in an articulated manner, two guide rails are attached to the nose flap, the rear part in a box-like spar are slidable and from the box-like spar two Rol Carrier with two guide rollers to the front and two each Protruding guide rollers to the rear; is a toggle pivotably provided such that a lever arm over a Link rod with the front part of a link mechanism is connected and the other lever arm in operative connection with the front lower flap is.
Diese bekannte Vorrichtung zur Veränderung eines Flügelprofils ist kompliziert im Aufbau und äußerst störanfällig.This known device for changing a wing profile is complicated in structure and extremely prone to failure.
Aus der internationalen Patentanmeldung WO 94/26 588 ist eine Vorrichtung zur gesteuerten Verformung einer Schalenstruktur und insbesondere einer Tragfläche eines Flugzeuges bekannt, wobei zwischen den beiden, die Tragfläche bildenden gewölbten Schalen eine Vielzahl von Aktuatoren vorgesehen sind, die je weils an beiden Enden mit einem ein- und ausfahrbaren Stempel versehen sind und wobei die freien Enden der Stempel an der Ober- bzw. der Unterschale befestigt sind. Durch die Längenver änderung der einzelnen Stempel der Aktuatoren werden Oberschale bzw. Unterschale gezielt beaufschlagt, so daß ihr Abstand voneinander an ausgewählten Stellen zwischen ihren Verbindungs rändern einstellbar ist. Allerdings tritt hierbei keine flächi ge Wölbung auf, sondern nur eine punktuelle, die sich jeweils in etwa kreisförmig um die Anlenkstelle eines jeden Stempels an Oberschale bzw. Unterschale erstreckt.One of the international patent applications WO 94/26 588 Device for the controlled deformation of a shell structure and in particular a wing of an aircraft is known, being between the two arched, forming the wing Shells a variety of actuators are provided, each because at both ends with a retractable and extendable stamp are provided and the free ends of the stamp on the Upper or lower shell are attached. By the length ver Changes to the individual stamps of the actuators become the upper shell or lower shell targeted, so that their distance at selected locations between their connections edges is adjustable. However, there is no surface area ge curvature, but only a selective one, each one approximately circular around the articulation point of each stamp Upper shell or lower shell extends.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur gesteuerten Verformung einer Schalenstruktur zu schaffen, die einfach im Aufbau ist und eine gleichmäßige Verformung der Schalenstruktur ermöglicht.The object of the invention is a device for controlled deformation of a shell structure to create the is simple in construction and uniform deformation of the Shell structure enables.
Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im kennzeichnen den Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben. Starting from a device of the aforementioned Kind of solves this task with the mark in features specified in part of claim 1; beneficial Refinements are described in the subclaims.
Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, daß bei Verformung der quasi - elastisch mit den Schalen verbundenen Beulrippen in nur eine Richtung nur diejenigen Beulrippen beaufschlagt werden müssen, welche senkrecht zur gewünschten Verformungsrichtung angeordnet sind. Bei Verformungen in beide Richtungen zur Er zielung einer sphärischen Verformung, d. h. einer Wölbung, sind senkrecht zueinander verlaufende Rippen in beide Richtungen durch die Aktuatoren anzusteuern.The invention is based on the knowledge that when deformed the quasi - elastic buckling ribs connected to the shells in only one direction only those bulging ribs are applied which are perpendicular to the desired direction of deformation are arranged. With deformations in both directions to the Er aiming a spherical deformation, d. H. a curvature ribs perpendicular to each other in both directions controlled by the actuators.
Die Schalenstruktur kann dabei in einzelne Felder, d. h. von vier Beulrippen begrenzte Vierecke, unterteilt sein und dabei sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung an die ge wünschte Kontur angepaßt werden. Die Verformung der Beulrippen führt dabei sowohl zu einer Streckung als auch zu einer Beugung der mit den Beulrippen versehenen Schalenstruktur, wobei sogar auch eine Streckung über die Ebene hinaus bis zu einem gewissen Grad realisierbar ist.The shell structure can be divided into individual fields, i.e. H. from four bulging ribs delimited quadrilaterals, divided and included both in the longitudinal direction and in the transverse direction to the ge desired contour can be adjusted. Deformation of the bulging ribs leads to both extension and flexion the shell structure provided with the buckling ribs, and even a stretch beyond the plane to a certain extent Degree is feasible.
Um eine wirksame, rein streckende Verformung zu erreichen, sind die Beulrippen gewellt auszulegen. Wird hingegen eine rein beugende Verformung erwünscht, so sind die Beulrippen der Aus gangsstruktur gerade auszuführen. Um Bewegungen in beide Rich tungen zu ermöglichen, sind die Beulrippen ebenfalls gewellt auszuführen.To achieve an effective, purely stretching deformation, are to design the bulge ribs wavy. On the other hand, one becomes pure diffractive deformation desired, the bulging ribs are the end straight structure. To move in both directions The bulge ribs are also corrugated to enable to execute.
Bei einer angestrebten rein streckenden Verformung sind vor teilhafterweise Verstärkungen zur Krafteinleitung in die Beul rippen als Druckelemente vorzusehen, wohingegen bei beugender Verformung Zugelemente als Verstärkungen vorgesehen werden. If a purely stretching deformation is aimed for, partially reinforcements for the introduction of force into the bulge ribs to be provided as pressure elements, whereas with diffractive Deformation tensile elements are provided as reinforcements.
Durch die Gestaltung und Plazierung der als Krafteinleitungs elemente dienenden Aktuatoren sowie durch die Abstandswahl zwi schen den Aktuatoren sind unterschiedliche Krümmungsgrade rea lisierbar. Weiterhin kann eine Variation der Krümmungsform, beispielsweise eine sphärische Verformung, durch variable Ak tuatoransteuerung erreicht werden.Through the design and placement of the force application elements serving actuators and by the choice of distance between Different degrees of curvature are real between the actuators lisable. Furthermore, a variation in the shape of the curvature, for example a spherical deformation due to variable Ak tuator control can be achieved.
Durch unterschiedliche Ausgestaltung der Beulrippen, beispiels weise durch eine gezielte Steifigkeitserhöhung bzw. Steifig keitsreduzierung und Variation der Krafteinleitungspunkte an den Anlenkstellen der Stempel, kann ein angepaßtes Überset zungsverhältnis zwischen Aktuatorenbewegung und Schalenbewegung erzielt werden. Als Folge unterschiedlicher Beulrippenhöhen läßt sich ebenfalls die Steifigkeit variieren.By different design of the buckling ribs, for example wise through a targeted increase in stiffness or stiffness reduction and variation of the force application points the articulation points of the stamp, an adapted translation can be made ratio between actuator movement and shell movement be achieved. As a result of different bulging rib heights the stiffness can also be varied.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es nicht nur mög lich, eine Verformung einer gegebenen Schalenstruktur zu erzie len, sondern auch durch gezielte Aktuatorsteuerung eine uner wünschte Verformung der Schalenstruktur z. B. bei erhöhter Bela stung auszugleichen, d. h. rückgängig zu machen oder gar nicht erst auftreten zu lassen. Eine mögliche Anwendung hierfür ist die Schwingungsdämpfung.It is not only possible with the device according to the invention to deform a given shell structure len, but also through targeted actuator control an un desired deformation of the shell structure z. B. with increased Bela equalize d. H. undo or not at all let it occur first. One possible application for this is the vibration damping.
Die Beulrippen können entweder steife Platten mit diskreten Gelenken, halbsteife Platten mit virtuellen Biegegelenken oder steife Platten mit elastischen Zwischenplatten mit gleichmäßi ger Biegung sein.The buckling ribs can either be rigid plates with discrete ones Joints, semi-rigid plates with virtual flexible joints or rigid plates with elastic intermediate plates with uniform straight bend.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der vorteilhafte Ausführungsbeispiele dargestellt sind. In the following the invention with reference to the drawing explained, shown in the advantageous embodiments are.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Teil einer Schalungsstruktur mit Beulrippen; Fig. 1 shows a part of a formwork structure with Beulrippen;
Fig. 2a und 2b das Prinzip der Schalenverformung; Figs. 2a and 2b the principle of the shell deformation;
Fig. 3a und 3b den Zusammenhang zwischen Beulrippenauslenkung und Schalenverformung; FIGS. 3a and 3b the relationship between Beulrippenauslenkung and cup crush;
Fig. 4 eine Beulrippenverformung zur Beugung und Streckung der Schale; Fig. 4 is a Beulrippenverformung for flexion and extension of the shell;
Fig. 5 eine Beulrippenverformung bei überstreckter Struk tur; Fig. 5 shows a buckling rib deformation with an overstretched structure;
Fig. 6a, 6b und 6c das Prinzip der Formstabilität durch Einwirkung von Aktuatoren; FIG. 6a, 6b and 6c, the principle of dimensional stability by the action of actuators;
Fig. 7a, 7b und 7c prinzipielle Möglichkeit zur Anbindung der Beulrip pen an die Schale; Fig. 7a, 7b and 7c basic possibility of connecting the Beulrip pen to the shell;
Fig. 8 einen Teil einer adaptiven Tragfläche; Fig. 8 shows a part of an adaptive wing;
Fig. 9 eine vergrößerte Darstellung einer adaptiven Flü gelbeplankung; Fig. 9 is an enlarged view of an adaptive Flü yellow planking;
Fig. 10 die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ver formte Schale; Fig. 10, the ver through the inventive device formed shell;
Fig. 11 eine mögliche Art der Krafteinleitung in eine Beul rippe; Fig. 11 shows a possible way of applying force to a bulge rib;
Fig. 12 bis 20 verschiedene schematische Draufsichten auf die Anordnungen von Beulrippen und Aktuatoren zur Er zielung einer adaptiven Tragfläche. Fig. 12 to 20 different schematic plan views of the arrangements of buckling ribs and actuators to achieve an adaptive wing.
In den Figuren, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszei chen versehen sind, bedeutet 1 eine Schale der zu verformenden Schalenstruktur, beispielsweise die Oberschale oder Unterschale einer Tragfläche eines Flugzeugs. Mit 2 sind Beulrippen be zeichnet, die in geeigneter Form über eine ihrer Längskanten mit der Schale verbunden sind und sowohl zur Versteifung der Schale dienen, als auch erfindungsgemäß zur Verformung.In the figures, in which the same parts are provided with the same reference numerals, 1 means a shell of the shell structure to be deformed, for example the upper shell or lower shell of an aircraft wing. With 2 bulge ribs are characterized, which are connected in a suitable form via one of their longitudinal edges to the shell and serve both to stiffen the shell, and according to the invention for deformation.
In Fig. 2a und 2b ist das Prinzip der Schalenverformung durch Auslenkung der Beulrippen 2 dargestellt, wobei mit dem geraden Pfeil in Fig. 2a die Richtung der Kraftbeaufschlagung der Beulrippe und durch den gebogenen Pfeil in Fig. 2b die Verformung der Schale angedeutet ist.In Fig. 2a and 2b the principle of the cup crush is represented by deflection of the Beulrippen 2, wherein the direction of applying force to the Beulrippe and the deformation of the shell is indicated by the straight arrow in FIG. 2 by the curved arrow in Fig. 2b.
Fig. 3a und 3b zeigen den Zusammenhang zwischen der Auslen kung der Beulrippe 2 durch Beaufschlagung mit einer Kraft z. B. durch einen Aktuator in Richtung des geraden Pfeiles sowie die dazugehörige Verformung der Schale 1, wie es durch die geboge nen Pfeile angedeutet ist. Fig. 3a and 3b show the relationship between the effect of Auslen Beulrippe 2 z by applying a force. B. by an actuator in the direction of the straight arrow and the associated deformation of the shell 1 , as indicated by the bent arrows.
Fig. 4 zeigt eine Verformung der Beulrippe 2 in Richtung des geraden Pfeiles und die da zugehörige Beugung und Streckung der Schale 1, wie es durch den gebogenen Pfeil angedeutet ist. Fig. 4 shows a deformation of the bulge rib 2 in the direction of the straight arrow and the associated diffraction and extension of the shell 1 , as indicated by the curved arrow.
Fig. 5 zeigt eine mögliche Verformung der Beulrippe 2 bei einer überstreckten Schale 1. Fig. 5 shows a possible deformation of the Beulrippe 2 at a hyperextended shell 1.
Statt einer Verformung kann durch eine gezielte Ansteuerung der einzelnen Aktuatoren auch eine Verformung der Schalenstruktur bei erhöhter Belastung vermieden werden, wie es an den Fig. 6a, 6b und 6c angedeutet ist. Dies eignet sich insbesondere für eine durch Schwingungen hervorgerufene unerwünschte Verformung. Dabei bedeutet in den Figuren Fakt die vom Aktuator ausgeübte Kraft zum Ausgleich der unerwünschten Verformung F.Instead of deformation, a targeted actuation of the individual actuators can also prevent deformation of the shell structure under increased load, as is indicated in FIGS. 6a, 6b and 6c. This is particularly suitable for an undesired deformation caused by vibrations. In the figures, fact means the force exerted by the actuator to compensate for the undesired deformation F.
Fig. 7a, 7b und 7c zeigen prinzipielle Möglichkeiten der Anbindung einer Beulrippe 2 an eine Schale 1. Gemäß Fig. 7a kann dieses über ein Längsgelenk 8 erfolgen, das zwischen der der Schale 1 zugewandten Längskante der Beulrippe 2 und der Schale 1 angeordnet ist. Gemäß Fig. 7b kann die Anbindung auch über ein Biegegelenk 9 erfolgen, z. B. eine entsprechende Verdünnung durch Materialabtragung im unteren Bereich der Beul rippe 2. Gemäß Fig. 7c erfolgt die Anbindung der Beulrippe 2 über ein Bauteil 10 mit höherer Elastizität als die Beulrippe 2, welches zwischen Beulrippe und Schale 1 angeordnet wird. Fig. 7a, 7b and 7c show basic ways of connecting a Beulrippe 2 to a shell 1. According to Fig. 7a, this may be via a longitudinal joint 8 is arranged between the shell 1 of the longitudinal edge facing the Beulrippe 2 and the shell 1. According to Fig. 7b, the connection can also be made via a flexible joint 9 , for. B. a corresponding dilution by material removal in the lower region of the bulge rib 2 . According to Fig. 7c, the connection of the Beulrippe 2 via a member 10 having a higher elasticity than the Beulrippe 2, which is disposed between shell 1 and Beulrippe.
Fig. 8 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer adaptiven Flü gelhinterkante, bestehend aus einer Vielzahl von in Längsrich tung hintereinander angeordneten gewellten Beulrippen 2, die über eine der Anbindungsmöglichkeiten gemäß Fig. 7a bis 7c an den beiden sich gegenüberliegenden Schalen 1, 1' einer Trag fläche angeordnet sind. Mit dem Doppelpfeil S ist dabei die Spannweitenrichtung bezeichnet und mit dem Doppelpfeil P die Profiltiefenrichtung der Tragfläche. Man erkennt, daß zwischen jeweils zwei sich gegenüberliegenden Beulrippen 2 Aktuatoren 3 angeordnet sind, die jeweils mit zwei sich gegenüberliegenden ein- und ausfahrbaren Stempeln 7 (siehe auch Fig. 9 und 10) versehen sind. Fig. 8 shows the basic structure of an adaptive wing trailing edge, consisting of a plurality of corrugated buckling ribs 2 arranged one behind the other in the longitudinal direction, which surface via one of the connection options according to FIGS . 7a to 7c on the two opposing shells 1 , 1 ' are arranged. The double arrow S denotes the span direction and the double arrow P the profile depth direction of the wing. It can be seen that between two opposing buckling ribs 2 actuators 3 are arranged, which are each provided with two mutually opposite retractable and extendable punches 7 (see also FIGS. 9 and 10).
Fig. 11 zeigt die prinzipielle Krafteinleitung an den Anlenk stellen 4 der einzelnen Stempel 7 an die Beulrippen 2. Eine strukturgerechte Krafteinleitung kann durch die Anordnung von Kunststoffasern 5 erfolgen, die ausgehend vom Anlenkpunkt 4 für die Krafteinleitung in die Beulrippe 2 sorgen und die ent weder in die Beulrippe eingebettet sind oder die auf ihrer Oberfläche angeordnet und fest mit der Beulrippe 2 verbunden sind. Mit 6 sind dabei noch übliche, der Verstärkung dienende Stringer bezeichnet. Fig. 11 shows the basic application of force to the pivotable filters 4 of the individual punch 7 to the Beulrippen. 2 A structurally correct introduction of force can take place through the arrangement of plastic fibers 5 which, starting from the articulation point 4, ensure the introduction of force into the bulge rib 2 and which are neither embedded in the bulge rib or which are arranged on their surface and firmly connected to the bulge rib 2 . With 6 are still usual, the reinforcement serving Stringer designated.
Fig. 9 zeigt in einer vergrößerten Darstellung einen Teil einer adaptiven Tragfläche für ein Flugzeug, wobei deutlich sichtbar wird, daß die Beulrippen 2, von denen mehrere in Längsrichtung hintereinander angeordnet sind, derart gewählt sind, daß die Längsachsen der Wellenberge und der Wellentäler senkrecht zur Ebene der (hier unverformten) Schale 1 verlaufen. Die Aktuatoren 3 sind dabei derart angeordnet, daß sich ihre gegenüberliegenden Stempel 7 jeweils auf zwei gegenüberliegen den Wellentälern bzw. Wellenbergen der Beulrippen 2 abstützen. Fig. 9 shows in an enlarged view part of an adaptive wing for an aircraft, it being clearly visible that the buckling ribs 2 , of which several are arranged one behind the other in the longitudinal direction, are selected such that the longitudinal axes of the wave crests and the wave troughs are perpendicular to Level of the (here undeformed) shell 1 . The actuators 3 are arranged such that their opposing punches 7 are each supported on two opposite the wave troughs or wave crests of the buckling ribs 2 .
Vorzugsweise bestehen die Beulrippen aus faserverstärktem Kunststoff, wobei hierbei die gewünschte Wölbung der Schale 1 durch wellenförmiges Auslenken der Beulrippen erfolgt. Dabei sind die Stringer 6 vorzugsweise an den Nulldurchgängen der Wellen plaziert. Sie dienen an dieser Stelle nicht nur zur Aussteifung der Flügelstruktur in Spannweitenrichtung, sondern auch als Führung für den sogenannten Wellenschlag des Beulrip penbogens und bieten damit einen Schutz vor Ausknicken.The buckling ribs are preferably made of fiber-reinforced plastic, the desired curvature of the shell 1 being achieved by undulating the buckling ribs. The stringers 6 are preferably placed at the zero crossings of the waves. At this point, they not only serve to stiffen the wing structure in the span direction, but also as a guide for the so-called corrugation of the bulge rib arch and thus offer protection against buckling.
Fig. 10 zeigt nun die durch Betätigung der Aktuatoren, d. h. Beaufschlagung der Beulrippen 2 erzielte Verformung der Schale 1. Fig. 10 is now by operation of the actuators, that is, charging of the Beulrippen 2 shows achieved deformation of the shell 1.
Die Auslenkung der einzelnen Stege der Beulrippen erfolgt also durch die Aktuatoren 3, die in Flügellängsrichtung an den Wel lentälern bzw. Wellenbergen angeordnet sind. Durch das Zusam menkoppeln von jeweils zwei Beulrippen 2 bleibt das Gesamtsy stem nach außen kräftefrei.The deflection of the individual webs of the buckling ribs is thus carried out by the actuators 3 , which are arranged in the longitudinal direction of the wing at the Wel valleys or wave crests. By mating two buckling ribs 2 together , the overall system remains externally free of forces.
Um eine möglichst niedrige Belastung für die Aktuatoren 3 zu erhalten, ist die Grundstruktur aus Beulrippen für die Ober schale so auszulegen, daß bei maximalem Ausschlag nach oben die mit der Oberschale verbundenen Beulrippen gestreckt (gerade) sind, wohingegen die mit der Unterschale verbundenen Beulrippen ihre höchste Welligkeit aufweisen. Die untere Schale ist dabei so auszulegen, daß für sie bei Maximalausschlag nach unten die Strecklage eintritt. Durch diesen möglichst geraden Verlauf der Beulrippen, der nur die Verstellwege zuläßt, die zur erwünschten Verformung nötig ist, werden die Verstell- bzw. Haltekräfte, die durch die Aktuatoren aufzubringen sind, gering gehalten. Eine weitere Verformung ist durch die Strecklage der Beulrippen begrenzt.In order to obtain the lowest possible load for the actuators 3 , the basic structure of buckling ribs for the upper shell is to be designed such that, with maximum deflection, the buckling ribs connected to the top shell are stretched (straight), whereas the buckling ribs connected to the bottom shell are theirs have the highest ripple. The lower shell is to be designed in such a way that the stretched position occurs for it at the maximum deflection downwards. This as straight as possible course of the buckling ribs, which only allows the adjustment paths that are necessary for the desired deformation, the adjustment or holding forces that are to be applied by the actuators are kept low. A further deformation is limited by the stretched position of the buckling ribs.
Als mögliche Aktuatoren können z. B. Hydraulikzylinder, SMA-Aktuatoren oder Spindelantriebe verwendet werden. As possible actuators such. B. hydraulic cylinder, SMA actuators or spindle drives can be used.
Bei der Anordnung der Aktuatoren ist darauf zu achten, daß sich beide zu einer Einheit zusammengefaßten Beulrippen gleichmäßig verformen.When arranging the actuators, make sure that both bulge ribs combined into one unit deform evenly.
Durch ein Gestänge oder dgl. läßt sich die Anzahl der nötigen Aktuatoren verringern. Die in den Fig. 12 bis 20 eingezeich neten Aktuatoren zeigen insbesondere die Stellen an, an denen Kräfte in die Beulrippen eingeleitet werden müssen. Zum Aus gleich der Aktuatorkräfte kann bei Bedarf zwischen jeweils zwei Beulrippen ein weiteres Stringerbauteil vorgesehen werden.The number of actuators required can be reduced by means of a linkage or the like. The actuators shown in FIGS . 12 to 20 show in particular the locations at which forces have to be introduced into the buckling ribs. To equalize the actuator forces, a further stringer component can be provided between two buckling ribs if necessary.
In den Fig. 12 bis 20 sind verschiedene schematische Dar stellungen von möglichen Anordnungen von Beulrippen 2, Aktuato ren 3, Stringern 6 vor bzw. nach einer erwünschten Verformung dargestellt und zwar in Draufsicht.In Figs. 12 to 20 various schematic Dar are assortments of possible arrangements of Beulrippen 2, Aktuato ren 3, stringers 6 shown before and after a desired deformation and indeed in plan view.
Es können also mehrere parallele Reihen von Beulrippenpaaren vorgesehen werden, wobei jeweils zwischen zwei sich gegenüber liegenden geraden oder gewellten Beulrippen ein Aktuator 3 mit zwei sich gegenüberliegenden ein- und ausfahrbaren Stempeln vorgesehen wird, um eine erwünschte sphärische Verformung der Schale 1 zu erzielen.It is therefore possible to provide a plurality of parallel rows of buckling rib pairs, an actuator 3 with two mutually opposite retractable and extendable punches being provided in each case between two opposite straight or corrugated buckling ribs, in order to achieve a desired spherical deformation of the shell 1 .
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Vorteil er zielt, daß sich die Aktuatoren ausschließlich in Spannweiten richtung erstrecken, so daß ein großer Einbauraum je Aktuator zur Verfügung steht, der durch den Abstand zweier sich gegen überliegender Beulrippen begrenzt wird. Die Beibehaltung einer in sich stabilen Flügelstruktur mit Beulrippenbögen und Strin gern wird dabei ermöglicht. With the device according to the invention, he is the advantage aims that the actuators are only in spans extend direction, so that a large installation space per actuator is available by the distance between two against each other overlying buckling ribs is limited. Maintaining one stable wing structure with bulging rib arches and string gladly it is made possible.
Die Vorrichtung läßt sich von vornherein auf die Verwendung von faserverstärkten Kunststoffen auslegen. Diese faserver stärkten Kunststoffe erlauben durch ihre Ermüdungsfreiheit die im Betrieb auftretenden häufigen Verformungen problemlos aus zu halten.The device can be used from the outset of fiber reinforced plastics. This fiberver Reinforced plastics allow freedom from fatigue Frequent deformations occurring during operation are no problem hold.
Durch die kleinen erforderlichen Verformungen der Beulrippen ergeben sich nur kleine Winkel. Die auftretenden Außenkräfte werden so zum Großteil durch die Schalenstruktur und nicht durch die Aktuatoren aufgenommen.Due to the small deformations of the buckling ribs required there are only small angles. The external forces that occur are largely due to the shell structure and not recorded by the actuators.
Durch die Winkelverhältnisse in der Schalenstruktur und die Krafteinleitung senkrecht zur Verformung sind nur geringe Ak tuatorkräfte erforderlich. Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung wenige Verschleißteile auf.By the angular relationships in the shell structure and the Force transmission perpendicular to the deformation is only minor Ak tuator forces required. Furthermore, the invention Device has few wearing parts.
Durch differenzierte Aktuatoransteuerung ist sowohl eine konti nuierliche als auch eine diskontinuierliche Verwölbung erziel bar; bei Aktuatorausfall bleibt eine Reststeifigkeit der Scha lenstruktur erhalten. Ferner geht die Schalenstruktur selbsttä tig in die Kraft potentiell günstigste Form, d. h. in ihre Aus gangsposition zurück.Due to differentiated actuator control, both a continuous Nuclear as well as discontinuous warping achieved bar; if the actuator fails, the stiffness remains preserve len structure. Furthermore, the shell structure goes automatically Potentially cheapest form in the power, d. H. in their out gear position back.
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