DE2125971C3 - Klappenanordnung für einen Flugzeugtragflügel - Google Patents
Klappenanordnung für einen FlugzeugtragflügelInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C9/00—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders
- B64C9/14—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots
- B64C9/16—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots at the rear of the wing
- B64C9/20—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots at the rear of the wing by multiple flaps
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Klappenanordnung für einen Flugzeugtragflügel mit zwei hintereinan-
der angeordneten Teilklappen, von denen die hintere Teilklappe an der vorderen Teilklappe zum Schwenken
in der einen Richtung und die vordere Teilklappe am Flugzeugtragflügel zum gemeinsamen Schwenken beider Teilklappen in der anderen Richtung derart ^
angelenkt ist, daß beim Schwenken der hinteren Teilklappe ein Durchtrittsspalt zwischen beiden Teilklappen und beim Schwenken beider Teilklappen ein
Es ist bekannt, eine Steuerklappe in beiden Richtungen zu verschwenken und jeweils einen aerodynamisch
wirksamen Spalt freizugeben, damit die Strömung bei großen Steuerausschlägen nicht abreißen kann. Große
Steuerausschläge sind insbesondere für Steuerklappenanordnungen an Kippflügelflugzeugen von großer
Bedeutung, um bei senkrechter Flügelstellung eine aerodynamische Giersteuerung mit einer ausreichenden
Gierbeschleunigung zu erzielen.
Bei eineir bekannten Anordnung ist vorgesehen, den
Spalt beiderseits durch zusätzliche Klappen in der neutralen Lage der Steuerklappe abzudecken und
derart kinematisch mit dem Flugzeugprofil und der Steuerklappe zu verbinden, daß beim Verschwenken
der Steuerklappe jeweils die Strömung von der Druckseite zur Saugseite des Profils durch den Spalt
geleitet wird.
Es bestehen bei dieser bekannten Anordnung die Mängel, daß der eigentliche Kanal und der Austrittsspalt nicht nach aerodynamischen Gesichtspunkten
gestaltet werden können und ein erheblicher Aufwand für die Kinematik der Spaltklappen erfolgen muß.
Ferner entsteht eine relativ große Gesamttiefe der Anordnung, die zur Wirksamkeit der Steuerausschläge
nicht ausgenutzt werden kann.
Weiterhin sind im wesentlichen zur Auftriebserzeugung Klappenanordriungen bekannt, die aus mehrteiligen an der Flügelhinterkante hintereinander angeordneten und gemeinsam in gegenseitiger Abhängigkeit
verschieden weit ausfahrbare und in einer Richtung verschwenkbiire Spaltklappen aufweisen. Zwischen den
einzelnen Klappenteilen werden dabei Durchtrittsspalte gebildet Kllappenanordnungen dieser Art betreffen eine
andere Gattung.
Durch die US-PS 32 23 356 ist auch eine verstellbare Anordnung mit zwei hintereinander liegenden Klappen
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt Hierbei sind eine aufwendige Kinematik und Ansteuermittel erforderlich, und es werden ajch die gebildeten
Durchtrittsspalte nicht jeweils für eine Durchtrittsrichtung aerodynamisch wirksam ausgebildet
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine wirkungsvolle Klappenanordnung
für große Steuerausschläge in beiden Richtungen zu schaffen, die beim Verschwenken jeweils die Strömung
von der Druckseite zur Saugseite des Profils durch einen zugeordneten Durchtrittsspalt ermöglicht Darüber
hinaus soll eine Ausnutzung des vorhandenen Einbauvolumens im Flügel gewährleistet und dabei eine einfache
Kinematik ermöglicht werden, die mit einem Steuerelement Ausschläge der Steuerklappe sowohl nach oben
alr auch nach unten erzielen lassen.
Die LöHung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die vordere Teilklappe um eine
auf der einen Profilseite außerhalb der Tragflügelkontur liegende Flügellängsachse schwenkbar am Tragflügel
gelagert isit und die hintere Teilklappe um eine auf der anderen Profilseite außerhalb der Klappenkontur
verlaufende erste Klappenlängsachse schwenkbar an der vorderen Teilklappe gelagert ist, wobei ein mit
seinem ersten Ende im Bereich der anderen Profilseite um eine zweite Klappenlängsachse schwenkbar angelenkter Lenker mit seinem zweiten Ende auf der einen
Profilseite um eine dritte Klappenlängsachse schwenkbar gelenkig mit der hinteren Teilklappe verbunden ist,
und daß eine Verstellvorrichtung an einem Arm eines zweiarmigen, an der vorderen Teilklappe um eine vierte
Klappenlängsachse schwenkbar gelagerten Hebels angreift, der mit dem Ende seines anderen Arms mit
einem Lenker verbunden ist, welcher an einem an der hinteren Teilklappe befestigten Haltearm zwischen der
hinteren Teilklappe und den Anlenkpunkten der hinteren mit der vorderen Teilklappe angelenkt ist
Durch die Bildung von jeweils der Strömungsrichtung zugeordneten Durchtrittsspalten ist es möglich, eine
optimale Gestaltung des eigentlichen Kanals und des Austrittsspalts wach aerodynamischen Gesichtspunkten
durchzuführen.
Weiterhin wird zum Antrieb der Teilklappen eine einfache Kinematik mit zwei Totpunktlagen geschaffen,
die es ermöglichen, mit nur einem Stellzylinder die Steuerbewegungen durchzuführen.
Um eine Bewegung der Teilklappen zueinander auf
ein Minimum zu begrenzen, wird vorgeschlagen, daß die Anlenkpunkte auf jeder Profilseite in ihrer Normallage
nahezu in einem Punkt vereinigt sind.
Weiterhin ist zur Erzielung günstiger Hebelarme vorgesehen, daß die Anlenkpunkte über Haltearme an
den Teilkiappen bzw. am Flugzeugprofil angeschlossen sind.
Zur Beschleunigung der Strömung ist ferner vorgesehen, daß die gebildeten Durchtrittsspalte zwischen bzw.
vor den Teilklappen in der jeweiligen Strömungsrichtung düsenformig ausgebildet sind.
Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch dargestellt Es zeigt
F i g. 1 bis 3 Prinzipdarstellungen der Teilklappen am Tragflügel in der neutralen Lage sowie in der Stellung
bei negativem und positivem Ausschlag,
Fig.4 bis 6 Darstellungen gemäß Fig. 1 bis 3 mit
einer Anordnung der Teilklappen über ein Viergelenkgetriebe unter Fortlassung des Antriebs,
Fig.7 bis 9 Darstellungen gemäß Fig.4 bis 6 mit
einem Stellantrieb.
An einem Tragflügel 1 sind zwei hintereinander liegende Teilkiappen 2 und 3 angeordnet. Die
Teilklappen 2 und 3 bilden zusammen eine strömungsgünstige Steuerklappe, wobei die hintere Teilklappe 3
ebenfalls als vollständige Steuerklappe ausgebildet ist und die vordere Teilklappe 2 einen VergröOerungsteil
darstellt
Die Teilkiappen 2 und 3 sind dabei so angeordnet, daß beim Schwenken in einer Richtung beispielsweise bei
negativem Ausschlag beide Teilkiappen 2 und 3 gemeinsam verschwenkbar sind und einen Durchtrittsspalt
4 zwischen dem Tragflügel 1 und der vorderen Teilklappe 2 freigeben. Beim Schwenken in der anderen
Richtung — positiver Ausschlag — wird nur die hintere Teilklappe 3 verschwenkt und gibt dabei einen
Durchtrittsspalt 5 zwischen den Teilklappen 2 und 3 frei.
Hierdurch entsteht für jede Strömungseinrichtung ein zugeordneter Durchtrittsspalt 4 bzw. 5, der jeweils in
Strömungsrichtung durch die Hinterkante des Tragflügels 1 bzw. der zugeordneten Teilklappe 2 düsenformig
eingeengt und für die Strömungsrichtung nach aerodynamischen Gesichtspunkten optimal ausgelegt ist.
Zur Durchführung der Schwenkbewegungen greifen an jeder Teilklappe 2 und 3 auf jeder Profilseite 6 und 7
Haltearme 8 und 9 bzw, 10 und It an, die mit den Teilklappen 2 und 3 jeweils fest verbunden sind und an
ihren freien Enden Anlenkpunkte 12, U bzw. 14, 15 aufweisen. Ferner ist auf der Profilseite 6 ein
flugzeugfester Haltearm 16 angeordnet, der an seinem freien Ende einen Anlenkpunkt 17 aufweist Die
Anlenkpunkte 13 und 15 der Haltearme 9 und 11 auf der
Profilseite 7 sind miteinander verbunden. Auf der Profilseite 6 ist ferner der Haltearm 8 der vorderen
Teilklappe 2 über seinen Anlenkpunkt 12 mit dem Anlenkpunkt 17 des flugzeugfesten Haltearmei 16
verbunden.
An der Profilseite 7 befindet sich ebenfalls ein flugzeugfester Haltearm 20 mit einem Anlenkpunkt 21
an seinem freien Ende. Der Haltearm 10 der hinteren Teilklappe 3 steht über einen Lenker 22 mit dem
fiugzeugfesten Haltearm 20 auf der Profilseite 7 in Verbindung. Damit sich für jede Schwenkrichtung
angenähert eine Totpunktlage ergibt und beim Verschwenken der Teilklappen 2 und 3 keine nennenswerten
Bewegungen der Teilkiappen ? ^nd 3 zueinander
ergeben, liegen auf jeder Profilseite -t bzw. 7 die
Anlenkpunkte 12, 17 und 14 bzw. 13, 15 und 21 in Ruhelage der Teilkiappen 2 und 3 nahe beieinander.
Durch diese Zuordnung der Anlenkpunkte sind die Teilklappen 2 und 3 über ein Viergelenkgetriebe
angeordnet
Beim Verschwenken in negativer Richtung werden beide Teilklappen 2 und 3 unter Bildung einer
angenäherten Totpunktlage um einen Drehpunkt aus den Anlenkpunkten 12,14,17 bewegt und geben einen
der Strömungsrichtung angepaßten Durchtrittsspalt 4 frei.
Beim Verschwenken in positiver Richtung wird nur die hintere Teilklappe 3 unter Bildung einer angenäherten
Totpunktlage um einen Drehpunkt aus den Anlenkpunkten 13, 15, 21 bewegt und gibt ebenfalls
einen Durchtrittsspalt 5 zwischen den Teilkiappen 2 und 3 frei.
Diese Anordnung eignet sich insbesondere auch für kleinere Bewegungen der Steuerklappe, da bei kleinen
Bev. egungen ein Drehpunkt innerhalb des Flügelprofils gebildet wird (Schnittpunkt der Strecken 14, 21 und 12,
13).
Zur Betätigung der Anordnung ist ein Stellzylinder 23
etwa in der Mitte der Steuerklappe vorgesehen. Der Stellzylinder 23 ist an der Profilseite 6 im Punkt 24 am
Tragflügel 1 angelenkt und greift mit seinem freien Ende an einem Arm 25 eines zweiarmigen Hebels 26 an. Der
Hebel 26 ist an der vorderen Teilklappe 2 schwenkbar gelagert und ist mit seinem anderen Arm 27 mit einem
Lenker 28 verbunden, wobei der Lenker 28 mit seinem freien Ende am Punkt 2? am Haltearm 11 der hinteren
Teilkhppe 3 an der Profilseite 7 angreift.
Bei einer Schubbewegung des Stellzylinders 23 erfolgt ein Schwenden beider Teilklappen in negativer
Richtung, während bei einer Zugbewegung eine Schwenkbewegung der hinteren Teilklappe in positiver
Richtung eintritt In beiden Richtungen wird dabei der der Durchströmrioitung zugeordnete Durchtrittsspalt 4
bzw. 5 freigegeben.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Klappenanordnung for einen Flugzeugtragflügel mit zwei hintereinander angeordneten Teilklap-
pen, von denen die hintere Teilklappe an der vorderen Teilklappe zum Schwenken in der einen
Richtung und die vordere Teilklappe am Flugzeugtragflügel zum gemeinsamen Schwenken beider
Teilklappen in der anderen Richtung derart ange- to lenkt ist, daß beim Schwenken der hinteren
Teilklappe ein Durchtrittsspalt zwischen beiden Teilklappen und beim Schwenken beider Teilklappen ein Durchtrittsspalt vor der vorderen Teilklappe
entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Teilklappe (2) um eine auf der einen
Profilseite (obere Profilseite 6) außerhalb der Tragflügelkontur liegende Flügellängsachse (Anlenkpunkt 12) schwenkbar am Tragflügel (1) gelagert
ist und die hintere Teilklappe (3) um eine auf der anderen Rrofilseite (untere Profilseite 7) außerhalb
der Klappenkontur verlaufende erste Klappenlängsachse (Anlerkpunkte 13, 15) schwenkbar an der
vorderen Teilklappe (2) gelagert ist, wobei ein mit seinem ersten Ende im Bereich der anderen
Profilseite (untere Profilseite 7) um eine zweite Klappenlängsachse (Anlenkpmkt 21) schwenkbar
angelenkter Lenker (22) mit seinem zweiten Ende (Anlenkpunkt 14) auf der einen Profilseite (obere
Profilseite 6) um eine dritte Klappenlängsachse schwenkbar gelenkig mit der hinteren Teilklappe (3)
verbunden i;\ und daß eine Verstellvorrichtung (Stellzylinder 23) an einem Ann (25) eines zweiarmigen, an der vorderen Teilklappe (2) um eine vierte
Klappenlängsachse schwenkbar gelagerten Hebels
(26) angreift, der mit dem Ende seines anderen Arms
(27) mit einem Lenker (28) verbunden ist, welcher an einem an der hinteren Teilklappe (3) befestigten
Haltearm (11) zwischen der hinteren Teilklappe (3) und den Anlenkpunkten (13,15) der hinteren (3) mit
der vorderen (2) Teilklappe angelenkt ist.
2.
Klappenanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Anlenkpunkte (12, 14, V bzw. 13,15,21) auf jeder Profilseite (6 bzw. 7) in ihrer
Normallage nahezu in einem Punkt vereinigt sind.
3. Klappenanordnung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlenkpunkte (12,
13,14,15,17,21) über Haltearme (8,9,10,11,16,20)
an den Teilklappen (2,3) bzw. am Flugzeugprofil (1) angeschlossen sind.
4. Klappenanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gebildeten Durchtrittsspalte (4,5) zwischen bzw. vor den Teilklappen
(2,3) in der jeweiligen Strömungsrichtung düsenförmig ausgebildet sind.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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