DE2149956A1

DE2149956A1 - Hochauftriebsfluegel

Info

Publication number: DE2149956A1
Application number: DE19712149956
Authority: DE
Inventors: Andreas Mederer
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1971-10-07
Filing date: 1971-10-07
Publication date: 1973-04-12
Also published as: DE2149956B2; DE2149956C3

Description

MESSERSCEliIITT BULKOW DLOII:I Gesellschaft mit beschränkter Haftung München fiochauftriebsflgel L'ie Erfindung betrifft einen HochauftriebsflUgel, dessen induzierter Widerstand im Vergleich zu herkömmlichen Flügelkonstruktionen auf ein Minimum reduziert werden soll. Der induzierte Widerstand entsteht bekanntlich bei einem Tragflügel dadurch, daß durch den Druckausgleich zwischen Flügelunter- und -oberseite an den Flügelenden eine räumliche Strömung hervorgerufen wird, die zur Bildung einer Wirbelfläche hinter dem Flügel führt, wobei die von den Flügelenden ausgehenden Wirbelbänder besonders stark ausgebildet sind.
Zur Uberwindung des induzierten Widerstandes muß während des Fluges ständig Arbeit verrichtet werden, die um so größer wird, je grösser der vom Flügel erzeugte Auftrieb ist. So stellt der induzierte Widerstand bei Hochauftriebsflugzeugen einen beträchtlichen Bestandteil des Gesamtwiderstandes dar, für dessen Überwindung ein entsprechender Anteil der Triebwerksleistung verbraucht wird.
Die bekannten, zur Verringerung des induzierten Widerstandes gebräuchlichen Mittel haben verschiedene Nachteile. Eines dieser Mittel besteht in der Vergrößerung der Flügelstreckung, welche strukturelle Probleme und eine Erhöhung des Fluggewichts mit sich bringt.
Ein anderes bekanntes Mittel zur Verringerung des induzierten Widerstandes besteht in dem Anbringen von Endscheiben an den Flügelenden, welche die Intensität der Randwirbel verringern. Eine Ahnlich wirkende Lösung ergibt sich bei der Anordnung von sogenannten Randwirbelkeulen an den Flügelenden, die mit ihrer Längsachse in Flugrichtung liegen und vorne und hinten über den Flügel hinausragen. Endscheiben und Randwirbelkeulen sind aber nicht besonders wirksam und vergrößern die Gesamtoberfläche des Flügels, was sich in einer Erhöhung des Widerstandes auswirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der aufgefährten Nachteile den induzierten Widerstand bei Hochauftriebsflugzeugen gering zu halten, d.h. die bei herkömmlichen Flugzeugen fr die Überwindung des induzierten Widerstandes verbrauchte Arbeit in Flugleistung umzuwandeln. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Flügelende aus zwei oder mehr Teilflugeln besteht, die um eine in Flugzeuglängsrichtung verlaufende Achse schwenkbar sind. Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung kann wie folgt erklärt werden: Der bei Hochauftrieb vorhandene große Randwirbel wird in zwei oder mehrere kleinere Randwirbel aufgeteilt, die sich einander überlagern und-sich hierdurch gegenseitig so beeinflussen, daß die effektive Flügelstreckung in vorteilhafter Weise erhöht wird.
Da die Erfindung sich insbesondere auf Hochauftriebsflugzeuge bezieht, kann sie bei Segelflugzeugen, Jagdflugzeugen (insbesondere beim Manöverflug) sowie bei Kurzstart- und Langsamflugzeugen Anwendung finden. Sie ist aber auch dort, wo bei normaler Flügelstreckung die Reichweite verbessert werden soll, anwendbar, d.h. bei Transport- und Langstreckenflugzeugen.
In besonderer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Teil flügel in geschwenktem Zustand fächerartig zueinander stehen, wobei der vorderste Teilflügel am weitesten nach oben und der hinterste am weitesten nach unten eingestellt ist.
Die Wirkung des neuen Hochauftriebsflügels, d.h. die Verringerung des induzierten Widerstandes, wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung noch dadurch verbessert, daß die Teilflügel mit einstellbaren Flaps versehen sind. Die Flaps sollen in der ausgeschwenkten Stellung der Teilflügel erfindungsgemäß so eingestellt werden, daß der Flap des vorderen Teilflügels schräg nach unten und der Flap des hinteren Teilflügels schräg nach oben gerichtet ist. Hierdurch wird eine optimale Reduzierung des induzierten Widerstandes erreicht.
Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen in einer Verkürzung der Startstrecken, insbesondere bei STOL-Flugzeugen, in kleineren Xinimalgeschwindigkeiten, einer besseren Gleit- und Steigzahl und in stabilerem Flugverhalten bei Hochauftrieb sowie besseren Manöverleistungen von Jagdflugzeugen und größerer Reichweite.
In den beigefügten Abbildungen ist die Erfindung zeichnerisch erlautet. L's zeigen: Fig. 1 die Gesamtansicht eines Flugzeuges, das mit je zwei Teilflügeln an jedem Tragflügel versehen ist; Fig. 2 einen Tragflügel, der mit vier Teilflügeln versehen ist; Fig. 3 einen Tragflügel mit zwei TeilflAgeln, die mit Flaps ausgestattet sind; Fig. 4 die Seitenansicht eines Tragflügels mit zwei Teilflügeln, die mit Flaps versehen sind, in Ruhestellung und ausgeschwenkbar Stellung.
Das in Fig. 1 dargestellte Hochauftriebsflugzeug l besitzt zwei Flügel 2 und 2', die mit je zwei Teilflügeln 3 und 4 bzw. 3' und 4' versehen sind. Diese Teilflügel sind um die in Flugzeuglängsrichtung verlaufenden Achsen 7 bzw. 7' schwenkbar. Sie befinden sich in der für die Reduzierung des induzierten Widerstandes erforderlichen Stellung; der vordere Teilflügel 3 bzw.
3' ist nach oben und der hintere Teilflügel 4 bzw. 4' nach unten verschwenkt.
Die Fig. 2 zeigt einen mit vier Teilflügeln 3, 4, 5, 6 versehenen Tragflügel 2. Die Teilfitigel sind fächerartig so verschwenkt, daß der vorderste Teilflügel 3 am weitesten nach oben und der hinterste Teilflügel 6 am weitesten nach unten verschwenkt ist.
Der in Fig. 3 dargestellte Flügel besitzt zwei Teilflügel 3 und 4, die mit Flaps 8 und 10 versehen sind. Diese Flaps sind um die Achsen 9 und II schwenkbar.
Die für eine wirksame Reduzierung des induzierten Widerstandes erforderliche Stellung der Flaps ist in Fig. 4 dargestellt.
Der mittlere Teil der Figur stellt eine Seitenansicht eines Tragflügels dar, wobei sich die Teilflügel 3 und 4 mit ihren Flaps 8 und 10 in Ruhestellung befinden. Die ausgesehwenkte Stellung der Teilflügel ist gestrichelt dargestellt. Der Teilflügel 3 ist nach oben, der Teilflügel 4 nach unten verschwenkt.
Hierbei erkennt man, daß der Flap 8 des Teilflügels 3 nach unten ausgelenkt ist, während der Flap 10 des Teilflügels 4 nach oben ausgelenkt ist.
Patentansprüche

Claims

lIESSERSCEIMITT BULKOW BLOtIM Gesellschaft mit beschränkter Haftung München P a t e n t a 11 5 p r ü c h e 1. Hochauftriebsflügel, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Flügelende aus zwei oder mehr Teilflügeln (3, 4, 5, 6) besteht, die um eine in Flugzeuglängsrichtung verlaufende Achse (7) schwenkbar sind.
2. fiochauftriebsflügel nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Teilflügel (3, 4, 5, 6) im geschwenkten Zustand fächerartig zueinander stehen, wobei der vorderste Teilflügel (3) am weitesten nach oben und der hinterste (6) am weitesten nach unten eingestellt ist.
3. Hochauftriebsflügel nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Teilflügel (3, 4) mit einstellbaren Flaps (8, 10) versehen sind.
4. Hochauftriebsflügel nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß zur Erzielung einer optimalen Wirkung der Flap (8) des vorderen Teilflügels (3) nach unten und der Flap (10) des hinteren Teilflügels (4) nach oben ausgelenkt ist.