DE2216710A1

DE2216710A1 - COVER SHIELD FOR FLOW-EFFICIENT COVERING OF SURFACE OPENINGS IN COMPONENTS, IN PARTICULAR OF OPENINGS ON PARTS OF AIRCRAFT EQUIPMENT

Info

Publication number: DE2216710A1
Application number: DE2216710A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Conen; Fritz Graf; Wilhelm Haupts
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: Dornier GmbH
Priority date: 1972-04-07
Filing date: 1972-04-07
Publication date: 1973-10-18

Description

Abdeckschild zur ström ungsgünstigen Verkleidung von Oberflächenöffnungen in Bauteilen, insbesondere von Öffnungen an Teilen von Fluggeräten Die Erfindung befaßt sich mit einem Abdeckschild zur strömungsgünstigen Verkleidung von Oberflächenöffnungen in Bauteilen, insbesondere von Öffnungen an Teilen von Fluggeräten, wobei das Abdeckschild gegenüber dem Bauteil relativ in Richtung der Öffnungsebene beweglich ist. Cover plate for the streamlined lining of surface openings in components, in particular of openings in parts of aircraft The invention deals with a cover plate for the streamlined lining of surface openings in components, in particular of openings in parts of aircraft, the cover shield relative to the component is movable in the direction of the opening plane.

Beispielsweise bei Luftfahrzeugen, deren Höhenleitwerksflosse zum Zwecke der Trimmung um eine Achse parallel zur Flugzeugquerachse geschwenkt werden soll und der Mittelholmkasten des Höhenleitwerkes durchgehend durch den Rumpf des Flugzeuges ausgeführt ist, müssen dafür im Rumpf entsprechende Öffnungen vorgesehen werden. Es ist dabei erforderlich, diese Öffnungen zu verkleiden und zwar so, daß einerseits die Trimmbewegung der Höhenleitwerksflossen nicht behindert und andererseits eine einwandfreie Abdichtung erzielt wird, Da die Kontur des Flugzeugrumpfes im Bereich des Höhenleitwerkes bzw. im Bereich der Öffnungen in den meisten Fällen räumlich gekrümmt verläuft, ergeben sich für eine einwandfreie Abdichtung erhebliche Schwierigkeiten. For example, in aircraft whose tailplane fin for The purpose of trimming is to be pivoted about an axis parallel to the aircraft transverse axis and the central spar box of the horizontal tail unit goes through the fuselage of the The aircraft, appropriate openings must be provided in the fuselage will. It is necessary to cover these openings in such a way that on the one hand the trimming movement of the horizontal tail fins is not hindered and on the other hand a perfect seal is achieved, since the contour of the aircraft fuselage in the Area of the horizontal stabilizer or in the area of the openings in most cases runs spatially curved, there are significant for a perfect seal Trouble.

Bisher bekannt sind Abdeckschilde für die Rumpföffnungen, die an der Höhenleitwerksflosse befestigt sind und mit der Flosse mitbewegt werden. Die bekannten Abdeckschilde sind in Form von ebenen Scheiben ausgeführt und es sind am Rumpf Vorsprünge bzw. Wülste gebildet um zu. beiden Seiten des Rumpfes Abdichtflachen zu erhalten, die senkrecht zur Schwenkachse der Höbenleitwerksnosse liegen um eine parallele Verschiebung der Abdeckschilde zu den Abdichtflächen zu ermöglichen. Die Rumpfvorsprünge rufen jedoch erheblichen Luftwiderstand hervor. Wird ein weiter Ausschlagbereich für die llöhenleitwerksflosse verlangt, so ragen in den äußeren Trimmstellungen die Abdeckschilde ober- und unterhalb über die Kontur des Flugzeugrumpfes hinaus. Werden die Abdeckschilde kleiner ausgeführt, läßt sich eine völlige Abdeckung der Öffnungen in den Trimmendstellungen nicht erreichen. So far known are cover shields for the fuselage openings on attached to the horizontal tail fin and moved with the fin. the known cover shields are designed in the form of flat discs and there are formed on the fuselage projections or beads to. both sides of the fuselage Sealing surfaces to get, which are perpendicular to the pivot axis of the elevator nose to a to enable parallel displacement of the cover shields to the sealing surfaces. the However, fuselage protrusions create significant aerodynamic drag. Will be a further Required deflection area for the oil tail fin, so protrude into the outer one Trim positions the shields above and below over the contour of the aircraft fuselage out. If the cover shields are made smaller, they can be completely covered of the openings in the trim end positions.

Aufgabe der Erfindung ist es, Öffnungen der oben beschriebenen Art auch in den Trimmendstellungen der Höhenleitwerksflosse vollständig abzudecken und die Schilde so auszubilden, daß eine Anpassung der Kontur des Flugzeugrumpfes im Bereich der Höhenleitwerksflosse entfallen kann. Ferner sollen die Abdeckschilde so am Flugzeugrumpf in Anlage gehalten werden, daß ein Abheben derselben unter der Wirkung von Luftkräften verhindert wird. Außerdem sollen die Abdeckschilde einen aerodynamisch günstigen Übergang vom Höhenleitwerk zum Flugzeugrumpf bilden. The object of the invention is to provide openings of the type described above also to be completely covered in the trim end positions of the horizontal tail fin and to train the shields so that an adaptation of the contour of the aircraft fuselage in Area of the horizontal tail fin can be omitted. Furthermore, the shields be held so on the fuselage in plant that a lifting of the same under the Effect of air forces is prevented. In addition, the shields should have a Form aerodynamically favorable transition from the horizontal stabilizer to the aircraft fuselage.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß das Abdeckschild einen Einspannflansch audwist und am Einspannflansch sich radial oder annähernd radial nach außen erstreckende biegeelastisch verformbare und nur im Bereich ihrer äußeren Enden unter Vorspannung federnd an der Bauteiloberfläche anliegende Lamellen gebildet sind. Mit einer solchen erfindungsgemäßen Ausbildung wird erreicht, daß in jeder Trimmstellung der H6Lsenleitwerkeflosse ein aerodynamisch günstiger Übergang vom llöhenleitwerk zitm Rumpf besteht. The solution to the problem is that the cover plate a clamping flange audwist and on the clamping flange radially or approximately radially outwardly elastically deformable and only in the area of their lamellae resiliently resting against the component surface under pretensioning at the outer ends are formed. With such a training according to the invention it is achieved that an aerodynamically favorable transition in every trim position of the sleeve fin consists of the llöhen tail unit zitm fuselage.

Infolge der unter Vorspannung an der Rumpikontur anliegenden Lamellen wird eine einwandfreie Abdichtung der Öffnungen im Rumpf erreicht. Es wird ferner vermieden, daß während des Fluges die Lamellen der Abdeckschilde durch die angreifenden Luftkräfte vom Rumpf abgehoben werden. Entsprechend der Größe der Vorspannung mit der die Lamellen am Rumpf anliegen, wird sich am Rumpf bildender Eis ansatz bei Verstellung der Höhenleitwerksflosse abgesprengt. Die Form des Flugzeugrumpfes braucht hierbei im Bereich der llöhenleitwerksflosse nicht verändert zu werden, da sich die Lamellen infolge der Vorspannung in jeder Trimm stellung der Elöhenleitwerksflosse der Rumpfkontur anpassen.As a result of the lamellae resting on the rump contour under pretension will A perfect sealing of the openings in the fuselage is achieved. It is also avoided that the slats of the cover shields during flight be lifted off the fuselage by the attacking air forces. According to the size the pretension with which the lamellas rest on the fuselage is formed on the fuselage Ice formation blown off when adjusting the horizontal tail fin. The shape of the fuselage does not need to be changed in the area of the tailplane fin, because the lamellas are due to the bias in every trim position of the elevator fin adapt to the contour of the fuselage.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Abdeckschilde ist vorgesehen, daß zur Erzielung eines vorbestimmten Anpreßdruckes für sämtliche Lamellen jede der Lamellen in ihrer Elastizität der Form des Oberflächenabschnittes des Bauteiles, auf dem die Lamelle gleitet, angepaßtist. Damit wird erreicht, daß auch die an stark gekrümmten - beschnitten des Flugzeugrumpfes gleitenden Lamellen mit der geforderten Anpreßkraft am Rumpf anliegen. In a further embodiment of the cover shields according to the invention provided that to achieve a predetermined contact pressure for all slats each of the lamellas in its elasticity of the shape of the surface section of the component, on which the lamella slides. This ensures that even the strong curved - trimmed the fuselage sliding lamellas with the required Apply pressure to the fuselage.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt. In the drawing is an embodiment according to the invention shown.

Fig. 1 zeigt das Heck eines Luftfahrzeuges mit den Abdeckschilden in einer Seitenansicht.Fig. 1 shows the tail of an aircraft with the cover shields in a side view.

Fig. 2 zeigt eines der Abdeckschilde in einer Draufsicht.Fig. 2 shows one of the cover shields in a plan view.

Fig. 3 zeigt einen Teil des Abdeckschildes in einem Querschnitt nach der Linie III - III der Fig. 2.Fig. 3 shows a part of the cover plate in a cross section according to the line III - III of FIG. 2.

Fig. 4 zeigt eine Ausführung der Ausbildung des Abdeckschildes als glasfaserverstärktes Kunststoffteil, wobei schematisch der Schichtaufbau in einem Querschnitt nach der Linie IV - IV gemäß Fig. 1 dargestellt ist.Fig. 4 shows an embodiment of the design of the cover plate as glass fiber reinforced plastic part, with the layer structure in one schematic Cross section along the line IV - IV of FIG. 1 is shown.

Bei dem in Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiel iet vorgesehen, daß die Abdeckschilde aus glasfaserverstärktem Kunststoff gebildet sind. Die Leitwerksflosse tür die Höhensteuerung ist zur Trimmung um eine Achse parallel zur Flugzeugquerachse schwenkbar. Der Vereinfachung halber ist in der Zeichnung nur die eine Flugzeug seite mit dem oberen und unteren Abdeckschild dargestellt. In the embodiment shown in Fig. 1 to 4 it is provided that the shields are made of glass fiber reinforced plastic. The tail fin The height control is for trimming around an axis parallel to the aircraft transverse axis pivotable. For the sake of simplicity, only one aircraft is shown in the drawing side with the upper and lower cover plate.

In Fig. 1 ist mit 1 das Rumpfheck und mit 2 das Höhenleitwerk bezeichnet. In Fig. 1, 1 denotes the rear fuselage and 2 denotes the horizontal stabilizer.

Das Höhenleitwerk 2 besteht aus der Höhenleitwerksflosse 4 und dem zur H6hensteuerung dienenden, an der Floese 4 schwenkbaren Steuerruder 5. Zum Zwecke der Trimmung ist die Höhenlettwerksflosse 4 mm eine Achse 7, die parallel zur Flugzeugquerachse liegt, schwenkbar. Das Höhenleitwerk 2 bzw. die Hõhenleitwerksflosse 4 besteht hier aus einem Holmkasten 8, der durch den Rumpf 1 hindurchgehend ausgebildet ist. Der Holmkasten 8 trägt zu beiden Seiten des Rumpfes 1 Nasenteile 10 bzw. Hinterkantenteile 12. Die Öffnungen 13 in der Außenhaut des Rumpfes 1 sind in ihren Abmessungen entsprechend dem Bereich der Trtmmbewegung der Hhenleitwerksflosse 4 um die Trimmachse 7 ausgebildet. Für die Abdeckung der zwischen der Außenkontur der Höhenleitwerkstlosse 4 und der Begrenzung 15 bzw. 16 der Öffnungen 13 verbleibenden und sich durch die Trtmmbewegung der Höhen»1eitwerksflosse 4 ändernden Öffnungstetle im Rumpf sind zu beiden Seiten dee Rumpfes 1 je zwei Abdeckschilde 18 bzw. 19 vorgesehen. Die Abdeckschilde 18 bzw. 19 sind dabei so ausgebildet, daß stein jeder Stellung der Höhenleitwerksflosse 4 die Offnungsteile im Rumpf zwischen der Flocke 4 und der Begrenzung 15, 16 der Öffnungen 13 abschließen.The horizontal stabilizer 2 consists of the horizontal stabilizer fin 4 and the Steering rudder 5, which can be swiveled on the raft 4 and which is used for height control. For the purpose of the trim, the elevator fin 4 mm is an axis 7 that is parallel to the aircraft transverse axis is pivotable. The horizontal stabilizer 2 or the horizontal stabilizer fin 4 exists here from a spar box 8 which is designed to extend through the fuselage 1. Of the Spar box 8 carries nose parts 10 or rear edge parts on both sides of the fuselage 1 12. The openings 13 in the outer skin of the fuselage 1 are corresponding in their dimensions the area of the thermal movement of the horizontal stabilizer fin 4 around the trim axis 7. For covering the between the outer contour of the tailplane tail 4 and the Limitation 15 or 16 of the openings 13 remaining and moved by the Trtmmbewbewegung The opening sections in the fuselage, which change the height of the tail fin 4, are on both sides dee fuselage 1 each two cover plates 18 and 19 are provided. The cover shields 18 or 19 are designed so that stone every position of the horizontal tail fin 4 the opening parts in the fuselage between the flake 4 and the boundary 15, 16 of the Complete openings 13.

Wie die Fig. 2 erkennen läßt, bestehen die Abdeckschilde 18, 19 je aus einem sich in Längsrichtung des Rumpfes erstreckenden Einspanntianech 20 und daran angebrachten radial oder annähernd radial nach oben bzw. nach unten gerichteten Lamellen 24, zwischen denen relativ schmale Schlitze 26 belassen sind. Die Abdeckschilde 18, 19 sind mittels der Einspannflansche 20 über Schraubverbindungen mit der Höhenleitwerksilosse 4 fest verbunden. Die Lamellen 24 und die Einspannflansche 20 weisen eine schalenförmige Ausbildung auf. Die Lamellen 24 liegen dabei nur im Bereich ihrer freien Enden an der Außenhaut des Rumpfes 1 an. Um eine sichere Anlage der Enden der Lamellen 24 an der Rumpfaußenhaut sowohl im Hinblick auf deren räumliche Krümmung als auch hinsichtlich der während des Fluges an den Schilden angreifenden Luftlasten zu gewährleisten, sind die Lamellen 24 so ausgebildet, daß sie mit einer entsprechenden Vorspannung an der Rumpfaußenhaut anliegen. Die Abdeckschilde 18, 19 sind wie bekannt in Schichten 27, die aus kunststoffgetränkten Glasfasermatten bestehen, aufgebaut, wobei sich der Querschnitt der Lamellen 24 nach den freien Enden hin verjüngt. As shown in FIG. 2, the shields 18, 19 are each made from a clamping device 20 and extending in the longitudinal direction of the fuselage to it attached radially or approximately radially upwards or downwards downwardly directed lamellae 24, between which relatively narrow slots 26 are left are. The cover plates 18, 19 are by means of the clamping flanges 20 via screw connections firmly connected to the horizontal stabilizer 4. The slats 24 and the clamping flanges 20 have a shell-shaped design. The slats 24 are only in the Area of their free ends on the outer skin of the fuselage 1. To a safe investment of the ends of the lamellas 24 on the fuselage outer skin both with regard to their spatial Curvature as well as in terms of attacking the shields during flight To ensure air loads, the slats 24 are designed so that they are with a appropriate pre-tension on the fuselage skin. The cover shields 18, 19 are, as is known, in layers 27 made of plastic-impregnated glass fiber mats exist, built up, the cross section of the lamellae 24 according to the free Tapered ends.

Die radial verlaufenden Schlitze 26 sind mit einer je zwei benachbarte Lamellen miteinander verbindenden gummielastischen Masse 30 ausgefüllt. Damit ist ermöglicht, daß sich die einzelnen Lamellen dem Verlauf der Außenhaut des Rumpfes 1 bei Verstellung der Höhenleitwerksflosse 4 in gewissen Bereichen unabhängig voneinander anzupassen vermögen und gleichzeitig eine strömungsgünstige Außenfläche der Schilde 18, 19 gebildet wird. The radially extending slots 26 are each two adjacent Rubber-elastic mass 30 connecting slats to one another is filled. So is allows the individual slats to follow the course of the outer skin of the fuselage 1 when adjusting the horizontal tail fin 4 in certain areas independently of one another able to adapt and at the same time an aerodynamic outer surface of the shields 18, 19 is formed.

An der der Außenhaut des Rumpfes 1 zugewandten Seite der Lamellen 24 ist eine sich über sämtliche Lamellenenden erstreckende Dichtlippe 32 (Fig. 3) fest angebracht, die aus einem abriebfesten, jedoch elastisch verformbaren Kunststoff gebildet ist. Es ist ferner noch eine die gesamte Außenfläche der Schilde 18, 19 überdeckende flexible Beschichtung 38 für die Bildung einer strömungsgünstigen Oberfläche vorgesehen. On the side of the slats facing the outer skin of the fuselage 1 24 is a sealing lip 32 extending over all the ends of the lamellas (Fig. 3) firmly attached, made of an abrasion-resistant, but elastically deformable plastic is formed. It is also the entire outer surface of the shields 18, 19 covering flexible coating 38 for the formation of a flow-favorable surface intended.

Zur Abdeckung der zwischen den Nasenteilen 10 der Hõhenleltwerksflosse 4 und der Außenhaut des Rumpfes 1 vorhandenen Spalte sind an die Abdeckschilde 18, 19 an8chließende, an der Höhenleitwerksflosse 4 feste Abdeckschilde 40 vorgesehen. Diese Abdeckschilde 40 sind in der gleichen Weise wie die Abdeckschilde 18, 19 aus einem Einsparinfianech und daran festen, radial von der Höhenleitwerksflosse 4 weggerichtet verlaufende Lamellen gebildet, deren freie Enden unter Vorspannung an der Außenhaut des Rumpfes 1 anliegen. To cover the between the nose parts 10 of the elevator fin 4 and the outer skin of the fuselage 1 existing gaps are attached to the shields 18, 19 connecting shields 40 fixed to the horizontal stabilizer fin 4 are provided. These cover shields 40 are made in the same way as the cover shields 18, 19 a Einsparinfianech and fixed to it, directed radially away from the horizontal tail fin 4 running lamellae formed, the free ends of which are pretensioned on the outer skin of the fuselage 1.

Fig. 4 zeigt schematisch den Aufbau der Abdeckschilde in bezug auf den sich in Richtung auf die Dichtlippe 32 verjüngenden Querschnitt. Es ist zu erkennen, daß die Aufeinand er schichtung der einzelnen aus kunststoffgetränkten Glasfasermatten bestehenden Lagen 27 so vorgenommen ist, daß die verkürzten Logen sich innerhalb des Profils, bezogen auf den Querschnitt, befinden und die sich über die gesamte Fläche der Schilde, erstreckende Lage den Abschluß nach außen bildet. Zusammen mit der flexiblen Beschichtung 38 (Fig. 2) ist damit eine strömungsgünstige Außenfläche der Schilde geschaffen. Fig. 4 shows schematically the structure of the cover shields in relation to the cross-section tapering in the direction of the sealing lip 32. It is recognizable, that the one on top of the other he stratification of the individual from plastic-soaked fiberglass mats existing layers 27 is made so that the shortened boxes are within of the profile, based on the cross-section, and which are located over the entire Surface of the shields, extending position forms the conclusion to the outside. Along with of the flexible coating 38 (FIG. 2) is thus a flow-favorable outer surface created the shields.

Claims

Patent claims:

1. Cover plate for streamlined lining of surface openings in components, in particular of openings in parts of aircraft, whereby the Cover plate relative to the component relatively movable in the direction of the opening plane is, characterized in that the cover plate (18, 19) has a clamping flange (20) and on the clamping flange radially or approximately radially outwards extending elastically deformable and only in the area of their outer ends below Preload is formed resiliently on the component surface (1) resting lamellae (24) are.

2. Cover plate according to claim 1, characterized in that to achieve a predetermined contact pressure for all lamellae (2a) each of the lamellae in their elasticity of the shape of the surface section of the component (1) on the the slat (24) slides, is adapted.

3. Cover plate according to claim 1 and 2, characterized in that the gap (26) between the slats (24) with a rubber-elastic mass (30) filled in and the slats are firmly glued to the mass.

4. Cover plate according to claim 1 to 3, characterized in that all of the lamellas (24) covering, made of elastic material External coating (38) is provided.

5. Cover plate according to claim 1 to 4, characterized in that at the free ends of the lamellae (24) one resting against the component outer surface (1) Sealing lip (32) is arranged.

6. Cover plate according to claim 1 to 5, characterized in that the cover plate (18, 19, 40) is formed from glass fiber reinforced plastic and the stratification (27) according to the required prestress and the shape of the surface section on which the slats (24) slide is made.

7. Cover plate according to claim 1 to 6, characterized in that the number of layers (27) from the clamping flange (20) is reduced and the shortened layers based on the cross section of the cover plate (18, 19) lie inside.