DE2426245B2 - Hochauftriebseinrichtung für die Tragfläche eines Flugzeuges - Google Patents

Description

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert Es zeigt

Fig-1 und 2 Schnitte durch die Vonlerkante einer Tragfläche, wobei die Nase in 4«" sich in das Tragflächenpioffl einfügenden Lage bzw. in der ausgefahrenen Lage gezeigt ist (der Schnitt verläuft durch eine der Ebenen, welche eine Führungsvoii ichtung für die Nase aufweist);

Fig.3 einen ihnlichen Schnitt, jedoch durch eine der Ebenen, weiche einen Stellzylinder zum Betätigen der Nase enthält;

F i g. 4 eine scbematische Aufsicht auf eine Tragfläche mit einer Hochauftriebsklappe;

Fig.5 eine schematische Ansicht einer elektrohydraufischen Steuervorrichtung für die Nasen, weiche sowohl vom Piloten als auch automatisch betätigt werden kann.

Die Fig. ί bis 4 zeigen einen Teil der Vorderkante der Tragfläche 1 eines Flugzeuges.

Bei glattem Profil (F i g. 1 und 4) wird die Vorderkante dieser Tragfläche von einer Hochauftriebsklappe 2 umgeben, weiche genau das fur eine hohe Reisegeschwindigkeit geeignete Profil nachbildet Diese Hochauftriebsklappe wird durch eine mit dem Profil versehene Haut 3 gebildet, welche auf einer in Längsrichtung verlaufenden Versteifung 4 befestigt ist

Sie ist mit der Tragfläche durch wenigstens zwei Träger verbunden, welche auf der Hochauftriebsklappe in gewissem Abstand voneinander befestigt sind.

Wie die Fig.2 zeigt, weist jeder dieser Träger 5 ein gekrümmtes Teil auf, weiches zur Hochauftriebsklappe hin in einer Platte 6 endet, die an der Versteifung 4 befestigt ist und an ihrem anderen Ende in dem die Angriffskante bildenden Teil der Tragfläche geführt ist

Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Führung durch Rollen 7 mit horizontaler Achse und durch Rollen 8, welche in einer senkrechten Ebene angeordnet sind, erhalten, wobei darüber hinaus ggf. Stützflächen 9 vorgesehen sind, die mit einem Material mit geringem Reibungskoeffizienten bedeckt sein können. Diese Rollen und diese Stützflächen werden von einer Platte 10 getragen, welche in der Tragfläche angeordnet ist und auf einem Versteifungsteil 11 derselben befestigt ist wobei das Versteifungsteil 11 eine öffnung 12 aufweist, durch die der Träger 5 bei seiner Bewegung hindurchtritt Zwei der Rollen 7 verlaufen in einem gekrümmten Spalt 13 des Trägers 5. Sie bilden daher Endanschläge für die Bewegung des Trägers 5.

Der Träger 5 sowie der Spalt 13 weisen vorzugsweise die Gestalt von Kreisbögen auf, so daß der Träger 5 und der Spalt 13 sich entlang eines gemeinsamer. Kreisbogens verschieben können, wodurch die in der Beplankung der Tragfläche vorgesehene öffnung auf ein Mindestmaß beschränkt werden kann.

Das Bewegen der Hochaiiftriebsklappe erfolgt durch einen hydraulischen Stellmotor.

F i g. 3 zeigt einen solchen Stellmotor, dessen in der Tragfläche angeordneter Zylinder 14 durch zwei gegenüberliegende Lagerzapfen 15 angebracht ist, welche eine horizontale Schwenkachse in einem an dem Versteifungsteil 11 der Tragfläche befestigten Teil 16 bilden.

Die Kolbenstange 17 des Stellmotors ist an ihrem äußeren Ende bei 17« auf einem Schuh 17/» gelagert, welcher auf der Versteifung 4 der Hochauftriebsklappe 2 befestigt ist

Der Stellmotor ist in zwei Richtungen betätigbar, und

seine Beaufschlagung kann durch jede geeignete

Vorrichtung erfolgen, z.B. durch die nachgiebigen Leitungen 18, 19 oder durch die Lagerzapfen 15

durchsetzende Kanäle.

Der Stellmotor ist ah Differentialstelhnotor ausgebildet, bei dem einerseits der voile Querschnitt seines Kolbens und andererseits der ringförmige, zwischen der ίο Kolbenstange und der Zybnderwand befindliche Abschnitt dieses Kolbens dem Druck des Öls ausgesetzt wird (s. weggebrochene Teile in F ig. 3).

Wie Fig.4 zeigt, ist auf jeder der Tragflächen die Hochauftriebsklappe 2 in zwei voneinander unabhängige Teile geteilt: ein innerer Klappenabschnitt 2a und ein äußerer Klappenabschnitt 2b, welche — wie später noch zu beschreiben ist — unterschiedlich bedient werden können.

Für den inneren Klappenabschnitt 2a jeder Tragflä-

ehe ist in zwei zur Vorderkante senkrechten Ebenen, z.RjM-^(Fig.4)eine Vorrichtung von der in den F ig. 1 und 2 gezeigten Art vorgesehen, um den inneren

Klappenabschnitt 2a zu tragen und bei ihrer Bewegung

zu führen, während in einer dazwischenliegenden Ebene

Vg-v_a ein Stellmotor von der in Fig.3 gezeigten Art

angeordnet ist

In ähnlicher Weise ist für den äußeren Klappenabschnitt 2b jeder Tragfläche bei ürü, eine Tragvorrichtung nach den Fig. 1 und 2 und in zwei Ebenen wie z.B. VfVi, ein Stellmotor nach F ig. 3 vorgesehen.

Die Gesamtheit der inneren und äußeren Klappenabschnitte der Tragflächen kann z. B. zum Starten, zum Anflug und zum Landen zugleich mit den nicht gezeigten Landeklappen bekannter Bauart manuell vom Piloten betätigt werden.

Darüber hinaus ist eine automatische Betätigung vorgesehen, um die Nasen bei Gefahr des Oberziehens bei erhöhtem Anstellwinkel auszufahren.

In einer bevorzugten, nachstehend beschriebenen Ausfühnmgsform betrifft die automatische Betätigung nur die äußeren Klappenabschnitte 2h, die für die Beeinflussung des Oberziehens am wirksamsten sind.

Die gesamte Betätigungsvorrichtung ist schematisch in F ig. 5 gezeigt

Eine Leitung 20 ist dauernd mit einer nicht gezeigten, in der F i g. 5 zur rechten angenommenen Dnicköiquelle verbunden. Diese Leitung befindet sich in ständiger Verbindung mit den Leitungen 18 aller Stellmotoren für die Nasen derart, daß die kleine Oberfläche der Kolben % dieser Stellmotoren ständig dem Druck des Öls ausgesetzt ist

Eine mit dem Vorratsbehälter verbundene Rückführleitung 21 steht normalerweise über eine Auskehlung 22 und einen die Stange eines Schiebers 24 umgebenden ringförmigen Raum 23 mit zwei Leitungen 25a und 256 in Verbindung. Die Leitung 2Sa ist mit den Leitungen 19 verbunden, welche mit den großen Querschnitt aufweisenden Flächen der Kolben der Stellmotoren für die inneren Klappenabschnitte 2a verbunden sind, während μ. die Leitung 256 in ähnlicher Weise mit Leitungen 19 verbunden ist, durch welche die Stellmotoren der äußeren Klappenahsrhnitte 2b beaufschlagt werden.

Bei dieser Anordnung wirkt in der in der Fig.5

gezeigten Ruhelage der Teile kein Druck auf den

- > großen Abschnitt der Kolben der Steumotoren, so daß dJe äußeren und inneren Klappenabschnitte in die in den

Fig. I und 4 gezeigte Lage zurückgezogen sind. Ein Schieber 24, welcher einen oberen Kolben 24x

5 6

und einen unteren Kolben 246, welche durch eine Druck stehende öl der Leitung 20 fließt nun durch eine

gemeinsame Stange verbunden sind, aufweist, kann Leitung 43 unter einen unteren Kolben 44a eine:

durch einen doppelarmigen Hebel 27 betätigt werden, Schiebers 44. Dieser gegen die Kraft einer Feder 43

welcher bei 28 schwenkbar gelagert ist und seinerseits nach oben bewegte Schieber schließt durch seinen

vermittels eines Fingers 29 durch einen bei 31 5 unteren Kolben eine öffnung 46, die mit der Leitung 25j

schwenkbar gelagerten Hebel 30 betitigt wird. Dieser in Verbindung steht, welche mit den Stellmotoren dei

Hebel 30 ist bei 32 mit einem nicht gezeigten Teil zur inneren Klappenabschnitte verbunden ist Ein oberer

manuellen Betätigung durch den Piloten verbunden. Kolben 446 des Schiebers 44 gibt eine ringförmige

Führt der Pilot ein Schwenken des Hebels 30 im Sinne Auskehlung 46a frei, weiche an der Leitung 2C

des Pfeils F, herbei, so verdeckt der nach oben bewegte to angeordnet ist, und erlaubt somit ein Fließen von unter

Schieber 24 durch seinen unteren Kolben 246 die Druck stehendem öl durch die Leitung 256 zu der Auskehlung 22 und unterbricht damit die Verbindung Stellmotoren der äußeren Klappenabschnitte, die dann

zwischen der Leitung 21 und den Leitungen 2Sa und 2S6 ausgefahren werden.

zur selben Zeit, zu der sein oberer Kolben 24a eine Die Stange des Schiebers 44 weist an ihrem oberer

ringförmige Auskehlung 33 der Leitung 20 freigibt und ts Abschnitt 44c einen größeren Querschnitt auf. Damit

diese Leitung in Verbindung mit den Leitungen 2Sa und kann der obere, kleinere ringförmige Abschnitt de;

256 bringt, wobei die Verbindung der Leitung 20 mit den Kolbens 446 dazu dienen, auf den Schieber 44 untei

Leitungen 18 erhalten bleibt Der Druck des Öls wirkt Verwendung einer stetigen Verbindung 20a mit dei

nun auf die beiden Flächen eines jeden der Kolben der Leitung 20 eine Rückstellkraft auszuüben, wobei

Stellmotoren. Die Wirkung dieses Druckes auf den 20 trotzdem die Bewegung Schiebers nach oben nichi

großen Abschnitt dieser Kolben ist jedoch vorherr- behindert wird, wenn der Druck des Öls auf den unterer

sehend, so daß alle Nasen ausgefahren werden. Kolben 44a mit einer größeren ringförmigen Fläche

Umgekehrt stellt ein Verschieben des Hebels 30 im einwirkt Eine Verlängerung 44t/ der Stange des Sinne des Pfeils Fi wieder die in F i g. 5 gezeigten Schiebers 44 dient dazu, den Schieber in der richtiger Verbindungen her, so daß in den Stellmotoren nur die 25 Lage anzuhalten.

die kleine Angriffsfläche aufweisende Seite der Kolben Ein umgekehrter Ablauf erfolgt, wenn nach Vermin-

unter Druck steht, wodurch die Nasen eingezogen derung des Anstellwinkels der Anstellwinkelfühler M

werden. den Schalter 36 öffnet Nach Wegfall der Erregung de;

Zur automatischen Betätigung der äußeren Klappen- Relais 39 schließt eine Feder 41a das Ventil 41 und

abschnitte ist ein Anstellwinkelfühler 34, welcher auf 30 öffnet das Ventil 42, so daß der Schieber 44 in seine

dem vordersten Teil des Flugzeuges befestigt ist und Ruhelage zurückkehrt Die eine große Angriffsfläche

z. B. durch eine um eine horizontale Achse 35 drehbare aufweisende Seite der Kolben der Stellmotoren wird

Fahne gebildet wird, mit einem Schalter 36 so mit der Rückführleitung verbunden und die Hochauf-

verbunden, daß dieser Schalter sich nur von einem triebsklappen werden eingezogen,

gewissen Neigungswinkel ab schließt, z. B. ab 19°. 35 Der Stromkreis des Relais 37 wird über einer

Sein Schließen führt zur Erregung eines Relais 37, das Schalter 36a geschlossen. Dieser Schalter ist mit einem

seinen Kontakt 38 schließt, wodurch ein Relais 39 erregt nicht gezeigten, auf die Geschwindigkeit des Flugzeuge:

wird, welches auf dem schon beschriebenen Druckver- ansprechenden Gerät verbunden derart, daß ei

teiler angebracht ist und dessen Anker 40 hierdurch oberhalb einer gewissen Geschwindigkeit offen ist, und

nach oben bewegt wird. «0 daß die automatische Betätigung des Ausfahrens dei

Bei dieser Bewegung öffnet der Anker 40 ein Ventil Hochauftriebsklappen durch den Anstellwinkelfühler 34

41, weiches als Zweigleitung auf die Leitung 20 nur für eine genügend kleine Geschwindigkeit de:

geschaltet ist, und schließt ein Ventil 42, welches mit der Flugzeuges eintritt
Rückführleitung 21 in Verbindung steht Das unter

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansmüche- angeordneten Hochauftriebsklappe, welche zum Flug r» lansprucnc. ^ ^116n, Tragflichenproffl in eine eingezogene

1. Hochaebichnmg mit jeweils einer an Stellung und zum Flug mit hohem Auftrieb in eine der Vorderkante einer Tragfläche angeordneten ausgefahrene Stellung, in der sie nach vorn und unten Hocha ieblappc weiche zum Flug mit glattem s die Tragfläche vorsteht, bewegbar ist mit einem TragflacbenproGI in eine eingezogene Stellung und Anstellwinkelfühler zur automatischen Steuerung: der zum Flug mit hohem Auftrieb in eine ausgefahrene Bewegung der Hochauftriebsklappe in Abhängigkeit Stellung, in der sie nach vorn und unten über die vom Anstellwinkel des Flugzeuges und mit einer die Tragfläche vorsteht, bewegr ist, mit einem Bewegung der Hochauftriebsklappe beeinflussenden Anstellwinkelfühler zur automatischen Steuerung io manu£uen Betätigungseinrichtung.

der Bewegung der Hochauftriebsklappe in Abbin- Eine Hochauftriebsictung dieser Art ist aus der gigkeh vom Anstellwinkel des Flugzeuges und mit US-PS 1818 044 bekannt Bei dieser Hochauftriebseineiner die Bewegung der Hochaufttiebskiappe richtung wird die Hochauftrieosklappe in Abhängigkeit beeinflussenden manuellen Betätigungseinrichtung, von einem Signal des AnsteDwinkenuhlers dann dadurch gekennzeichnet, daß die Hoch- ts ausgefahren, wenn der Anstellwinkel der Tragfläche auftriebsklappe (2) einer jeden Tragfläche (1) in einen vorgegebenen Wert überschreitet Dieser Wert Spannwehenrichtung in zwei unabhängig vondnan- kann manuel durch Einstellen eines Hebels vorgegeben der bewegbare Kfappenabechnhte (2a, 2ft; unierteilt werden. Die Hochauftriebsklappe dient zum einen dazu, ist, und daß ein erster Steuerschieber (44, 44« bis beim Starten und Landen den Auftrieb zu vergrößern. 4Ad) eines Drudanhtelverteiiers gemäß dem Aus- 20 Zum anderen soHea im Reiseflug durch Ausfahren der gangssignal des AnsteDwmkeifühlers (34) verlager- Hochauftriebsklappe Strömungsabiösungen am äußebar ist und die Druckmittelzufuhr zu SteDmotoren ren Ende der Tragfläche vermieden werden, um steuert, durch welche die den außenbegenden insbesondere ein gutes Arbeiten der an der Tragflächen-Tragflächenenden benachbarten Klappenabschnitte hinterkante angeordneten Querruder sicherzustellea (2b) ein- und ausfahrbar sind, während ein zweiter 25 Das Ausfahren der Hochauftriebsklappen im Reiseflug, Steuerschieber (24,24a, 24b) des Druckmittelvertei- das beißt bei relativ hohen Geschwindigkeiten, ist lers durch die manuelle Betätigungseinrichtung allerdings — wegen des extrem hohen Staudrucks an (28—32) verlagerbar ist und gleichzeitig die der Vorderkante der Tragflächen - mit erheblichen Druckmittelzufuhr zu den SteDmotoren der den Energkverhisten verbunden.

außenüegenden Tragflächenenden benachbarten so Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

Klappenabschnitte (2tyund zu den Stellmotoren der Hochauftriebseinrichtung der eingangs angegebenen

den innenliegenden Tragflächenenden benachbarten Art so auszubilden, daß die Energieverluste beim

Klappenabschnitte (2*Jsteuert Ausfahren der Hochauftriebsklappe unter hohen Fhig-

2. HochauftriebsemrichtuKg nach Anspruch 1, geschwindigkeiten vermindert werden, ohne daß dadurch gekennzeichnet daß der erste Steuerschie- 3S dadurch die Auftriebserhöhung beim Starten und ber (44,44a—44c0üi eine Ruhestellung vorgespannt Landen eingeschränkt wird.

ist in der er die Versorgungsleitungen (25a, 25b) zu Diese Aufgabe wird bei einer Hochauftriebseinrichden Stellmotoren beider Klappenabschnitte (2a, 2b) tung mit den eingangs angegebenen Merkmalen freigibt und dabei die Verbindung zur Druckmittel- erfindungsgemäß dadurch gelöst daß die Hochaufqueue (20) unterbricht und durch einen Schieber- «0 triebsklappe einer jeden Tragfläche in Spannweiten-Stellmotor in eine Arbeitsstellung bewegbar ist, in richtung in zwei unabhängig voneinander bewegbare der die mit den Stellmotoren (Kolbenstange 17) der Klappenabschnitte unterteilt ist und daß ein erster innenliegenden Klappenabschnitte (2a) verbünde- Steuerschieber eines Druckmittelverteilers gemäß dem nen Versorgungsleitungen (25a) verschlossen sind Ausgangssignal des Anstellwinkelfuhlers verlagerbar ist und die Druckmhtelqueuc (20) mit den Stellmotoren « und die Druckmittelzufuhr zu Stellmotoren steuert der außenliegenden Klappenabschnitte (2b) verbun- durch welche die den außenüegenden Tragflächenenden den ist und daß der Schieberstellmotor über einen benachbarten Klappenabschnitte ein- und ausfahrbar VorsteuerventOschieber (Ventile 41,42) mit Druck- sind, während ein zweiter Steuerschieber des Druckmitmittel beaufschlagt wird, der gemäß dem Ausgangs- tetverteflers durch die manuelle Betätigungseinrichtung signal des NeigungsfOhlers (34) verlagerbar ist so verlagerbar ist und gleichzeitig die Druckmittelzufuhr

3. Hochauftriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder zu den SteDmotoren der den außenliegenden Tragflä-2, dadurch gekennzeichnet daß Ober den AnsteBwin- dienenden benachbarten Klappenabschnitte und zu den kelfühler (34) ein Relais (37) erregt wird, dessen Stellmotoren der den innenliegenden Tragflächenenden Arbeitskontakt mit einem weiteren Relais (39) des benachbarten Klappenabschnitte steuert
Druckverteilers in Verbindung steht wobei die 55 Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es sich Erregung des ersten Relais (37) zugleich fiber einen bei der Wiederherstellung des richtigen Arbeitens der mit einem Geschwindigkeitsmesser verbundenen Querruder im Flug und bei der Erzielung hohen Schalters (36*; derart steuerbar ist daß eine Auftriebs beim Starten und Landen um zwei verschiedeautomatische Betätigung der Hochauftriebsklappen ne Probleme handelt Zum Verhindern von Strömungs-(2) durch den Anstellwinkelfühler (34) nur unterhalb w ablösungen an den äußeren Enden der Tragflächen im einer voegebenen Geschwindigkeit des Fhigzeu- Reiseflug genügt es, wenn nur die äußeren Klappenabges erfolgt schnitte ausgefahren werden. Das Ausfahren nur eines

Teils der Hochauftriebsklappen verringert natürlich den

Energieverlust im Vergleich zum Ausfahren der

f> gesamten Hochauftriebsklappen. Beim Starten und Landen werden sowohl die inneren wie auch die

Die Erfindung betrifft eine Hochauftriebseinrichtung äußeren Klappenabschnitte ausgefahren, so daß die mit jeweils einer an der Vorderkante einer Tragfläche größtmögliche Auftriebserhöhung zur Verfügung steht