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Vereinigte Flugtechni sehe Werkc-Fokker
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Gesellschaft mit beschränkter IIaftung Klappenanordnung für Flugzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung von Klappen an der Hinterkante von
Flugzeugtragflügeln zur Umlenkung des Triebverksschubstrahles und der Tragflügelströmung
zwecks Auftriebssteigerung.
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Zur Erzielung kurzer Start- und Landestrecken ist es im Flugzeugbau
bekannt, einerseits die Tragflügelströmung durch geeignete Klappensysteme zur Auftriebssteigerung
umzulenken und andererseits den
Triebwerksstrahl durch andere Klappenanordnungen
zur Erzeugung einer Vertikalschubkomponente umzulenken. Durch die deutschen Auslegeschriften
2 149 590 und 2 207 189 sind Klappenanordnungen für Flugzeuge bekannt geworden,
bei denen das Triebwerk oberhalb des Tragflügels angeordnet ist. Die Klappen werden
zur Umlenkung des Triebwerksstrahles aus ihrer Ruhestellung in den Triebwerksstrahl
hineingefahren. Für den Fall, daß ein Triebwerk ausfällt besteht, jedoch keine Möglichkeit,
diese Klappenanordnungen zur Auftriebserzeugung im Sinne einer herkömmlichen Hochauftriebshilfe
heranzuziehen. Für diesen Zweck müßten die Klappen in der Lage sein, die Tragflächenströmung
zur Erzielung eines höheren Auftriebes umzulenken. Da sie jedoch nur nach oben ausgefahren
werden können, ist diese Möglichkeit der Auftriebserzeugung bei Ausfall eines Triebwerkes
nicht oder nur in geringfügigem Maße möglich.
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Es ist Aufgabe dieser Erfindung, eine Klappenanordnung zu schaffen,
die es einerseits ermöglicht, den Triebwerksstrahl zur Erzeugung einer Vertikalschubkomponente
umzulenken,und es andererseits erlaubt, bei Triebwerksausfall die Strömung des Tragflügels
im Sinne einer Hochauftriebshilfe zu beeinflussen. Die erfindungsgemäße Lösung dieser
Aufgabe sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Kennzeichen
der Ansprüche 1 - 5 zu entnehmen.
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Durch die erfindungsgemäße Klappenanordnung ergibt sich der grundsätzliche
Vorteil, daß sowohl der oberhalb der Tragfläche verlaufende Triebwerksschubstrahl
durch Ausfahren der Klappe nach oben umge lenkt werden kann und andererseits die
Tragflächenströmung durch Ausfahren der Klappen nach unten im Sinne einer Ilochauftriebshilfe
beeinflußt wird. Damit kann im Normalfale der Triebwerksstrahl zur Auftriebserzeugung
brangezogen werden und andererseits bei ausgefallenem Triebwerk ein zusätzlicher
Auftrieb durch Umlenkung der Tragflächenströmung erzielt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt
und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine Prinzipskizze der
erfindungsgemäßen Klappenanordnung, der Figur 2 eine konstruktive Ausführung erfindungsgemäßen
Klappenanordnung mit nach unten ausgeschlagenen Klappen und Figur 3 eine konstruktive
Ausführung der erfindungsgemäßen Klappenanordnung mit nach oben ausgefahrenen Klappen.
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Figur 1 zeigt den hinteren Bereich eines Tragilügelsw in dem sich
die Hauptklappe 1 und die Iiilfsklappe 2 in ihrer Ruhestellung befinden, wie dies
in ausgezogenen Linien dargestellt ist. In nach oben ausgefahrener Stellung sind
die Lappen gestrichelt dargestellt und mit den Bezugszahlen 1' und 2 bezeichnet;
entsprechend sind alle anderen Teile und Punkte gekennzeichnet. Die EIauptklappe
1 ist über zwei Anlenkpunkte 10 und 11 mit dem Klappenträger 3 verbunden, der seinerseite
am Tragflügelkasten 15 befestigt ist. Der Klappenträger 3 ist als Kragarm ausgebildet,
der im Gelenkpunkt 18 nach unten abgewinkelt werden kann. In dem Klappenträger 3
befinden sich das Kurbeldrehlager 7 und das Schubstangenschiebedrehlager 8. Die
Hauptklappe 1 ist mit dem klappenträgerfesten :;urbeldrehlager 7 über den Kurbelarm
5 im Klappendrehgelenk 10 verbunden. Andererseits ist die Hauptklappe 1 im Klappenschiebedrehgelenk
11 mit dem Schuos*angenschiebedrehlager 8 fest verbunden, so daß die beiden Anlenkpunkte
8 und 11 eine gegenseitige feste Zuordnung haben. Der Kurbelarm 5 ist im Schubkurbelgelenk
9 mit der Schubstange 6 gelenkig verbunden, die ihrerseits im Schubstangenschiebedrehlager
8 mit der Hauptklappe 1 verbunden ist. Zum Antrieb des Kurbelarmes 5 bzw. der Hauptklappc
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ist der Stellmotor 4 vorgesehen, der als Hydraulikzylinder ausgebildet
sein kann und einerseits im inneren Bereich des Kurbelarmes 5 angreift und sich
andererseits am Klappenträger 3 abstützt. Zum Ausfahren der Klappen 1 und 2 in den
Bereich des Triebwerkstrahles wird der Kurbelarn 5 über den Stellmotor 4 um das
Surbeldrehlager 7 in eine etwa senkrechte Iage 5' um etwa 900 verschwenkt. Bei dieser
Drehung des Kurbelarmes 5 wird einerseits die Hauptklappe 1 über das Klappendrehgelenk
10 bzw. 10' in die gestrichelte Lage 1' gebracht, andererseits bewirkt die Schubstange
6 über das Schubstangenschiebedrehlager8, das gleitend im Klappenträger 3 angeordnet
ist, eine Schiebebewegung des Klappenscliebedrehgelenks 11 und damit des unteren
Bereiches der Hauptklappe 1 nach hinten. Im Prinzip handelt es sich bei dieser kinematischen
Anlenkung also um einen Kurbeltrieb mit dem klappenträgerfesten Kurbeldrehlager
7 und dem Schicbedrehlager 8 sowie dem Kurbelarm 5, der über das Schubkurbelgelenk
9 mit der Schubstange 6 verbunden ist. blit diesem Schubkurbeltrieb gekop pelt ist
die Hauptklappe 1, die einerseits mit dem Kurbelarm 5 in dessen äußersten Bereich
im Gelenk 10 und andererseits mit der Sshubstange 6 über das Schiebedrehgelenk 11
verbunden ist. Die Gelenkpunk te 9 und 10 einerseits sowie 8 und 11 andererseits
sind also kinematisch miteinander gekoppelt und haben eine feste unveränderliche
Zuordnung zueinander. Die Klappe 2 ist durch einen in dieser Figur nicht dargestellten
Führungsmechanismus mit der Haupflclappe 1 verbunden. Sie wirdt wie gestrichelt
dargestellt isty gegenüber der Haupt klappe 1 in ihre Stellung 2' nach oben bewegt,
wobei sie einerseits geradlinig verschoben und andererseits um das Drehgelenk 14
um den Winkel 0< verschwenkt wird.
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Figur 2 zeigt ein konstruktives Ausführungsbeispiel der Erfindung,
bei dem der hintere Bereich 16 des Klappenträgers nach unten geschwenkt ist und
somit eine Ablenkung der Tragflächenströmung ermöglicht. Der Slappenträger 3 besteht
aus einem fest am Tragflügel
kasten 15 angeordneten Teil 17 sowie
einem beweglichen, im Gelenk 18 abwinkelbaren Teil 16. Beide Teile sind durch die
Verkleidung 28 eingeschlossen. Das Abschwenken des becglichen Teiles 16 des Kragarmes
3 erfolgt über einen Stellmotor 19, der sich einerseits am festen Teil 17 und andererseits
am beweglichen Teil 16 des Klappenträgers abstützt. In der gestreckten Lage kann
der Klappenträger 3 durch eine mechanische Fangvorrichtung 20 verriegelt werden.
Diese Verriegelung kann, wie in der Zeichnung angedeutet, über die beiden Bohrungen
20 und einen nicht dargestellten Scherbolzen erfolgen.
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Die beiden Klappen 1 und 2 sind in dieser Stellung nicht gegeneinander
verstellt worden und wirken somit gemeinsam wie eine herkömmliche W<2bungsklappe
zur Auftriebssteigerung.
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Figur 3 zeigt nun die konstruktiven Einzelheiten dieses erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispieles. Der Klappenträger 3 befindet sich hier in seiner gestreckten
Lage und ist durch die Fangvorrichtung 20 verriegelt. Gleiche bzw. sich entsprechende
Teile sind mit gleichen Bezugsziffern wie in der Prinzipskizze in Figur 1 gekennzeichnet.
Die Hauptklappe 1 und die Hilfshlappe 2 befinden sich in ihrer nach oben ausgefahrenen
Stellung zur Umlenkung des Triebwerksstrahles. Der bewegliche Teil 16 des Klappenträgers
3 trägt an seinem hintcren Ende oben das Kurbeldrehlager 7 und nimmt in einer Schienenführung
21 den Schienenwagen 22 auf. Dieser trägt das Schubstangengelenk 23 und das Klappengelenk
24, an denen die Schubstange 6 bzw.
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die Hauptklappe 1 angelenkt sind. Somit bildet der Schienenwagen 22
in der entsprechenden Schienenführung 21 des Klappenträgers 3 die konstruktive Ausbildung
des Schubstangensobiebadrehlagers 8 bzw. des Klappenschiebedrehgelenkes 11. Die
Ililfsklappe 2 ist gegenüber der Hauptklappe 1 über eine Schienenführung 12 und
einen in dieser rollenden Wagen 13 gelagert und beweglich. Der Wagen 13 ist über
einen Arm verlängert und trägt an seinem oberen Ende das Hilfsklappendrehlager
14,
um weiches die Hilfsklappe 2 schwenkbar ist. Diese Schwenkbewegung wird durch einen
in der Zeichnung dargestellten aber nicht mit Bezugszeichen versehenen Betätigungsmechanismus
bewirkt. Ebenso geschieht das Aus- und Einfahren des Wagens 13 in die Hauptklappe
1 durch einen in gestrichelten Linien dargestellten Betätigungsmechanismus, der
als Spindelmuttermechanisnius ausgebildet sein kann.
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Schließlich ist aln Tragflügelkasten 15 ein Spoiler 25 drehbar angeordnet,
der mit ililfe des Stellmotors 26 in die gestrichelt dargestellten Stellungen gebracht
werden kann. Hierbei wirkt er in der nach oben ausgefahrenen Stellung als Spoiler
zur Vernichtung von Auftrieb und in der untersten Stellung zur Bildung eines Strömungskanales.
In der mittleren Stellung wirkt der Spoiler 25 als Verkleidung und bildet die Fortsetzung
der Kontur der Tragflächenoberseite 27.
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