DE2725632A1

DE2725632A1 - Querruder und landeklappenantrieb

Info

Publication number: DE2725632A1
Application number: DE19772725632
Authority: DE
Inventors: Ruediger Kunz; Gunther Moelter; Hermann Mueller
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1977-06-07
Filing date: 1977-06-07
Publication date: 1978-12-14
Also published as: GB1602905A; FR2393725B1; FR2393725A1; DE2725632C2; US4181275A

Description

Querruder-und Landeklappenantrieb

Die Erfindung bezieht sich auf einen Querruder- und Landeklappenantrieb vorzugsweise für Ilochleistungsflugzeuge bzw. für Flugzeuge mit relativ dünnen Tragflächen, wobei der Antrieb im Wesentlichen über Drehgelenke, Hebel und Aktuator erfolgt.

Hierzu existiert eine Vielzahl von einschlägigen Lösungsvorschlägen. Beispielsweise sei verwiesen auf die DT-OS 20 54 150, die sich auf einen Tragflügel für Luftfahrzeuge mit einer oder mehreren ein- oder mehrteiligen Spaltklappen bezieht. Das Wesen dieser bekannten Klappensteuerung besteht darin, daß die Klappe bzw. die Klappen über ein unterhalb des Tragflügelhinterteils angeordnetes Drehgelenk nach hinten und unten ablenkbar sind. Eine ähnliche Lösung ist durch die DT-PS 20 47 221 bekannt.

Die aufgezeigte und im übrigen relativ zahlreich vorhandene, bekannte einschlägige Technik ist vorwiegend für dickere Tragflächen geeignet, da die verwendete Bewegungskinematik größere aauvolumine beansprucht. Die bekannten Vorschläge sind daher vorwiegend für Verkehrs- und Transportflugzeuge geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einem relativ dünnen Flügel, wie er insbesondere bei Hochleistungsflugzeugen verwendet wird, eine entsprechend raumsparende Antriebskinematik

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vorzuschlagen, die außerdem geeignet ist, eine Querruderbzw. Landeklappe gemäß den differenzierten aerodynamischen Verhältnissen sicher zu steuern· Gelöst ist diese Aufgabe im wesentlichen dadurch, daß die betreffende Klappe an ihrer Unterseite eine Koppel aufweist, an deren flügelseitiger Kante zwei im wesentlichen vertikal übereinander angeordnete Drehgelenke vorgesehen sind, wobei das obere Drehgelenk mit einem oberhalb diesem, innerhalb des Tragflächenendes befindlichen festen Drehpunkt über einen Hebel verbunden ist, während das untere Drehgelenk einen im wesentlichen vertikal ausgerichteten Bewegungsfreiheitsgrad besitzt. Die erfindungsgemäße Klappenkinematik hat den besonderen Vorteil, daß der Spalt zwischen Tragflügel und Klappe beim Herausbewegen der Klappe aus deren Normalflugstellung sehr schnell öffnet, und daß er nach dem Öffnen seinen Querschnitt im wesentlichen beibehält. Zur Regulierung der Spaltströmung kann noch eine an sich bekannte Hilfsklappe vorgesehen sein, deren Betätigung mit der Klappenkinematik gekoppelt sein kann.

Mit der Erfindung können Klappenausschläge von + 35 bis minus 60 realisiert werden. In dem Bereich von 0 bis + 35

Klappenaueschlag soll der Spalt sich schnell öffnen, um bis + 10° einen Spalt von 1,2 % und bis + 35° eine Verschiebung der Klappe in X-Richtung von 3 Ί° und einen Spalt von 2 # der Flügeltiefe zu erhalten.

Diese Forderung zu erreichen, ist über Kulissen zwar möglich, jedoch bekanntlich sehr teuer. Der gewünschte Spalt wird erfindungsgemäß über eine Koppelkurve erreicht, und zwar wird grundsätzlich das Querruder als Koppel zwischen Kurbel und Schwinge in ein sogenanntes Viergelenkgetriebe ein gehängt. Dadurch wird das schnelle Öffnen des Spalts und da· Verschieben der Klappe in X-Richtung bewirkt.

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Dieses Viergelenk, das von einem Hydraulikzylinder angetrieben wird, hat außerdem den Vorteil, daß es aufgrund seiner nur vier Gelenke billig und auch leicht beherrschbar ist.

Da über das angekoppelte Querruder nur ein begrenzter

Klappenausschlag möglich ist (in der geforderten Spaltgröße zwischen 65 und 70 )i wird der negative Ausschlag von - 60 (Gesamt-Klappenausschlag 95°) um einen einzelnen Drehpunkt geschwenkt. Das Wechseln von Koppelkurve auf Einzeldrehpunkt und umgekehrt geschieht folgendermaßen:

Beim Durchfahren von + nach - durch die Normalstellung fährt die Kurbel des Viergelenks, an dem auch die eine Seite des Hydraulikzylinders angelenkt ist, in eine Klinke, die als Anschlag dient und drückt diese zu, so daß die Kurbel und damit das Viergelenk blockiert wird. Gleichzeitig betätigt ein an dieser Klinke angelenktes Gestänge eine zweite Klinke, die wiederum einen während des positiven Klappenausschlags gesperrten Differentialhebel freigibt, an dem die andere Seite des Hydraulikzylinders und die Schwinge des Vier gelenks angelenkt sind.

Durch das weitere Zusammenfahren des Zylinders wird, da die Kurbel des Viergelenks blockiert ist, der Differentialhebel aus seiner 0-Steilung herausgezogen. Die Schwinge dient nun als Druckstange und dreht das Querruder um den an der Kurbel befindlichen Drehpunkt. Eine durch das negative Schwenken des Querruders notwendige Flügelabdeckung wird durch den Differentialhebel gesteuert.

Xn den Abbildungen ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels zeichnerisch erläutert. Es zeigern

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Fig, 1 eine Klappe in Normalstellung; Fig. 2 eine Klappe in nach unten geschwenktem Zustand; Fig, 3 eine Klappe in nach oben geschwenktem Zustand.

Die Klappe 1 gemäß Fig.1 weist unterhalb ihres vorderen Endes eine Koppel 2 auf, die an ihrer dem Tragflügel 10 zugewandten Kante 3 zwei im wesentlichen vertikal übereinander angeordnete Drehgelenke 4 und 5 besitzt. Der Abstand des Drehgelenks 4 von dem Flügel 10 entspricht in etwa dessen Dicke, während der Abstand der beiden Gelenke 4 und 5 von einander etwa die doppelte Flügeldicke ausmacht. Das Dreh gelenk 4 ist über einen als Kurbel dienenden Hebel 7 mit einem flügelfesten Drehpunkt 6 verbunden. Letzterer liegt in dem gezeigten Beispiel in dem Schnittpunkt der gemeinsamen Mittellinie 11 der Klappe 1 und des Flügels 10 mit der nach oben gerichteten Verlängerung der Verbindungslinie der Drehpunkte 5 und 4.

Das untere Drehgelenk 5 ist über eine Schwinge 8 mit einem ebenfalls zunächst festen Drehpunkt 9 verbunden. Die Sohwinge 8 ist relativ lang und im wesentlichen parallel zur Mittellinie 11 angeordnet. Hierdurch ist sichergestellt, daß das Drehgelenk 5 einen vorwiegend vertikalen Bewegungsfreiheitsgrad besitzt, innerhalb dessen Grenzen es sich aufwärts bewegen kann, wenn die Klappe 1 beim Drehen der Kurbel 7 abgeschwenkt wird, d.h. einen positiven Ausschlag erfährt·

Beim Zurückbewegen der Klappe 1 in ihre Nullstellung wird einmal der Punkt 5 in seine Ausgangsstellung nach unten zurückbewegt; zum anderen rastet eine über einen Arm 13 fest mit dem Hebel 7 verbundene Rolle 12 in eine Klinke ein. Dadurch wird der Punkt 4 fixiert. Durch Öffnen

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einer weiteren Klinke 15 wird der Punkt 9 freigegeben, dadurch, daß sich der Hebel 16 um den festen Punkt 17 drehen kann. Dies hat zur Folge, daß beim weiteren Zusammenziehen des Aktuators 18 die Klappe 1 um den Drehpunkt k nach oben geschwenkt wird.

Bei positivem Klappenausschlag fungiert der Punkt 19 des Aktuators 18 als Festpunkt, während bei negativem Klappenausschlag der Punkt 20 des Aktuators Festpunkt ist.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Querruder- und Landeklappenantrieb vorzugsweise für Hochleistungsflugzeuge bzw. für Flugzeuge mit relativ dünnen Tragflächen, wobei der Antrieb der Klappen über im wesentlichen Drehgelenke, Hebel und Aktuator erfolgt, dadurch gekennzeichnet , daß die Klappe (i) an ihrer Unterseite eine Koppel (2) aufweist, an deren flügelseitiger Kante (3) zwei im wesentlichen vertikal übereinander angeordnete Drehgelenke (k_t 5) vorgesehen sind, wobei das obere Drehgelenk (4) mit einem oberhalb diesem, im Bereich des Tragflächenendes

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befindlichen festen Drehpunkt (6) über einen Hebel (7) verbunden ist, während das untere Drehgelenk (5) einen im wesentlichen vertikal ausgerichteten Bewegungs-Freiheitsgrad für den positiven Klappenausschlag (nach unten) besitzt, wohingegen für den negativen Klappenausschlag (nach oben) das Drehgelenk (5) eine Drehbewegung um das dann fixierte Drehgelenk (k) ausübt·

2. Querruder- und Landeklappenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Bewegungs-Freiheitsgrad des Drehgelenks (5) durch eine Schwinge (δ) zwischen dem festen Drehpunkt (9) und dem Gelenk (5) realisiert ist, wobei die Schwinge (8) für den negativen Klappenausschlag als Schubstange dient.

3· Querruder- und Landeklappenantrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichne t , daß am Flügel (1O) eine Hilfsklappe (11) angelenkt ist, die in Abhängigkeit von der Bewegung der Klappe (1) steuerbar ist.

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