DE2944743A1

DE2944743A1 - WING FOR FAST-FLYING AIRCRAFT

Info

Publication number: DE2944743A1
Application number: DE19792944743
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr. 8011 Baldham Löbert
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1979-11-06
Filing date: 1979-11-06
Publication date: 1981-05-07
Also published as: FR2468503A1; IT8025630A0; GB2062565A; DE2944743C2; IT1134085B; FR2468503B3

Description

MESSERSOHMITT-BÖLKOW-BLOHM Ottobrunn, 26. Oktober 1979MESSERSOHMITT-BÖLKOW-BLOHM Ottobrunn, October 26, 1979

GESELLSCHAFT BTO1 Kre/thSOCIETY BTO1 Kre / th

MIT BESCHRÄNKTE!? HAFTUNG, 8612 MÜNCHENWITH RESTRICTED !? LIABILITY, 8612 MUNICH

Tragflügel für schnellfliegende FlugzeugeHydrofoil for high-speed aircraft

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tragflügel für schnellfliegende Flugzeuge, vorzugsweise für Hochleistungsflugzeuge. The invention relates to a wing for high-speed aircraft, preferably for high-performance aircraft.

Bei vorgegebenem Auftrieb wird bei den diversen Ausführungsformen der Tragflügel nach dem Stand der Technik der induzierte Widerstand einer Flugzeugkonzeption entweder durch eine Έτ>^"" ^g der Flügelspannweite oder durch Auffächerung der Wirbelschleppe im Flügelspitzenbereich wirksam reduziert. Als Beispiele hierfür seien die Doppeldeckeranordnungen, die Endscheibenausbildungen und die Flügel mit Gabelspitzen genannt. Die meisten dieser Lösungsvorschläge haben den Nachteil, daß die Widerstandsverringerung mit einer Erhöhung des Flügelstrukturgewichts erkauft werden müssen, lediglich die Flügel mit Gabelspitzen bringen eine gewisse Verringerung des Widerstandes bei gleichem Flügelgewicht.With a given lift, in the various embodiments of the wings according to the prior art, the induced drag of an aircraft design is effectively reduced either by a Έτ> ^ "" ^ g of the wing span or by fanning out the wake vortex in the wingtip area. Examples of this are the double-decker arrangements, the end disk configurations and the wings with fork tips. Most of these proposed solutions have the disadvantage that the reduction in drag must be bought at the expense of an increase in the weight of the wing structure; only the wings with fork tips bring a certain reduction in drag with the same wing weight.

Die vorgenannten Probleme sucht nun die Konfiguration nach der DE-AS 25 55 718 dadurch zu lösen, daß zwei übereinander angeordnete und nach rückwärts gepfeilte Tragflügel, die miteinander einen geschlossenen Rahmen bilden, Rautenform mit einem oberen Tragflügel mit negativer V-Stellung und einem unteren TragflügelThe aforementioned problems are now looking to solve the configuration according to DE-AS 25 55 718 in that two Airfoils arranged one above the other and swept backwards, which together form a closed frame Form, diamond shape with an upper wing with a negative V-position and a lower wing

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mit positiver V-Stellung besitzt und beide Tragflügel in ihrem Außenbereich ineinander übergehen. Diese Ausführungsform erbringt zweifelsfrei einen höheren Auftriebsbeiwert und eine Gewichtsverminderung gegenüber den anderen zum Stand der Technik zählenden Flügelausgestaltungen, aber auch diese Werte sind noch verbesserungsbedürftig. with positive V-position and has both wings merge into one another in their outer area. This embodiment undoubtedly produces a higher coefficient of lift and a weight reduction compared to the other prior art wing designs, but these values are still in need of improvement.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den am Tragflügel induzierten Widerstand bei gleichbleibendem Gesamtauftrieb und gleicher Spannweite weiter zu verringern.The present invention is based on the object of keeping the drag induced on the wing at a constant To further reduce total lift and the same wingspan.

Diese Aufgabe wird in überraschend einfacher und zuverlässiger Weise durch die in den Ansprüchen niedergelegten Maßnahmen gelöst. In der Beschreibung sind detaillierte Angaben über die Ausbildung eines Ausführungsbeispiels gegeben und in der Zeichnung erläuternd dargestellt. Es zeigenThis task becomes surprisingly easier and more reliable Way solved by the measures set out in the claims. In the description are detailed Information about the design of an embodiment is given and illustrated in the drawing. Show it

Pig. 1 eine Frontteilansicht in schematischer Darstellung der Flügelausbildung,Pig. 1 is a partial front view in a schematic representation of the wing design,

Fig. 2 eine Draufsicht gemäß Fig. 1 in schematischer Darstellung,FIG. 2 shows a plan view according to FIG. 1 in schematic form Depiction,

Fig. 3 ein Diagramm über die Dickenverteilung und die Biegemomentenbelastung der Flügel nach dem Stand der Technik und nach der Erfindung.Fig. 3 is a diagram of the thickness distribution and the Bending moment load of the wing after Prior art and according to the invention.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, sind in Flugrichtung gesehen, zwei hintereinander liegende Tragflächen 10, 11 am Flugzeugrumpf 13 so angeordnet, daß der am Bug angeordnete Flügel eine positive V-Stellung einnimmt undAs FIGS. 1 and 2 show, seen in the direction of flight, two wings 10, 11 lying one behind the other are shown arranged on the aircraft fuselage 13 so that the one arranged at the bow Wing assumes a positive V-position and

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der dahinter - dem Heck zu - angeordnete Flügel eine negative V-Stellung. Beide Flügel sind in gepfeilter Stellung und werden durch eine biegesteifes Rohr 12 miteinander verbunden. Durch diese Ausbildung wird nun erreicht, daß dieser sogenannte Kreuzflügel gegenüber allen bisher bekannten Flügelausbildungen wesentliche Vorteile besitzt und zwar eine ganz erhebliche Verminderung der Flügel-Biegebelastung, da jeder Teilflügel eine wirksame Abstrebung für den anderen Teilflügel bildet. Weiterhin wird durch die Aufspaltung und Trennung des Randwirbels der induzierte Widerstand bei gleichem Gesamtauftrieb und gleicher Spannweite um einen wesentlichen Betrag verringert. Wie die ersten Versuche zeigten handelt es sich um den beachtlichen Betrag von 24 %.the wing behind it - towards the stern - has a negative V-position. Both wings are swept in Position and are connected to one another by a rigid tube 12. This training will now achieved that this so-called cross wing is essential compared to all known wing designs Advantages, namely a very considerable reduction in the wing bending load, since each part of the wing forms an effective brace for the other wing part. It continues through the splitting and separation of the tip vortex, the induced drag with the same total lift and the same span is increased by a substantial amount Amount decreased. As the first tests showed, it is a considerable amount of 24%.

Ferner zeigt es sich, daß der ebene Flügel und der Kreuzflügel gewichtsmäßig ungefähr gleich schwer sind,,wenn bei gleicher bespülter Fläche und gleicher relativer Profildicke'die Spannweite des Kreuzflügels 0,955 der des konventionellen Flügels beträgt. Diese relativ geringe Verminderung der Spannweite führt zu einer effektiven Verringerung des induzierten Widerstandes auf ca. 17 %.It also shows that the flat wing and the cross wing are roughly the same weight in terms of weight, if with the same flushed area and the same relative profile thickness, the span of the cross wing is 0.955 of the conventional wing. This relatively small reduction in the span results in an effective one Reduction of the induced resistance to approx. 17%.

Weiterhin hat sich ergeben, daß wegen der wesentlich kleineren Querschnittsfläche der beiden Teilflügel der Wellenwiderstand um nahezu 30 % zurückgeht und die Flügelfläche aerodynamisch besser ausgenutzt wird, wie das Diagramm in Fig. 3 zeigt. Der Grund hierfür ist die bilineare Tiefenverteilung, die die Ellipse besser annähert als der Trapezgrundriß.Furthermore, it has been found that because of the much smaller cross-sectional area of the two partial wings the wave resistance is reduced by almost 30% and the aerodynamically better use of the wing area, as the diagram in Fig. 3 shows. The reason for this is the bilinear depth distribution, which the ellipse does better approximates than the trapezoidal plan.

Nicht unerwähnt soll bleiben, daß die vorgeschlagene Flügelausgestaltung bzw. Anordnung eine hochwirksameIt should not go unmentioned that the proposed wing design or arrangement is a highly effective one

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Seitenkraftsteuerung zuläßt.Lateral force control allows.

In dem vorgeschlagenen Beispiel ist das "biegesteife
Rohr 12 so gestaltet, daß es durchgehend beide Teilflügel überdeckt und mit seinen Enden über die Teilflügelaußenkanten vorsteht, wobei diese vorstehenden Enden stromungsgünstig ausgebildet sind.In the proposed example this is "rigid
Tube 12 designed so that it continuously covers both sub-wings and protrudes with its ends over the outer edges of the sub-wing, these protruding ends being designed to promote flow.

(30019/0598(30019/0598

Claims

MESSERSCHMITT-BÖLKOW-BLOHM Ottobrunn, October 26, 1979 GESELLSCHAFT BTO1 Kre / th WITH LIMITED LIABILITY, 8612 MUNICH Wing for high-speed aircraft Patent claims

1. hydrofoil for high-speed aircraft, preferably high-performance aircraft, characterized in that two one behind the other in the direction of flight lying wings (10, 11) cross-shaped to one another are arranged and connected to one another via a rigid tube (12).

2. hydrofoil according to claim 1, characterized in that the front partial wing (10), in Seen flight direction, assumes a positive V-position and the rear wing part (11) a negative V-position.

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Airfoil according to Claims 1 and 2, characterized in that the rigid tube (12) continuously covers both partial wings (10, 11).

Airfoil according to Claims 1 to 3, characterized in that the rigid tube (12) protrudes with its ends over the part wing outer edges and is aerodynamically shaped.

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