DE3023948A1

DE3023948A1 - Low speed landing aid for high speed aircraft - has adjustable flaps with vertically reciprocating drive behind wing

Info

Publication number: DE3023948A1
Application number: DE19803023948
Authority: DE
Inventors: Hans 6100 Darmstadt Rähmer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-06-26
Filing date: 1980-06-26
Publication date: 1982-01-14

Abstract

The landing and take-off aid for a high performance aircraft has flaps (2) mounted on parallel arms (3) to move in a vertical reciprocal movement behind the wing for lift. They operate at low speeds using reciprocating servomotors mounted inside the wings. At high speeds the flaps are set for optimum airflow effect and act as additional control flaps. The two modes of lift provide an efficient system over a wide range of speeds, with a thrust engine for high speeds and the flap aided lift for low speeds. The flaps can also be used for air brakes on landing.

Description

Aktiv-Flughilfe-Vorrichtung für Hochgeschwindigkeits?lugzeugeActive flight aid device for high-speed aircraft

Die Erfindung betrifft eine aktive Flughilfevorrichtung für mit Strahl triebwerken angetriebene Hochgeschwindigkeitsflugzeuge, die im wesentlichen aus einem SchlAgflügelantrisb besteht, der nach dem Prinzip des ngekoppelten ParaBsldrehschlages" arbeitet und bevorzugt hinter dem Tragflügel direkt angeordnet ist.The invention relates to an active flight aid device for with a beam jet-propelled high-speed aircraft, which essentially consist of a swing wing attack, which is based on the principle of the coupled ParaBsl rotary stroke " works and is preferably arranged directly behind the wing.

Die Kombination von Strahltriebwerk mit Schlagflfigelantrleb ist insofern überraschend, als daß die Wirkbereiche der beiden Schuberzeugenden Systeme völlig auseinander liegen, Abb. 1, doch ergeben sich wesentliche Vorteile.The combination of jet engine with Schlagflfigelantrleb is insofar Surprisingly than that the effective ranges of the two thrust-generating systems completely are apart, Fig. 1, but there are significant advantages.

Hochgeschwindigkeitsflugzeuge bedürfen besonderer Start- und Landehilfen zur Verbesserung der Langsamflugeigenschaften.High-speed aircraft require special take-off and landing aids to improve slow flight characteristics.

Als Hauptantrieb findet zumeist, um hohe Geschuindigkeiten erreichen zu können, ein Strahltriebwerk Verwendung. Bei Langsamflug haben diese schlechte Wirkungsgrade, vor allem einen hohen Treibstoffverbrauch. Dazu kommt, daß die Tragflächen besonders für den Schnellflug ausgelegt sein müssen, so daß diese Hochgeschwindigkeitsflugzeuge leicht in kritische Flugzustände geraten.The main drive is mostly to reach high speeds to be able to use a jet engine. With slow flight these have bad ones Efficiencies, especially high fuel consumption. In addition, the wings must be specially designed for high-speed flight, so that these high-speed aircraft easily get into critical flight conditions.

Die bisher verwendeten Langsamflughilfen wie Vor- und Fowler-Flügel Spreiz-, Spalt- und Stör-Klappen sind stets als passive Mittel anzusehen die zwar den Auftriebsbeiwert stark erhöhen, was aber stets mit einer gleichzeitigen beträchtlichen Erhöhung des Gesamtwiderstandes verbunden ist. Mit diesen Mitteln sind nur bedingt die kritischen Flugzuständs einzuschränken und daher verbesserungsbedürftig. Auch die bekannten Grenzschichtbeeinflussungsvorrichtungen wie Absaug- und Ausblas-Vorrichtungen haben, weil diese nur kleine Bereiche erfassen können, nur geringen Nutzen.The previously used slow flight aids such as fore and fowler wings Spreading, slit and sturgeon flaps are always to be regarded as passive means increase the lift coefficient greatly, but always with a simultaneous considerable Increase in the total resistance is connected. These funds are only conditional to limit the critical flight conditions and therefore in need of improvement. Even the known boundary layer influencing devices such as suction and blow-out devices are of little use because they can only cover small areas.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Langsamflugeigenschaften eines Hochgeschwindigkeitsflugzeuges wesentlich zu verbessern.The invention is based on the object of slow flight characteristics of a high-speed aircraft to improve significantly.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als aktive Flughilfevorrichtung für Hochgeschwindigkeitsflugzeuge ein Schlagflügelantrieb eingesetzt wird der nach dem Prinzip des vgekoppelten Paralleldrehschlages" arbeitet und bevorzugt direkt hinter dem Tragflügel angeordnet ist. Dieser Antrieb ist je nach Aufwand auf einige bevorzugte Wirkrichtungen auslegbar, so für nur vollen Vortrieb oder Vor- plus Auftrieb bis zum reinen Auftrieb, Abb. 2, kann aber auch bei entsprechendem Aufwand in alle möglichen Wirkrichtungen einstellbar sein.This object is achieved in that as an active Flight aid device for high-speed aircraft used a flapping wing drive which works according to the principle of the coupled parallel rotary impact "and is preferred is arranged directly behind the wing. This drive is depending on the effort Can be designed for a few preferred directions of action, so for only full propulsion or Forward plus buoyancy up to pure buoyancy, Fig. 2, but can also be done with the appropriate Effort to be adjustable in all possible directions of action.

In der Kombination mit einem Strahltriebwerk wirkt erfindungsgemäß der Schlagflügelantrieb nicht nur als Vortriebsmittel im Langsamflugbsreich, für den er aufgrund seines in diesem Bereich überragenden Wirkungsgrades prddestiniert ist, Abb. 1, sondern bedingt durch die gewählte Anordnung vor oder bevorzugt hinter dem Tragflügel, Abb. 3, als aktives auftriebförderndes Mittel, durch das die Strömung am Tragflügel auch bei stärkerer Anstellung besser anliegt.In combination with a jet engine, the invention works the flapping wing drive not only as a propulsion means in the slow flight kingdom, for which it predestines due to its outstanding efficiency in this area is, Fig. 1, but due to the chosen arrangement in front of or preferably behind the wing, Fig. 3, as an active lift-promoting means through which the flow rests better on the wing, even when it is heavily employed.

Gegenüber den genannten passiven Langsamflughilfen hat diese Anordnung keinen erhöhten Widerstand, sondern im Gegenteil, durch die tiiellwirkung des Schlagflügelantriebs wird die sonst turbulente Wirbelschleppe des Tragflügels in eine harmonisierte alternierend gegenläufige Wirbelbildung, einer sog. Karman'schen WirbelstraBe, umgebildet, deren Widerstand wesentlich geringer als die der turbulenten ist. Dieser Effekt der Bildung einer widerstandsarmen Karman'bchen Wirbelstraße ist überraschenderweise auch bei höheren Fluggeschwindigkeiten wirksaaaltietsonst den Schlagflügelan trleben zugeordneten, sodaß die beanspruchte Anordnung such noch im Schnellflug erhöhte Leistungen bietet.Compared to the aforementioned passive slow flight aids, this arrangement has no increased resistance, but on the contrary, due to the tiiell effect of the flapping wing drive the otherwise turbulent wake vortex of the wing changes into a harmonized alternating one opposite vortex formation, a so-called Karman's vortex street, transformed Resistance is much lower than that of the turbulent. This effect of education a low-resistance Karman'bchen vortex street is surprisingly also part of higher airspeeds otherwise associated with flapping wings, so that the claimed arrangement still offers increased performance in high-speed flight.

Folgendes Ausführungsbaispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt umd wird im folgenden beschrieben: Fig.3 und 4 zeigen ein Schema einer Aktiv-Flughilfe-Vorrichtung gemäa der Crfindunglbsi dem hinter dem Tragflügel 1 Schwingflächen 2 angeordnet sind, die über die Parallelführungen 3 in den Punkten A und B angelenkt sind, so daß diese bestimmte Schwenkbereiche erfassen. Die Haupttriebwerke 4, im allgemeinen Strahltriebwerke, können in beliebiger üblicher Weise angeordnet sein, in diesem Falle unter und vor der Tragfläche 1.The following exemplary embodiment of the invention is shown in the drawings shown and is described in the following: Fig. 3 and 4 show a diagram of a Active flight aid device according to the invention behind the wing 1 Oscillating surfaces 2 are arranged over the parallel guides 3 in the points A and B are hinged so that they cover certain pivoting ranges. The main engines 4, generally jet engines, can be arranged in any conventional manner be, in this case under and in front of the wing 1.

In Fig 5 ist ein Beispiel der Krafteinleitung in die Kraftübertragenden Schwinghebel 5 dargestellt. Ein Schwinghebel 5 bildet mit einem Parallelführungshebel 6 eine Parall-elführung 3, wobei beide übereinander in den festen Drehpunkten 7 im Flügel 1 wie in den Schwingflächen 2 gelagert sind. Der Schwinghebel 5 wird in diesem Falle von einem Hydraulik-Schwenkmotor 8 angetrieben, der von der Druckleitung 9 gespeist wird.In Fig. 5 is an example of the introduction of force into the power transmission Rocker arm 5 shown. A rocker arm 5 forms with a parallel guide lever 6 a parallel guide 3, both on top of each other in the fixed pivot points 7 are mounted in the wing 1 as in the oscillating surfaces 2. The rocker arm 5 is in in this case driven by a hydraulic swivel motor 8, which is from the pressure line 9 is fed.

Zur Steuerung der Schwingflächenanstellung ist ein Stellungsgeber 10 diesmal an cem Parallelführungshebel 6 angeordnet, wobei das Signal auf ein Steuergerät 11 geführt wird. Je nach dem gewünschten Programm, dh. dem gewünschten Anstellungsregime der Schwingflächen 2 siehe Fig.2, wird ein Teil druck aus der Hauptdruckleitung 9 über Hydraulikleitungen 12, die im Schwinghebel 5 oder/und dem Parallelführungshebel 6 untergebracht sind, in eine in der Schwingfläche 2 angeordnete Stellvorrichtung 13, in diesem Falle einem Membranmotor eingeleitet. Die Membranen des Stellmotors 13 werden abwechselndd unter Druck gesetzt, während die andere entspannt, und übertragen dabei Stellkräfte auf die festen Auflageflächen 14 der Schwingfläche2.A position transmitter is used to control the vibration surface adjustment 10 this time arranged on cem parallel guide lever 6, the signal being sent to a control unit 11 is performed. Depending on the program you want, ie. the desired employment regime of the oscillating surfaces 2 see Fig. 2, a part of the pressure from the main pressure line is 9 via hydraulic lines 12 in the rocker arm 5 and / or the parallel guide lever 6 are accommodated in an adjusting device arranged in the oscillating surface 2 13, in this case a membrane motor. The membranes of the servomotor 13 are alternately pressurized while the other is relaxed, and transferred thereby adjusting forces on the fixed bearing surfaces 14 of the oscillating surface 2.

Dies ist nur ein Ausführungsbeispiel von vielen möglichen Varianten.This is only one embodiment of many possible variants.

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Claims

Active flight aid device for high-speed aircraft 1. Active flight aid device for high-speed aircraft, characterized in that that this consists essentially of a flapping wing drive that operates on the principle of the "coupled parallel rotary impact" works and preferably directly behind the Hydrofoil is arranged.

2. The method according to claim 1, characterized in that in the Combination with a jet engine, the flapping wing drive as an additional propulsion means is used as long as the aircraft is in the slow flight range, in high-speed flight on the other hand as resistance-reducing flight support.

3. Active flight aid device for high-speed aircraft according to Claim 1, characterized in that it consists of an oscillating flapping wing system exists, in which the impact force is introduced via short-stroke engines and the desired face adjustment using similar but smaller short-stroke motors is carried out via a control unit.

4. Short lift engine according to claim 3, characterized in that it is designed as a hydraulic motor, which also includes the pneumatic motors, and both Piston engines, such as

Swivel motors or membrane motors can be.

5. Short lift engine according to claim 3, characterized gekennzeicnet that this either as an Excentartrieti, scissor lever system or electric linear motor is trained.

6. active flight aid device according to claim 1, characterized in that that this essentially consists of a translational face system, in which the flapping wings are driven transversely rotating via cranks, u while the flapping wing adjustment is carried out by means of control rods.