DE3029548A1

DE3029548A1 - Flugzeug

Info

Publication number: DE3029548A1
Application number: DE19803029548
Authority: DE
Inventors: Barry Victor Pegram
Original assignee: British Aerospace PLC
Current assignee: BAE Systems PLC
Priority date: 1979-08-08
Filing date: 1980-08-04
Publication date: 1981-02-26
Also published as: FR2463053B1; FR2463053A1; DE3029548C2; US4381091A

Description

Patentanwälte Diρ!.-ing. Curt Wallach Dipl.-Ing. Günther Koch Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 ■ Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d

Datum. ^t. Aü_£jüSt I9BO

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Weybridge
Surrey, XTl* OSJ

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BAD ORIGINAL

Die Erfindung bezieht sich auf ein Flugzeug, bei dem die Wirksamkeit der einen aerodynamischen Auftrieb erzeugenden Glieder, beispielsweise der Tragflügel bzw. des Höhenleitwerks, die wenigstens einen neigbaren Vorderrandabschnitt aufweisen, unter gewissen Bedinungen erhöht werden muß.

Die Erfindung geht aus von einem Flugzeug mit einem Rumpf und mit einen aerodynamischen Auftrieb erzeugenden Tragflügeln, die vom Rumpf vorstehen und wenigstens einen neigbaren Vorderrandabschnitt aufweisen. Gemäß der Erfindung ist wenigstens ein den Auftrieb erhöhendes Glied vorgesehen, dessen Hinterrandbereich vom Rumpf vorsteht und so gestaltet und angeordnet ist, daß er sich dem Vorderrandabschnitt der Auftriebsoberfläche anschließt wenn diese geneigt ist,und daß die Glieder in dieser Stellung eine Verlängerung der Tragfläche nach vorn bilden.

Vorzugsweise sind die den Auftrieb erhöhenden Glieder mit einem Anstellwinkel von 0 gegenüber der örtlichen Luftströmung während des Reisefluges angestellt, so daß sie nur einen kleinen Luftwiderstand im Reiseflug bieten. Die tatsächliche Anstellung relativ zu dem geneigten Vorderrand muß jedoch so angepaßt sein, daß die gewünschte Auftriebserhöhung zustande kommt.

Durch diese Ausbildung der den Auftrieb erhöhenden Glieder ergibt sich eine Verlängerung der wirksamen Tragflügelfläche, wenn diese Wirkung am meisten erforderlich ist. Umgekehrt tragen diese den Auftrieb erhöhenden Glieder nicht zum Gewicht bei und vergrößern die Fläche nicht während des Reisefluges, da sie am Tragflügel bzw. Höhenleitwerk nicht festgelegt sind.

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Vorzugsweise sind die den Auftrieb erhöhenden Glieder mit geringem Aspektverhältnis ausgebildet, und sie weisen einen scharfen Vorderrand mit hoher Pfeilung auf. Hierdurch wird eine Wirbelschicht erzeugt, die nach hinten über die den Auftrieb erzeugenden Glieder wenigstens dann verläuft, wenn der Tragflächenvorderabschnitt angestellt ist.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Flugzeuges während des Fluges;

Fig. 2 eine Ansicht des Verbindungsbereichs zwischen Höhenleitwerk und Rumpf des Flugzeugs;

Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III gemäß Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV gemäß Fig. 2;

Fig. 5 eine Grundrißansicht des Verbindungsbereichs zwischen Tragflügel und Rumpf des Flugzeugs bzw. einen weiteren Flugzeugs;

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI gemäß Fig. 5.

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Das Flugzeug gemäß Fig. 1 bis 4 besitzt einen Rumpf 1, an dem die beiden Tragflügelhälften 2 und J5 ansetzen und ebenso die beiden Hälften 4 und 5 des Höhenleitwerks. Die beiden Hälften des Höhenleitwerks sind zwischen der Reisestellung, die strichpunktiert in Fig. 4 dargestellt ist, um die Achsen ό und 7 in verschiedene andere Stellungen schwenkbar, in denen sie unterschiedliche Anstellwinkel einnehmen. Eine solche Lage ist voll ausgezogen in Fig. 4 dargestellt und mit X bezeichnet. In dieser Lage ist der Vorderrand nach unten geneigt und der Hinterrand ist angehoben, um das Flugzeug nach oben anzustellen.

Um diese Wirkung zu verbessern, besitzen die Hälften des Höhenleitwerks Hubvergrößerungsglieder 8 bzw. 9, die am Rumpf 1 in einer solchen Lage angeordnet sind, daß sie in der X-Stellung der Hälften des Höhenleitwerks einen im wesentlichen kontinuierlich verlaufenden Fortsatz des Vorderrandes bilden.

Die Hubvergrößerungsglieder 8 und 9 sind schaufelartig ausgebildet und weisen eine breite Sehnenwurzel 10 auf, die seitlich am Rumpf festgelegt sind, und sie besitzen einen gekrümmten Vorderrand 11 mit hoher durchschnittlicher Pfeilstellung und einen Hinterrand 12, der mit gerader Pfeilform sich dicht an den benachbarten Vorderrand der Hälften des Höhenleitwerks anpaßt, wenn diese in der Stellung X befindlich sind. Die Glieder 8 und 9 besitzen eine sehr viel größere Pfeilung als das Höhenleitwerk und sie weisen eine sehr viel kleinere Spannweite auf.

Der Vorderrand ist,wie aus Fig. 3 ersichtlich, scharfkantig ausgeführt. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat es sich gezeigt, daß die Glieder 8 und 9 das Abreißen der Strömung am Höhenleitwerk gerade dann verzögern, wenn dies notwendig ist, und ihre Wirkung nimmt gleichmäßig ab, wenn sich das Höhenleitwerk aus

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dieser X-Stellung im wesentlichen kontinuierlich herausbewegt.

Fig. 1, 5 und 6 zeigen den Flugzeugtragflügel, der aus zwei Hälften 2 und 5 besteht, die eine veränderbare Geometrie besitzen und deren Vorderrandbereich 13 aus der Reiseflugstellung, die in Fig. 6 strichpunktiert dargestellt ist, nach unten in verschiedene andere Stellungen geneigt werden kann, um den Auftrieb zu erhöhen. Eine solche Stellung mit hohem Auftrieb ist in Fig. 6 voll ausgezogen dargestellt und mit Z gekennzeichnet, und es ist ersichtlich, daß der Vorderrand nach unten angestellt ist. Um den Auftrieb der Tragflügel zu erhöhen, sind den Hub erhöhende Glieder 14 und 15 am Rumpf 1 in einer solchen Lage angeordnet, daß sie einen im wesentlichen kontinuierlichen Vorderrandwurzelfortsatz in der Z-Stellung der Vorderrandbereiche 13 bilden.

Die Glieder 14 und 15 sind ähnlich aufgebaut wie die Glieder 8 und 9 und sie weisen die Gestalt von Schaufeln auf, die eine breite Sehnenwurzel 16 besitzen, mit der sie seitlich am Rumpf festgelegt sind, und es ist ein gekrümmter Vorderrand 17 hoher durchschnittlicher Pfeilung vorgesehen, und ein Hinterrand 18 ist so gestaltet, daß er sich eng dem benachbarten Vorderrandabschnitt der Tragflügelhälften annähert wenn diese in der Z-Stellung befindlich sind. Wiederum besitzen die Glieder 14 und I5 eine sehr viel größere Pfeilung als der Tragflügel, und sie weisen eine sehr viel kleinere Spannweite auf. Der Vorderrand I7 ist scharf ausgebildet.

Die Paare von Gliedern 8, 9 bzw. 14, I5 können beide an einem Flugzeug vorgesehen werden, oder es kann nur eines der Paare entweder am Tragflügel oder am Höhenleitwerk angeordnet werden, je nach dem Tragflügel oder Höhenleitwerk oder beide eine Auftriebserhöhung benötigen. Obgleich Fig. 1 beide Paare von

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Gliedern 8, 9, bzw. 14, 15 montiert am Flugzeug zeigt, kann in der Praxis auch nur eines der Paare vorn oder hinten vorgesehen werden. Die Glieder sind nicht nur bei Plugzeugen anwendbar, bei denen das gesamte Höhenleitwerk schwenkbar ist oder der Vorderrand eines Flügels abknickbar ist, sondern sie können auch Anwendung finden bei einem Höhenleitwerk, bei dem nur der Vorderrandbereich abknickbar ist oder bei Tragflügeln, die insgesamt verschwenkbar sind.

Die den Auftrieb erhöhenden Glieder 8, 9 bzw. 14, 15 sind am Rumpf so angeordnet, daß sie einen Anstellwinkel von 0 oder fast 0 bezüglich der örtlichen Luftströmung aufweisen, wenn das Flugzeug im Normalflug befindlich ist, so daß unter diesen Umständen der Luftwiderstand relativ gering ist.

Gemäß einem nicht dargestellten, weiteren Ausführungsbeispiel sind die Glieder 8,9 bzw. 14,15 haltbar gestaltet und können entweder in den Rumpf eingefahren werden, oder benachbart zu diesem zusammengelegt sein, wenn sie nicht erforderlich sind.

Wenn der Tragflügel oder das Höhenleitwerk des Flugzeugs von einem anderen Körper als von einem Rumpf getragen werden, beispielsweise wenn das Höhenleitwerk von einer vertikalen Flosse getragen wird, dann können die den Auftrieb erhöhenden Glieder an jener Flosse oder jenem Bauteil angeordnet werden.

Im Zusammenhang mit dieser Beschreibung soll der Ausdruck "Auftrieb" alle aerodynamisch erzeugten Kräfte umfassen, unabhängig von ihrer Richtung.

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Claims

Patentansprüche

1. Flugzeug mit einem Rumpf und einen aerodynamischen Auftrieb erzeugenden Tragflächen, die vom Rumpf vorstehen und wenigstens in ihrem Vorderbereich gegenüber dem feststehenden Tragflächenteil verschwenkbar sind,

dadurch gekennzeichnet, daß Auftriebsunterstützungsglieder (8,9; 14,15) vorgesehen sind, deren Hinterrand (12,18) vom Rumpf vorsteht und so gestaltet und angeordnet ist, daß er sich dem Vorderrandbereich des anstellbaren Tragflügelabschnitts derart anpaßt, da3 in dieser Neigungsstellung diese Glieder eine Verlängerung der auftriebserzeugenden Oberfläche bilden.

2. Flugzeug nach Anspruch 1,

dadurch gekennze ichnet, daß die den Auftrieb erzeugenden Tragflächen (2,3,4,5) eine größere Spannweite besitzen als die Hilfsauftriebsgiieder (6,9,14,15).

3. Flugzeug nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsauftriebsgiieder (3,9; 14,15) einen Vorderrandbereich (11, 17) mit größerer durchschnittlicher Pfeilung besitzen als der Vorderrandbereich der Tragflächen.

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4. Plugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhenleitwerk (4,5) über ein Schwenkgelenk (6,7) mit dem Rumpf verbunden ist, und daß das Hilfsauftriebsglied als Schaufel (8,9) ausgebildet ist, deren Hinterrand (12) vom Rumpf vorsteht, und dessen Hinterrandbereich so ausgebildet und angeordnet ist, daß er dem Vorderrandbereich angepaßt ist, wenn das Höhenleitwerk in geneigter Stellung befindlich ist, und daß in dieser Stellung die Schaufel einen nach vorn gerichteten Fortsatz des Höhenleitwerks bildet.

5. Plugzeug nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß das Höhenleitwerk (4,5) eine größere Spannweite als die Schaufel (8,9) aufweist.

6. Flugzeug nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufel (8,9) einen Vorderrandabschnitt höherer durchschnittlicher Pfeilung aufweist als der Vorderrandbereich des Höhenleitwerks.

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