DE3240260A1

DE3240260A1 - Fluegeltaschenbalg fuer schwenkfluegler

Info

Publication number: DE3240260A1
Application number: DE19823240260
Authority: DE
Inventors: Günther Dipl.-Ing. 8035 Gauting Müller
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1982-10-30
Filing date: 1982-10-30
Publication date: 1984-05-03
Also published as: US4485993A; GB2129392A; DE3240260C2; GB2129392B; GB8326942D0

Description

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Flügel ta.schenbal g für Schwcnkf lügl et·

Die Erfindung bezieht sich auf einen Flügeltaschenbalg für Hochleistungsflugzeuge mit Schwenkflügeln, der zum Verschließen des Hohlraumes im Rumpf dient, in den ein Flügel beim Zurückschwenken teilweise eintaucht.

Solche Flügeltaschenbälge sind an sich bei Schwenkflüglern bekannt, sie dienen dazu, um einmal zu Abdichtung des Druckunterschiedes zwischen Flügelober- und Flügel.-Unterseite zu dienen und zum andernmal zur Aufrechterhaltung bzw. Herstellung der geschlossenen Rumpfaußenkontur aus aerodynamischen Gründen.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese F lüge Itaschenbälge"und den von ihnen umschlossenen Leerraum innerhalb der sogenannten Flügel tasche auszunützen und entsprechend auszubilden.

Hierzu schlägt die Erfindung vor, diese Flügeltaschenbälge als Kraftstofftank auszubilden.

Durch die DE-PS 29 16 662 der Anmelderin ist es bekanntgeworden, Hohlräume eines Streuwaffenbehälters· zwischen den Rohren als Tankbehälter in volumenändernder Form auszubilden. Das dort offenbarte System ist jedoch für Flügeltaschen nicht anwendbar, denn in diesen Fällen muß der vorhandene Balg in erster Linie die Funktion des Abdichtens erfüllen und erhält jetzt als zusätzliche zweite Funktion noch die eines Kraftstofftanks. Das heißt, daß der Flügeltaschenbalg nicht volumenändernd sein kann, sondern ein formbeständiges aber doch elastisch abdichtendes Volumen bilden muß. Hinzu kommt noch, daß der Balg durch die Schwenkbewegung des Flü-

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gels zwangsläufig einem Verschleiß durch Reibung ausgesetzt ist. Aus all diesen vorgenannten Gründen erschien eine Ausnutzung des Leerraumes in den sogenannten Flüge !taschen für Kraftstofftanks b/w. die Benützung von pneumatischen FlügeJtaschenbälgen gleichzeitig als Kraftstofftanks bisher als nicht durchführbar.

Durch die in den Ansprüchen niedergelegten Maßnahmen ist jedoch eine Lösung der Aufgabe aufgezeigt, die nicht nur in relativ einfacher Weise diese Ausnutzung bewerkstelligt, sondern auch noch einen nicht unbeachtlichen zusätzlichen Treibstoffvorrat schafft.

In der nachfolgenden Beschreibung ist ein AusführungsbeispLel abgehandelt und in den Figuren der Zeichnung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 die. Draufsicht auf ein Schwenkflügelflugzeug mit den eingezeichneten Flügel taschen,

Fig. 2. die Draufsicht auf eine Flügeltasche mit eingezeichnetem Taschenbalg,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie B-B gemäß Fig. 2.

Aus den Fig. 1 und 2 ist die Lage und Form des Flügelkastens eines Hochleistungsflugzeugs mit Schwenkflügeln ersichtlich. Dieser Flügelkasten ist als sogenannte Flügeltasche 100 ausgebildet, die in der Rumpfstruktur 13 einen Hohlraum bildet, in den der Schwenkflügel 20 mit einem Teil einfährt, wenn er von der Langsamflugstel-

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lung in die SehneJ1f 1 .ugsU¹11ung geschwenkt wird. Diese letztgenannte Stellung ist. in der Fig. 1 dargestellt. Die Fig. 2 zeigt die Flügeltasche 100 selbst. An die Flüge Itaschenwand 100a schließt sich die Flügeltasehenbalgwand 10a an, wobei der¹ F1 üge 1 taschenba Ig 10 so geformt ist, daß er ein liegendes "U" bildet. Der zwischen beiden Schenkeln gebildete Spalt ist die Flügelinnentasche 17 j die in ihrem Grundriß den Größenverhältnissen der Flügel struktur angepaßt ist. Die in den Fig. 3 und 4 gezeigten Querschnitte verdeutlichen die Form und Lage des a Ls Kraftstofftank ausgebildeten FJügeltaschenbaLges 10. Um nun diesem die erforderliche Stabilität zur Formhaltung als Kraftstofftank zu geben und gleichzeitig die zur Abdichtfunktion notwendige Flexibilität und Anpreßkraft zu erzielen, ist an seiner Außenseite 13a dem durch die U-Form gebildeten obe ren Teil und auch dem unteren Teil jeweils ein Pneumatikbalg Il vorgesetzt, der formgebende und formhaltende Innenwände 12 aufweist, so daß aneinandergereihte, miteinander aber in Verbindung stehende, Zellen gebildet werden. Um die Ausdehnung des Pneumatikbalges 11 im Verhältnis zur Höhe in Querrichtung gering halten zu können (Maximierung des Kraftstoffraumes) sind an die Innenseite, d.h. an der vorderen Wand (15) des Kraftstofftankraumes Stabi1isierungswände l6 angeordnet. Der Pneumatikbalg 11 ist mit Einfüll- und Druckre gelventilen (nicht gezeichnet) versehen und ebenso ist der Flügeltaschenbalg 10 mit Kraftstoffein- und -auslaßventilen, Druckreglern usw. ausgestattet, wobei die Druckverhältnisse beider Elemente; 10 und 11 voneinander unabhängig und den gegebenen und erforderlichen Bedingungen angepaßt bzw. anpaßbar sind. Dadurch ergibt sich eine Anordnung, die zwar ein zusammengesetztes Bauelement darstellt, das aber zwei Funktionen unabhängig voneinander erfüllt: der Pneumatikbalg 11 als

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aerodynamische F1üge1taschenabdichtung und der Flügeltaschonbalg 10 in seinem Innenvolumen als Kraftstofftank.

Die vorgeschlagenen Ausgestaltungen haben jedoch noch weitere Vorteile; so bildet der als Dichtung vorgesehene Pnoumatikba1g 11 gleichzeitig einen Schutz für den Kraftstoff tank, denn die Verschleißeinwirkung' der Flügelhinterkante beim Verschwenken bleibt zum allergrößten Teil auf die äußeren PneumatikbäJ ge beschränkt. Die Kräfte auf Flügel und Rumpfstruktur sind relativ gering, da über dem größten Teil der Flügeltasche nur der (niedrige) Tankdruck herrscht.

Um nun die I· unk ti on des Abdichtens auch bei starken 1- 1 üge] durchb i egungen unter g-J. asten zuverlässig aufrechtzuerhalten, wird vorgeschlagen, daß die l'neumatikbäLge 11 entsprechend hoch ausgebildet werden, so daß sie sich im ausgeschwenkten Flügel zustand gegebenenfalls überlappen, wie dies aus der Fig. 4 der Zeichnung deutlich hervorgeht. Die Abdichteigenschaften bleiben auch bei 'entleertem Tank voll erhalten, in diesem Zustand kann der Flügel ohne Nebenwirkungen in den inneren Balg eindringen, also zwischen die beiden Schenkel des U-förmig geknickten Tankes. Durch die zusammenhängende Ausgestaltung des oberen und unteren Teils des Kraftstoff tankes ist. sowohl ein einfaches HiI Jen gegeben, als auch eine vol !ständige: Entleerung a 1 1 e in durch die; S c h w e r k r a f t.

Zur· weiteren Optimierung des beschriebenen Flügeltaschenbalges wird vorgeschlagen, daß der äußere pneumatische Abdiehttei] sowie der innere Kraftstofftankteil jeweils aus dem speziell geeigneten Material gefertigt

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wird und daß der Pneumatikbalg Il und d i ο diesem zugekehrte Oberfläche der FIügeLinnentasche 17 mit einer versch1 eißmindcrndfin Decke, z.B. aus Teflnngowobc, überzogen ist. Die Pneumatikbalgwand 11a geht in einen vorstehenden Flansch lib über, der zur Befest igung der gesamten Einheit an der Rumpf aulJense i te dient .

Wegen des sehr hohen Kraftstoffverbrauches von Hoch lei sstungs-Kampf f 1 ugzeugen ist hiermit eine weit.ere Optimierung der· Kraftstoff auf nahmckapaz i tat i'üi- solche Flugzeuge aufgezeigt worden. D ie FJüge1 taschen bei Schwenkt" J üge If J ugzeugen waren bisher ein ungenutzter Raum im Flugzeugrumpf - jedenfalls zum größten Tei 1 der bei verschiedenen Konzeptionen direkt zu Lasten der umliegenden Kraftstofftanks ging. D it.* scr Mangel ist nunmehr· - wie vorstehend erläutert - auf überraschend einfache Weise behoben worden. .Je nach Flugzeugkonzeption wird damit ein zusätzliches Kraftstoff-Tank· volumen von mehr a Ls 500 Liter geschaffen.

Claims

20. 10.198 2 BTOl Kre/th 9288 Flügeltaschenbalg für Schwenkflügler Patentansprüche

1. Flügeltaschenbalg für Hochleistungsflugzeuge mit Schwenklflügein, die zur Abdichtung des Druckunterschiedes zwischen Flügelober- und FlUgelunterseite sowie zur Verkleidung der Rumpftasche entsprechend der Rumpfkontur angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß dieser Taschenbalg (10) als Kraftstofftank ausgebildet ist, wobei 30-doch die aerodynamische Dichtbalg- und die Tankfunktion voneinander getrennt sind.

2. Flügeltaschenbalg nach Anspruch 1, dadurch ge-' kennzeichnet , daß der Taschenbalg (10) an seiner Außenseite mit einem oberen und unteren Pneumatikbalg (11) mit formgebenden Innenwänden (12) und in seinem Innenraum an der vorderen Tankwand (IS) mit Stabilisierungswänden (16) versehen ist.

3- Flügeltaschenbalg nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil der Flügelinnentasche so nach innen gestülpt ist, daß der entstehende Sack (17) den in den Rumpf eintretenden Flügelteil aufnehmen kann, wobei vertikale Flügelbewegungen keine Volumenänderung der aus einem Stück bestehenden Flügelinnentasche bewirken.

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Flügeltaschenbalg nach den Ansprüchen 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet , daß der obere und untere Pneumatikbalg (11) in ihrer Höhe so ausgebildet sind, daß sie bei allen erforderlichen Flügelschwenkpositionen und -Durchbiegungen an der Flügeloberfläche anliegen, sich im ausgeschwenkten Flügelzustand also u.U. überlappen, während der Kraftstofftank nach dem verbleibenden Innenraum dimensioniert ist.

Flügeltaschenbalg nach den Ansprüchen 1 bis 4> dadurch gekennzeichnet , daß Abdicht- und Tankteil.aus unterschiedlichen Materialien je nach den speziellen Anforderungen bestehen und die Kontaktflächen mit dem Flügel mit einer verschleißmindernden Schutzschicht, z.B. Teflongewebe, überzogen sind..