DE3411425A1 - Faltbare variable hochauftriebs-schlitzfluegel fuer haengegleiter und ultraleichtflugzeuge - Google Patents

Description

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Beschreibung: Die vorliegende Erfindung hat das Ziel, einen Hängegleiter oder ein Ultraleichtflugzeug zu schaffen, der bessere Leistungen bei niedrigerem Preis hat als die heutigen Geräte. Dies erfordert, daß die benötigte niedrige Start- und Landegeschwindigkeit (ca. 20 km/h), und .die Reisegeschiiiindigkeit (ca. 60 km/h) bei kleinerer Flügelfläche, geringerer Spannweite, und mit weniger Leergewicht erreicht werden müssen. Dazu wird 'erfindungsgemäß von der üblichen Delta-Nurflügelform abgegangen und zum Rechtecksflügel mit Mehrfachprofil übergegangen, wie es .heute in jedem Großflugzeug angewandt wird, unter Abwandlung auf die anderen Rendbedingungen des Drachenflugs. '. Die Aerodynamik won Mehrfachprofil-Flügeln mit Schlitzen zwecks Auftriebserhöhung ist bekannt, so wird ein Auftriebskoeffrzient von ca. 3.5 erreicht 'verglichen mit·ca. 1.4 beim guten Einfachprofil. Ein Hängegleiter, der heute etwa 16 m Flügelfläche braucht, kann· bei Benützung dieser Wehrfachprofile mit einem Drittel der.Flügelflache^auskommen, was sich in Gewichtsverminderur und besserer Steuerbarkeit auswirkt .·'"-. Ferner ist ein solcher Mehrfachflügel, im Vergleich zum Einfachflügel ifür den man einen Transportanhänger benötigt) leicht in einzelne kleine schmale Teilflüg,el zu zerlegen, die auf dem Autodach transportierbar sind.

Eine erfindungsgemäße Ausführungsform ist in Abb. 1 gezeigt. Es handelt sich hier um ein Entenflugz.eug mit Doppelschlitz-Flügel. Jedoch ist auch 'die Normalkonfiguration mit hintenliegendem Leitwerk geeignet.

Das Gesamtflügelprofil ist, wie in Abb. 2 gezeigt, f^ß.-aus drei Teilen zusammengesetzt.-Der ganze Flügel des Flugzeugs besteht " .in diesem Beispiel also aus 6 Teilen, "je 3 Teile "werden auf das' zentrale Kielrohr links, je 3 Teile rechts aufgesteckt. Das Ganze wird durch aushängbare Spanndrähte, durch den Spann-Mast, und durch das Trapez (in dem auch der Pilot hängt) versteift.

Betrachten wir in Abb. 2 ein einzelnes Teilprofil, so zeigt dies einen Teilflügel-Querschnitt bestehend aus dem last-tragenden '/'"--Roh-rholm (Leichtmetall oder KFK) der so geformt ist, daß er ." dem Prof il eine aerodynamisch-günstige ;Nase gibt,.Auf Holme . mit kreisrundem* Querschnitt gibt man also . aus Balsa -oder"-aus .-Polyurethan-Hartschaum noch eine geformte Wulst vorn dazu.

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Qas Ende des Profils wird von einem elastischen Leichtmetall blechstreifen (AlMgZnCu) gebildet. Über das Ganze ist dünner, fester Bespann-Stoff (z.B. Spinaker-Tuch aus Dralon) geklebt. Die Endleiste wird durch zahlreiche Spaan-Fäden nach hinten gezogen, die Spannfäden sind am Nasenholm des nachfolgenden Teilflügels befestigt. Dadurch bildet sich, ohne die Luftkräfte, ein symmetrisches Profil. Damit im Fluge durch die Luftkräfte ein unsymmetrisches Profil mit höherm Auftrieb entsteht, besteht die Flügeloberseite auf luftdichterem Stoff wie die T lüyi'ltint lm-· seite, d.h. der Fahrtwind drückt uon der Unterseite, durch die untere Stoffbes pannung gegen die obere Stoffbespannung, die gleichzeitig vom Unterdruck auf der Oberseite nach oben gesaugt wird, mährend die untere Bespannung glatt bleibt.

Das Uegflattern- der Teilflügel nach, oben wird durch die ..'-.-Spannfäden verhindert, die¹etwa alle-20 cm die Endleiste zum -Nasenholm, des folgenden Teilflügels ziehen.Die Spa-nnfäden des .-■ letzten Teilflügels -sind am letzten,vierten Holm befestigt, der keinen Teilflügel mehr enthält, sondern allenfalls ein / kurzes Querruder. Dieser vierte Holm'dient als verstärkte Quelle der Kutta-Joukowskysehen Zirkulationsströmung, seine Auf tr iebs-^ verstärkende Wirkung ist aus den Aerodynamik-Büchern wohlbekannt.

Der erfindungsgemäße Flügel besitzt einen Auftriebskoeffizient c_a, der etwa dreimal größer ist als der, den ein normales Drachenprofil besitzt'. Dadurch kann die Gesamtflügelfläche auf 6 m vermindert werden, und die Spannweite auf 6 m.

Beim Abbau de-s~~Hängegleiters zieht man die Holme aus ihren-.- Sockeln am -Kiel und rollt sie zusammen ein; jeder Fl-ügel ist also ein 3 m langes Bündel besteht - aus "4 Holmen mit dem ■ Stoff darumgewickelt. Der Kiel ist ebenfalls 3 rn lang, deshalb ' passt das ganze Flugzeug bequem in einen. Sm-Packsack.

Ein weiterer Teil der Erfindung ist diebequeme Variabilität ;V dieses Mehrfachprofils.im Fluge. Die Spannfäden enden nämlich nicht am jeweiligen nächsten Nasenholm, sondern gehen durch" feine Löcher ins Innere dieser..Röhre.- Do-rt sindsie zu einem

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Strang zusammengefasst, der sich bis zum Piloten erstreckt. Durch einen Hebel kann er.diese Stränge straffen oder lockern. Zum Schnellflug werden sie gestrafft, die Schlitze im Mehrfachprofil werden enger oder verschwinden, und damit sinkt der Auftrieb. Umgekehrt ist es beim-Langsamflug. Dies ist in Abb. dargestellt. Der Pilot kann auch die Schlitze im linken Flügel anders gestalten alsim rechten Flügel, woraus eine Querruderwirkung resultiert. Dies alles uird mit einem Mehrgewicht von nur einigen hundert Gramm (feine Pianodrähte) erzielt.

Da bei.diesem Hochautriebsprofil der Druckunterschied zwischen Unterseite und Oberseite dreimal,sogroß ist, wie beim Normalprofil, entstehen stärkere Wirbel an den Flügelenden. Diese Verluste kann man dadurch vermindern, daß man die Teilflügel ähnlich wie die Endfedefn bei Großvögeln, z. B. Adler, auf- , spreizt, wobei immer der vordere.Teilflügel höher liegt als der hintere. Da dies jedoch für unsere Forderung nach leichter Transportabilität ein Hindernis darstellt, wird erfindungsgemäß

■an das Ende eines jeden/Teilflügels' eine senkrecht-stehende Endscheibe angebracht, die nach unten und nach oben übersteht. Der Teil der Endscheibe, der.nach unten übersteht, ist aus Styropor mit Glasfaser-Harz-Überzug so profiliert, daß^; die von der Flügelunterseite nach außen entweichende Luft einen Vortrieb^erzeugt . - ~. Analog ist der Teil der Endscheibe, der bei jedem Teilflügel nach oben übersteht, so profiliert, daß die Luft, die. von außen auf die Flügeloberseite' strömt,' einen" Vortrieb erzeugt. Das heißt,. die... Flügelspitzen-üjirbel

. werden., in~^ortrieb langewandelt-. ."-■-■- - ^:"^: ' -; Lu mat] Hoch urwähnt werden, daß die Teilflügel infolge ihrer überaus schlanken Streckung (1:18) zusammengenommen weniger-Randwirbelverluste erzeugen als ein Einfachflügel derselben · Gesamtg.röiße.. -, ■ · -,T;. _ : - ^: - -.^; .:

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Claims (1)

1. Schutzansprüche:

   1 )) Variabler, flexibler Hochauftriebs-Schlitzflügel für Hängegleiter und Ultraleichtflugzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß er aus mehreren (mindestens 2) Teilflügeln besteht, welche ein Mehrfach-Profil- mit Schlitzen dazwischen bilden, wobei jeder Teilflügel im wesentlichen aus einem geformten Hohl-Holm als . Flügelnase, einer schmalen flachen Endleiste, und aus flexibler Stoffbespannung darum besteht, mit zahlreichen Spann-Fäden von der Endleiste zum darauffolgenden Teilflügel-Nasenholm.

   2) Flügel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffbespannung der Teilflügel auf der Flügeloberseite weniger -r*luftdurchlässig ist als auf der Flügelunterseite, damit die

   Teilflügel im Fahrtwind eine günstige unsymmetrischeProfil- ■ _ form annehmen. ' : ■""" - '; ;- ■""_"'.-^: / - ; .'-;'

   Flügel· nach, Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze zwischen den Teilflügelm durch Lockerung oder Anspannung der zahlreichen Spannfäden Tür Hochaiftriebs-Langsamflug weit, ..V für Niedrigauftriebs-Schnellflug eng oder verschwindend gemacht werden können, oder am linken Flügel unterschiedlich zum rechten Flügel zwecks Steuerung um die Längsachse des Flugzeugs. .

   4jj Flügel.nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der -letzte Holm, des Flügels,. der die Spanhfäden für den letzten ~Teilf-l"ügel ..häl±, zugleich" auch ils Quelle für verstärkte . ^Zirkülationsströmung um., das Gesamtprofil des. Flügels dient, und als Halterung für separate Querruderklappen. ~".-._: '

   5) Ultraleichtflugzeug mit_Flügeln gemäß Anspr. 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, .daß es nicht di-e Dreiecks-Nurflügel-Konfiguratron, sondern die Enten-Konfiguration hat. . -. : ν

   6) Ultraleichtf lagzeug mit Flüg"eln gemäß Anspr. 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß es nicht "die Nurflügel-" oder, die Enten-" .. konfiguration, sondern die Normal-Konfiguration; mit. hintenliegendeii Leitwerk hat. *

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