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"Flugzeug mit beiklappbaren Flügeln"
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Die Erfindung betrifft ein Flugzeug mit beiklappbaren Flügeln, wobei
jeder Flügelholm etwa bis zur Mittelebene in den Rumpf hineinragt und mittels eines
Längsbolzens im Rumpf gehalten ist, mit mindestens einem Querbolzen an der Trennfläche
zwischen Rumpf und Flügeln zur Aufnahme von Querkräften, sowie einer Schubstange
mit Schubstangenführungen für jeden Flügel, wobei die Schubstangen je ein kardanartiges
Gelenk aufweisen für die Verdreh- und Beiklappbewegung bei aus dem Rumpf herausgezogenen
Flügelholm.
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In der GB-PS 1 348 826 ist ein Flugzeug mit abnehmbaren Flügeln beschrieben.
Dabei besitzt jeder Flügel Holmstummel, die in den Flugzeugrumpf einschiebbar sind.
Die Holmstummel sind ungefähr so lang, wie der Rumpf breit ist und es ist daher
notwendig, die Holmstummel gegeneinander versetzt anzuordnen. Die Bauweise des rechten
Flügels stimmt dann nicht mit der Bauweise des linken Flügels überein, was insbesondere
bei stark belasteten Bauelementen unerwünscht ist.
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Ähnliche Ergebnisse werden erhalten, wenn, was ebenfalls bekannt ist,
einer der Flügelstummel gabelartig ausgebildet wird und den anderen Flügelstummel
übergreift.
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In der DE-PS 7 21 613 ist ein beiklappbarer Flugzeugflügel beschrieben,
wobei der Flügel teleskopartig auf ein Rohr aufgeschoben ist, das um eine senkrechte
Achse verdrehbar am Flügelstummel gehalten ist. Die Konstruktion überträgt die Biegemomente
und erlaubt es, den Flügel teilweise vom Flügelstummel abzuziehen, zu verdrehen
und dann beizuklappen.
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Bei Flugzeugen mit beiklappbaren Flügeln ergeben sich verschiedene
Probleme. Zunächst ist es notwendig, die Momente zwischen Flügel und Rumpf zu übertragen,
wobei der Holm im wesentlichen die Biegemomente überträgt, während mittels des Holmes
und durch zusätzliche Querbolzen die Querkräfte bzw. die Momente aus den Verwindungen
des Flügels übertragen werden. Ein Flugzeug mit beiklappbaren Flügeln muß eine einfache
und leicht bedienbare Anordnung zum Beiklappen bzw. auch zum Montieren der Flügel
besitzen.
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Durch Längsbolzen wird im allgemeinen eine sichere Verbindung zwischen
den Flügeln und dem Rumpf geschaffen.
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Insbesondere ist es bei Flugzeugen mit beiklappbaren Flügeln notwendig,
eine Anordnung zu treffen, die es erlaubt, die Montage oder Demontage auch durch
eine Person auszuführen, was voraussetzt, daß beim Beiklappen der Flügel immer noch
teilweise mit dem Rumpf verbunden bleibt, so daß er jeweils am inneren Ende geführt
bleibt.
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Die Erfüllung aller dieser Forderungen ist schwierig, wenn insbesondere-
beachtet wird, daß durch die Beiklappbarkeit der Flügel der Herstellungsaufwand
und auch das Gewicht nicht merklich vergrößert werden soll.
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In der DE-OS 30 49 220 ist ein Flugzeug der eingangs erwähnten Gattung
beschrieben, wobei die Längsbolzen, die die inneren Enden der Holme mit dem Rumpf
verbinden, in die inneren Holmenden im Rumpf eingreifen. Die Schubstangen sind an
einem der Querbolzen angeschlossen und die zugehörigen Schubstangen und Führungen
sind in den Flügeln angeordnet.
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Auf diese Weise wird erreicht, daß bei symmetrischer Bauweise der
Flügel so weit nach außen gezogen werden kann, daß das innere Holmende vom Rumpf
frei kommt, so daß der Flügel verdreht und beigeklappt werden kann.
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Dieser bekannten Bauweise haftet der Nachteil an, daß die Betätigung
der Längsbolzen im Rumpf umständlich ist, da die Platzverhältnisse dort sehr beengt
sind. Beim Herausziehen der Holmenden aus dem Rumpf, vergrößert sich der Abstand
des äußeren Flügelendes von dem Gelenk an den Schubstangen, was eine sorgfältige
Ausbildung der Schubstangenführungen erfordert. Hinzu kommt, daß die Querbolzenführungen
der Flügel über die Gelenke an den Schubstangenenden bewegbar sein müssen.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Flugzeug mit beiklappbaren Flügeln
zu schaffen, das bei sehr geringem Herstellungsaufwand für die Elemente der Beiklappbarkeit
eine extrem einfache Bedienung aufweist, so daß insbesondere das Beiklappen durch
eine einzige Person schnell möglich ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von dem Flugzeug
der eingangs beschriebenen Gattung und schlägt vor, daß die Längsbolzen im Flügelstummel
angeordnet sind, wobei sowohl der Flügelholm als auch der Querbolzen durch je einen
Längsbolzen gehalten sind und daß die Schubstangen im Rumpf angeordnet sind, wobei
die Schubstangenführungen beider Schubstangen baulich verbunden sind.
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Durch die erfindungsgemäße Bauweise wird es möglich, das Flugzeug
mit allen wesentlichen Bauelementen, insbesondere denjenigen, die durch die auftretenden
Kräfte beansprucht werden, völlig symmetrisch auszubilden. Die beiden inneren Holmenden
reichen etwa bis zur Flugzeugmittelebene,
bzw. können am inneren
Ende auch aneinander anstoßen.
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Die Querbolzen können derart ausgebildet werden, daß sie optimal ihrer
Aufgabe der Ubertragung der Querkräfte gerecht werden.
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Ein wichtiges Element bei der Erfindung ist, daß die Schubstangen
in den Rumpf hineinragen und weiter auch, daß die Schubstangenführungen beider Schubstangen
baulich verbunden sind. Dabei muß beachtet werden, daß die Schubstangen eine größere
Länge aufweisen müssen, als die in den Rumpf hineinragenden Holmenden. Wenn nämlich
die Flügel nach außen gezogen werden, müssen die Schubstangen noch eine ausreichende
Führung vermitteln. Die Erfindung geht hierbei von der Überlegung aus, daß die Kräfte,
die von den Schubstangen zu übertragen sind, vergleichsweise doch sehr gering sind,
so daß es keine Probleme bietet, hier geringfügig von der völligen Symmetrie abzuweichen.
So können die Schubstangen beispielsweise teleskopartig ineinander tauchen, also
durch Rohre unterschiedlichen Durchmessers gebildet sein. Die Führung für das äußere
Rohr ergibt dann gleichzeitig die Führung für das innere Rohr.
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Die Schubstangen können aber auch geringfügig zueinander versetzt
angeordnet sein. Wird dann für die Gelenke an den Schubstangenenden eine gleiche
symmetrische Lage gewählt, ergibt sich für den Beiklappvorgang wiederum völlige
Symmetrie. Aber auch dann, wenn diese Gelenke entsprechend den Schubstangen angeordnet
sind, sind die Unterschiede beider Beiklappbewegungen belanglos gering.
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Einen wesentlichen Vorteil erreicht die Erfindung dadurch, daß die
Längsbolzen in den Flügelstummeln angeordnet werden. Hierdurch wird erreicht, daß
die Holmenden ausreichend lang gebaut werden können, so daß die zu übertragenden
Kräfte ausreichend gering bleiben. Besonders von Vorteil ist aber, daß die Betätigung
dieser Längsbolzen außerhalb der Pilotenkabine erfolgen kann und daß für die Betätigungseinrichtungen
nicht der knappe Raum in der Kabine bzw. hinter dem Pilotensitzen benötigt wird.
Diese Bauweise ist insbesondere wichtig, wenn es um die Ein-Mann-Bedienung bei der
Beiklappbewegung geht. Die eine Bedienungsperson kann zunächst die Längsbolzen lösen
und kann dann den Flügel am Flügelende unterstützend nach außen ziehen. Da hierbei
das Gelenk an den Schubstangen mit nach außen wandert, wächst die Belastung für
die Bedienungsperson bei diesem Vorgang nicht.
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Andererseits wird es möglich, die Schubstangen im Rumpf so auszubilden,
daß die Schubstangen gut geführt sind, wobei es sich bezüglich des Herstellungsaufwandes
als besonders günstig erweist, daß die Schubstangenführungen der Flügel beider Seiten
baulich verbunden sind.
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Die Anordnung der Längsbolzen in den Flügelstummeln erlaubt es weiter,
nicht nur den Holm durch einen Längsbolzen zu sichern. Auch ein Querbolzen kann
zusätzlich durch einen Längsbolzen gehalten werden, was die Verbindung des Flügels
mit dem Rumpf wesentlich verbessert.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen,
daß
die Längsbolzen jedes Flügels über Gestänge angetrieben und die Antriebsgestänge
baulich verbunden sind. Die Anordnung im Flügelstummel erlaubt eine solche Ausbildung
ohne nennenswerten Aufwand und insbesondere bleibt hierdurch die Bedienung sehr
einfach.
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Die Schubstangen, die vorzugsweise ein Rechteckprofil aufweisen, sind
nach einem weiteren erfindungsgemäßen Vorschlag durch Rollen geführt, wobei sich
die bauliche Verbindung der beiden Schubstangenführungen gut ausnützen läßt.
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Diese und weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise Seitenansicht mit Schnittdarstellung
eines Flugzeuges in erfindungsgemäßer Ausbildung, wobei sich der Flügel im montierten
Zustand befindet, Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, wobei der Flügel
demontiert ist, Fig. 3 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt in montiertem Zustand,
etwa gemäß Fig. 1,
Fig. 4 eine I)rnufsicllt teilweise im Schnitt,
im teilweise demontierten Zustand, etwa gemäß Fig. 2, Fig. 5 eine Ansicht der Schubstangenanordnung
und Fig. 6 eine Schnittdarstellung zur Darstellung der Fig. 5.
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Das Flugzeug 1, bei dem die Erfindung Anwendung findet, ist vorzugsweise
ein Leicht- bzw. Kleinflugzeug bzw.
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Motorsegler oder auch Segelflugzeug. Das Flugzeug ist vorzugsweise
in Kunststoffbauweise gefertigt unter Verwendung von Glasfasern, Kohlefasern' od.
dergl..
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Am Rumpf 5 des Flugzeugs 1 sind die Flügelstummel 13 angesetzt, die
die wesentlichen Elemente zur Verbindung des Flügels 2 mit dem Rumpf aufnehmen.
Der Längsbolzen 6 greift dabei in den Flügelholm 3 ein und zwar in denjenigen Teil,
der im Flügelstummel verläuft. Der Längsbolzen 7 wirkt dagegen mit dem vorderen
Querbolzen 8 zusammen. Der hintere Querbolzen 9 ist als Steckbolzen ausgebildet,
ohne eine zusätzliche Sicherung durch einen Längsbolzen.
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Die Bolzen 6 und 7 sind jeweils in Elementen 25 bzw. 26 des Flügelstummels
geführt, die zwischen sich den Holm 3 bzw. den Querbolzen 8 aufnehmen. Über je einen
Lenker 27 bzw. 28 sind die Bolzen mit dem Gestänge 17 bzw. 18 verbunden. Die Gestänge
sind am Bock 33 gelagert. Über eine im Flügelstummel vorgesehene Klappe 29 sind
die Gestänge 17 bzw. 18 zugänglich,
und durch herausziehbare Betätigung
steile 30 bzw. 31 zu bewegen. Die Klappe 29 läßt sich nur bei verriegelten Bolzen
6 bzw. 7 schließen.
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Die Fig. 3 und 4 zeigen in der Draufsicht, wie der Holm 3 in eine
entsprechende Ausnehmung 32 des Rumpfes 5 einschiebbar ist. Der Holm 3 ragt mit
seinem inneren Ende bis zur Mittelebene 4. Parallel zum Holm 3 erstreckt sich die
Schubstange 10 und in der Fig. 3 ist auch die Schubstange 11 und der Holm 3' des
anderen Flügels sichtbar. Für die Schubstangen 10 und 11 sind eine Mehrzahl von
Schubstangenführungen 14, 15 und 16 (vgl.
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auch Fig. 5) vorgesehen, wobei die Schubstangenführungen an das die
inneren Holmenden aufnehmende Element 26 angesetzt sind. Das innere Ende der Schubstangen
besitzt je einen Anschlag 34, der mit einer der Führungen bzw. auch einem Gegenanschlag
zusammenwirkt und der die maximale Auszugsweite (vgl. Fig. 4) begrenzt.
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Die Schubstange 10 ist mit dem zugehörigen Flügel 2 durch das kardanartige
Gelenk 12 verbunden, dessen Einzelheiten insbesondere aus der Fig. 5 hervorgehen.
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Am inneren Ende des Flügels 2 ist eine Hülse 35 angesetzt, die den
drehbaren Bolzen 21 aufnimmt. Der Bolzen 21 bildet mit der durchbohrten Kugel 36
das Kugelgelenk 24. tie Kugel 36 sitzt auf einem Gelenkbolzen 23, der am äußeren
Ende der Schubstange 10 befestigt ist.
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Die Drehachse 22 des Bolzens 21 verläuft im wesentlichen parallel
zur Schubstange bzw. auch zum Holm 3. Ist der Flügel mit der Schubstange herausgezogen,
kann
der Flügel um die Achse 22 verdreht und um die Achse des Gelenkbolzens 23 verschwenkt
und an den Rumpf angeklappt werden.
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Die sich aus den Fig. 5 und 6 ergebenden Schubstangenführungen bestehen
im wesentlichen aus den Rollen 19 und 20, wobei die Rollen 19 vorzugsweise von Kugellagern
gebildet sind. Die inneren Enden der Schubstangen, die parallel in einem geringen
Abstand zueinander verlaufen, sind lediglich durch Bolzen 37 und die die Bolzen
verbindende Platte 38 geführt.
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