DE3642791A1 - Vorderkantenvorfluegel/antivereisungsanordnung und -verfahren fuer ein flugzeug - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorkantenanordnung und ein Verfahren für eine Tragfläche, welche ein Antiver­ eisungs- oder Enteisungssystem bzw. -verfahren einschließen, worin abgezapfte Luft verwendet wird, und zwar nicht nur für eine wirksame Antivereisung bzw. Enteisung, sondern auch in einer Art und Weise, daß aerodynamische Verhältnisse op­ timalisiert werden.

In ziemlich üblicher Weise wird eine thermische Enteisung eines Vorderkantenvorflügels oder einer Vorderkantenklappe dadurch erzielt, daß man vom Triebwerk abgezapfte Luft durch einen Kanal in der Vorderkante des Vorflügels oder der Klap­ pe leitet und die relativ heiße abgezapfte Luft in Wärmeaus­ tauschbeziehung mit der äußeren Oberfläche des Vorflügels oder der Klappe bringt.

Mit solchen Systemen ist eine Anzahl von Problemen verbun­ den. Zum Beispiel ist eine Schwierigkeit die Verwendung der abgezapften Luft in einer Weise, daß die gesamte äußere Ober­ fläche des Vorflügels oder der Klappe in Wärmeaustauschbe­ ziehung mit der heißen Luft gebracht wird. Außerdem gibt es das Problem der Entfrostung der oberen Oberfläche des Flü­ gels, die sich rückwärts von der Klappe befindet.

Ein anderer Problembereich bezieht sich auf die Entladung der abgezapften Luft, nachdem die abgezapfte Luft ihre Wär­ meaustauschfunktion vollendet hat. Ein Verfahren nach dem Stande der Technik, das zu erzielen, besteht darin, die thermische Antivereisungsluft durch Durchlässe auszustoßen, die in die untere Oberfläche der Vorderkante des Vorflügels geschnitten sind. Jedoch kann dadurch der aerodynamische Strömungswiderstand in unerwünschter Weise erhöht werden.

Eine Recherche der Patentliteratur hat zur Ermittlung einer Anzahl von Patenten geführt, von denen sich einige auf die Verwendung von Antivereisungs- oder Enteisungsluft in der Vorderkante eines Vorflügels, einer Klappe oder eines ande­ ren Teils beziehen.

Das US-Patent 33 63 859 von Watts zeigt eine Vorderkanten­ klappe, die eine entfaltete bzw. ausgefahrene Position hat, in der sie sich von der Vorderkante des Flügels nach abwärts und vorwärts erstreckt, und eine verstaute Position, in der die Nase der Klappe nach rückwärts in eine Verstauposition an bzw. in dem unteren Teil des Vorderkantenteils des Flü­ gels gedreht ist. In der ausgefahrenen Position wird Anti­ vereisungsluft in den Kanal an der Vorderkante der Klappe geleitet, so daß sie in Wärmeaustauschbeziehung mit der Vor­ derkante der Klappe ist. Dann strömt die Antivereisungsluft nach rückwärts und aufwärts in einem Kanal, der benachbart der oberen Oberfläche der Klappe oder des Vorflügels ausge­ bildet ist. Diese Antivereisungsluft wird dann durch einen unteren Oberflächenteil der Klappe an einem rückwärtigen Ort entladen, so daß die Antivereisungsluft in den Schlitz oder Kanal strömt, der durch die Klappe und die Vorderkante der Hauptflügelstruktur gebildet ist (das ist in Fig. 9 dieser Patentschrift gezeigt).

Das US-Patent 39 17 193 von Runnels veranschaulicht eine Grenzschichtkontroll- und Antivereisungseinrichtung für ei­ ne Flugzeugtragfläche, worin ein Antivereisungskanal in der Vorderkante der Haupttragflächenstruktur vorgesehen ist, und außerdem ein Antivereisungskanal in der Vorderkante der Klap­ pe. In der entfalteten bzw. ausgefahrenen Position bildet die Klappe einen Schlitz oder Spalt mit der Vorderkante der Haupttragflächenstruktur, und die Klappe wird dadurch in ih­ re verstaute Position bewegt, daß der Nasenteil der Klappe rückwärts zu einer Verstauposition an dem unteren vorderen Oberflächenteil der Haupttragflächenstruktur gedreht wird.

Wenn die Klappe in ihrer entfalteten bzw. ausgefahrenen Posi­ tion ist, wird Grenzschichtluft von dem Kanal in der Klappe entladen, so daß diese nach rückwärts über die obere freilie­ gende Oberfläche der Klappe strömt. Außerdem wird Grenz­ schichtluft von dem Kanal in dem Nasenteil der Haupttragflä­ chenstruktur entladen, so daß diese nach aufwärts entlang der Nase der Tragfläche in den Bereich des Spalts und dann rückwärts entlang der oberen Oberfläche der Haupttragflächen­ struktur fließt.

In dem US-Patent 39 33 327 von Cook ist eine Vorderkante ei­ ner Strahltriebwerksgondel gezeigt, wo thermische Antiverei­ sungsluft in einen Kanal benachbart dem Nasenteil und inne­ ren Oberflächenteil des Gondeleinlasses geleitet wird. Die­ se Antivereisungsluft fließt dann nach rückwärts, so daß sie in einer radial einwärtigen Richtung durch eine Mehrzahl von Löchern hindurchgeführt wird, welche aus akustischen Gründen ausgebildet sind.

Das US-Patent 21 57 281 von Coanda zeigt eine Tragfläche, bei der Luft unter Druck aus einem Rohr an der Vorderseite der Tragfläche durch einen sich nach aufwärts erstreckenden Schlitz entladen wird.

Das US-Patent 28 86 264 von Seager veranschaulicht eine Über­ ziehroll-Steuereinrichtung für ein vertikal startendes Flugzeug, bei der Grenzschichtsteuerluft von Verteilerrohren entladen wird.

Das US-Patent 32 75 265 von Alvarez-Calderon beschreibt ei­ ne Tragfläche, bei der ein Rohr in der Vorderkante eines Vorflügels oder einer Klappe zum Entladen von Grenzschicht­ steuerluft an dem Ort des Rohres, so daß diese über die au­ ßenseitige Oberfläche des Vorflügels oder der Klappe strömt, vorhanden ist.

Das US-Patent 38 89 903 von Hilby zeigt eine Einrichtung zum Liefern von Grenzschichtsteuerluft an der Vorderkante einer Tragfläche.

Das US-Patent 40 99 691 von Swanson u.a. veranschaulicht noch eine andere Einrichtung zum Entladen von Grenzschicht­ steuerluft an der Vorderkante einer Tragfläche.

Die französische Patentschrift 11 03 426 scheint (da eine Übersetzung derzeit nicht erhältlich ist, läßt sich das nicht sicher sagen) eine Anzahl von Einrichtungen zu zeigen, welche Luft aus dem Inneren einer Tragfläche an einen außen­ seitigen Ort entladen. Es scheint so, daß die Fig. 1 bis 6 Einrichtungen zum Entladen der Luft an der Abströmkante zeigen, während die Fig. 7 und 8 eine Einrichtung zum Entladen der Luft an einem unteren vorderen Teil der Trag­ fläche zu zeigen scheinen.

Aufgrund einer Hintergrundinformation soll in der Ausgabe von "Flight International" vom 16. März 1985, also nach dem Prioritätstag der vorliegenden Anmeldung, ein Artikel er­ schienen sein, der sich auf Vortexklappen bezieht und be­ schreibt, wie diese dazu verwendet werden könnten, um das Auftriebs-zu-Strömungswiderstands-Verhältnis, zum Beispiel in einem Deltaflügel, zu verbessern.

Ein Artikel mit dem Titel (in deutscher Übersetzung) "Eine Windtunneluntersuchung des Kasper-Vortex-Konzepts", dessen Autor Edward W. Kruppa ist und der auf dem "AIAA 13th Annual Meeting And Technical Display Incorporating The Forum Of The Future Of Air Transportation" publiziert worden ist, disku­ tiert den "Kasper-Vortex-Auftriebsflügel" und beschreibt ei­ ne Verwendung von speziellen Klappen zu Steuerung der Zu­ führung von Wirbeln und des Wirbelabwerfens. In dem Artikel wird die US-Patentschrift 38 31 805 zitiert, und es wird au­ ßerdem festgestellt, daß Kasper die Verwendung des Blasens zum Erregen des Wirbels und zum Erzeugen von Superzirkula­ tion vorschlägt.

Es sei nun eine gedrängte Übersicht über die Erfindung gege­ ben:

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Vorderkantenanord­ nung für eine Tragfläche zur Verfügung gestellt. Es gibt ei­ ne Tragfläche, die eine feste Vorderkantentragflächenstruk­ tur hat, welche eine Vorderkante für die Tragfläche bildet, wobei die Tragfläche außerdem einen Abströmkantenteil hat, sowie eine obere und untere Oberfläche, die sich von der Vorderkante nach rückwärts erstrecken.

Ein Vorderkantenteil ist so an der festen Vorderkantenstruk­ tur befestigt, daß es zwischen wenigstens zwei Betriebsposi­ tionen beweg- bzw. verstellbar ist, nämlich einer ersten, eingefahrenen Position für den Reiseflug, und einer zweiten, entfalteten bzw. ausgefahrenen Position. Dieses Vorderkanten­ teil umfaßt einen Nasenabschnitt, der eine äußere Oberfläche hat und eine Wärmeaustauschkammer begrenzt oder bildet, die dazu bestimmt ist, Antivereisungsluft zu enthalten, welche durch die Kammer in Wärmeaustauschbeziehung mit der äußeren Oberfläche strömt. Das Vorderkantenteil umfaßt außerdem ei­ nen hinteren Abschnitt, der einen vorderen Teil hat, welcher mit dem Nasenabschnitt verbunden ist, und auch einen rück­ wärtigen Teil. Dieser hintere Abschnitt hat einen oberen Oberflächenteil, der sich von dem vorderen Teil zu einer Ab­ strömkante des rückwärtigen Teils erstreckt. Der hintere Ab­ schnitt bildet oder begrenzt eine Wärmeaustauschkanalein­ richtung, die einen vorderen Einlaß hat, um Antivereisungs­ luft aus der Kammer aufzunehmen, und einen rückwärtigen Ab­ strömkantenauslaß, der an oder in der Abströmkante positio­ niert ist und sich von der Abströmkante in einer rückwärti­ gen Richtung öffnet, so daß er Antivereisungsluft längs ei­ nes Weges entlädt, der eine wesentliche rückwärtige Fluch­ tungskomponente hat, die generell parallel zu dem oberen Oberflächenteil des hinteren Abschnitts benachbart der Ab­ strömkante des Vorderkantenteils ist.

Das Vorderkantenteil ist dadurch charakterisiert, daß die Abströmkante des Vorderkantenteils dann, wenn sich das Vor­ derkantenteil in wenigstens einer der Betriebspositionen be­ findet, unmittelbar benachbart der oberen Oberfläche der Tragfläche befindet, und zwar in einer Weise, daß die Ent­ eisungsluft, die von der Abströmkante des Vorderkantenteils entladen wird, unmittelbar so über die obere Oberfläche der Tragfläche strömt, daß sie in Wärmeaustauschbeziehung damit ist.

Es ist eine Einrichtung zum Leiten von Antivereisungsluft so in die Wärmeaustauschkammer in den Nasenabschnitt vorgese­ hen, daß bewirkt wird, daß die Antivereisungsluft durch die Kanaleinrichtung in dem hinteren Abschnitt des Vorderkanten­ teils strömt, um von der Abströmkante des Vorderkantenteils abzuströmen.

In der bevorzugten Form ist das Vorderkantenteil dadurch charakterisiert, daß in der eingefahrenen Position der Nasen­ abschnitt des Vorderkantenteils benachbart zu und vorwärts von der Vorderkantentragflächenstruktur positioniert ist, und die Abströmkante des Vorderkantenteils über einem vorde­ ren Teil der oberen Oberfläche der Tragfläche positioniert ist, wobei die Abströmkante des Vorderkantenteils unmittel­ bar benachbart der oberen Oberfläche der Tragfläche positio­ niert ist.

Das Vorderkantenteil ist weiter dadurch charakterisiert, daß sich das Vorderkantenteil, wenn es in der entfalteten bzw. ausgefahrenen Position ist, an einem Ort befindet, der wei­ ter vorn ist als eine oder die Position des Vorderkanten­ teils in der eingefahrenen Position. Weiter befindet sich die Abströmkante des Vorderkantenteils benachbart der oberen Oberfläche der Tragfläche an einem Antivereisungsluftentla­ dungsort, der vorwärts von einem Ort ist, an dem die Ab­ strömkante des Vorderkantenteils positioniert ist, wenn sich das Vorderkantenteil in der eingefahrenen Position befindet.

In einer Ausführungsform umfaßt der hintere Teil des Vorder­ kantenteils einen strukturellen Abschnitt, der eine Mehrzahl von sich longitudinal bzw. längs erstreckenden Wärmeaustausch­ kanälen begrenzt oder bildet, welche die Wärmeaustauschkanal­ einrichtung umfassen oder sind. Diese Kanäle erstrecken sich von dem vorderen Teil zu dem rückwärtigen Teil des hinteren Abschnitts. Spezieller umfaßt dieser strukturelle Abschnitt eine Mehrzahl von miteinander verbundenen strukturellen Tei­ len, von denen jedes eine Querschnittskonfiguration hat, die eine generell U-förmige Konfiguration ist.

In einer anderen Ausführungsform umfaßt der strukturelle Ab­ schnitt eine Mehrzahl von rohrförmigen Teilen, die in Seite­ an-Seite-Beziehung bzw. nebeneinander angeordnet sind. Diese rohrförmigen Teile verjüngen sich zu einer relativ kleineren Höhendimension in einer bzw. der Rückwärtsrichtung, wobei die rohrförmigen Teile an ihren rückwärtigen Teilen eine re­ lativ abgeflachte Konfiguration haben.

Eine weitere Abwandlung besteht darin, daß der Abströmkanten­ auslaß so angeordnet werden kann, daß die von dem Auslaß entladene Luft der Luft oder einem Teil der Luft, welche von der Abströmkante nach rückwärts wandert, eine Wirbelbewegung erteilt bzw. aufprägt.

In der bevorzugten Form der vorliegenden Erfindung umfaßt oder ist das Vorderkantenteil ein Vorderkantenvorflügel, bei dem in seiner verstauten Position der Nasenabschnitt des Vorderkantenteils benachbart zu und vorwärts von der Vorder­ kantentragflächenstruktur positioniert ist, und die Abström­ kante des Vorderkantenteils über einem vorderen Teil der oberen Oberfläche der Tragfläche positioniert ist, wobei die Abströmkante des Vorderkantenteils unmittelbar benach­ bart der oberen Oberfläche der Tragfläche positioniert ist.

Dann ist der Vorflügel vorzugsweise in eine Zwischenposition beweg- bzw. verstellbar, in welcher sich der Nasenabschnitt weiter vorwärts von der Vorderkantentragflächenstruktur be­ findet, wobei jedoch die Abströmkante noch unmittelbar be­ nachbart der oberen Oberfläche der Tragfläche ist. Dann hat der Vorderkantenvorflügel eine vollständig entfaltete bzw. ausgefahrene Position, in welcher der Vorderkantenvorflügel mit der Vorderkantentragflächenstruktur einen Schlitz bil­ det, der sich zwischen dem Vorflügel und der Vorderkanten­ tragflächenstruktur befindet.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Vorderkantenteil dadurch charakterisiert, daß es sich, wenn es in der entfalteten bzw. ausgefahrenen Position ist, an einem Ort befindet, der weiter vorwärts als eine bzw. die Position des Vorderkantenteils in der eingefahrenen Position ist, und daß die Abströmkante des Vorderkantenteils, insbe­ sondere in dieser Position, benachbart der oberen Oberflä­ che der Tragfläche an einem Antivereisungsluftentladungsort ist, welcher vorwärts von einem bzw. dem Ort ist, wo die Ab­ strömkante des Vorderkantenteils positioniert ist, wenn sich das Vorderkantenteil in der eingefahrenen Position befindet.

Vorzugsweise umfaßt eine erfindungsgemäße Vorderkantenanord­ nung für ein Flugzeug folgendes:

• a) eine Tragfläche, die eine feste bzw. befestigte Vorder­ kantentragflächenstruktur hat, welche eine Vorderkante für die Tragfläche bildet, sowie einen Abströmkanten­ teil, und eine obere und untere Oberfläche, die sich von der Vorderkante nach rückwärts erstrecken;
• b) einen Vorderkantenvorflügel, der so an der festen bzw. befestigten Vorderkantenstruktur befestigt ist, daß er zwischen wenigstens drei Betriebspositionen bewegbar ist, nämlich einer ersten, eingefahrenen Position für den Reiseflug, einer zweiten, Zwischenposition, und ei­ einer dritten, vollständig entfalteten bzw. ausgefahre­ nen Position, wobei der Vorderkantenvorflügel folgendes umfaßt:
  • 1) einen Nasenabschnitt, der eine äußere Oberfläche hat und eine Wärmeaustauschkammer begrenzt bzw. bildet, die dazu bestimmt ist, Antivereisungsluft zu enthal­ ten, welche durch diese Kammer in Wärmeaustauschbe­ ziehung mit der äußeren Oberfläche hindurchgeht;
  • 2) einen hinteren Abschnitt, der einen mit dem Nasenab­ schnitt verbundenen vorderen Teil und einen rückwär­ tigen Teil hat, wobei der hintere Abschnitt einen oberen Oberflächenteil hat, der sich von dem Vorder­ teil zu einer Abströmkante an dem rückwärtigen Teil erstreckt, und wobei der hintere Abschnitt eine Wär­ meaustauschkanaleinrichtung begrenzt bzw. bildet, die einen vorderen Einlaß zur Aufnahme von Antiver­ eisungsluft aus der erwähnten Kammer hat, und einen rückwärtigen Abströmkantenauslaß, der an oder in der Abströmkante positioniert ist und sich von dieser Abströmkante so in einer bzw. der Rückwärtsrichtung öffnet, daß er die Antivereisungsluft entlang einem Weg entlädt, der eine wesentliche rückwärtige Über­ einstimmungs- bzw. Fluchtungskomponente hat, die ge­ nerell parallel dem oberen Oberflächenteil des hin­ teren Abschnitts benachbart der Abströmkante des Vorflügels ist;
• c) wobei der Vorderkantenvorflügel dadurch charakterisiert bzw. gekennzeichnet ist, daß
  • 1) wenn der Vorderkantenvorflügel in der eingefahrenen Position ist, der Nasenabschnitt des Vorflügels be­ nachbart zu und vorwärts von der Vorderkantentrag­ flächenstruktur positioniert ist, und die Abström­ kante des Vorflügels unmittelbar benachbart der obe­ ren Oberfläche der Tragfläche in einer solchen Wei­ se positioniert ist, daß die Enteisungsluft, die von der Abströmkante des Vorflügels entladen wird, un­ mittelbar über die obere Oberfläche der Tragfläche strömt, so daß sie in Wärmeaustauschbeziehung mit derselben ist;
  • 2) wenn das Vorderkantenteil in der Zwischenposition ist, das Vorderkantenteil an einem Ort ist, welcher weiter vorwärts als eine bzw. die Position des Vor­ derkantenteils in der eingefahrenen Position ist, und die Abströmkante des Vorderkantenteils benach­ bart der oberen Oberfläche der Tragfläche an einem Antivereisungsluftentladungsort ist, welcher sich vorwärts von einem Ort befindet, wo die Abströmkan­ te des Vorderkantenteils positioniert ist, wenn sich das Vorderkantenteil in der eingefahrenen Position befindet;
  • 3) wenn der Vorflügel in der erwähnten vollständig ent­ falteten bzw. ausgefahrenen Position ist, die Ab­ strömkante des Vorflügels so im Abstand von der Vor­ derkantentragflächenstruktur angeordnet ist, daß sie einen Schlitz mit derselben bildet;
• d) eine Einrichtung zum Einleiten von Antivereisungsluft in die erwähnte Wärmeaustauschkammer in dem Nasenabschnitt, so daß bewirkt wird, daß die Antivereisungsluft durch die erwähnte Kanaleinrichtung in dem hinteren Abschnitt strömt und von der Abströmkante des Vorderkantenteils abströmt.

Eine bevorzugte Ausführungsform dieser Anordnung zeichnet sich dadurch aus, daß der hintere Abschnitt einen struktu­ rellen Abschnitt umfaßt, der eine Mehrzahl von sich längs erstreckenden Wärmeaustauschkanälen bildet oder begrenzt, welche die Wärmeaustauschkanaleinrichtung umfassen oder sind, wobei sich diese Kanäle von dem vorderen Teil zu dem rück­ wärtigen Teil des hinteren Abschnitts erstrecken.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt dieser struktu­ relle Abschnitt eine Mehrzahl von miteinander verbundenen strukturellen Teilen, von denen jedes eine generell U-förmi­ ge Konfiguration hat, und zwar relativ zu einem Querschnitt, der quer durch die Kanäle ausgeführt ist.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfaßt der er­ wähnte strukturelle Abschnitt eine Mehrzahl von rohrförmigen Teilen, die in Seite-an-Seite-Beziehung bzw. nebeneinander angeordnet sind.

Hierbei ist es zu bevorzugen, daß sich die rohrförmigen Tei­ le in einer bzw. der Rückwärtsrichtung auf eine relativ kleinere Höhendimension verjüngen, wobei diese rohrförmigen Teile an den rückwärtigen Teilen derselben eine relativ ab­ geflachte Konfiguration haben.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform dieser vorstehend genannten Anordnung besteht darin, daß der Abströmkantenaus­ laß so angeordnet ist, daß bewirkt wird, daß Luft, die von demselben entladen wird, eine Wirbelströmung über der oberen Oberfläche der Tragfläche erzeugt.

In dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung wird eine Vorderkantenanordnung vorgesehen, wie sie oben und/oder in den Patentansprüchen beschrieben ist. Antivereisungsluft wird durch die Wärmeaustauschkammer und durch die Wärmeaus­ tauschkanaleinrichtung in dem hinteren Abschnitt des Vorder­ kantenteils hindurchgeleitet. Diese Luft wird von der Ab­ strömkante des Vorderkantenteils so entladen, daß, wenn sich die Abströmkante des Vorderkantenteils unmittelbar be­ nachbart der oberen Oberfläche der Tragfläche befindet, die von der Abströmkante des Vorderkantenteils entladene Luft eine Antivereisungs- bzw. Enteisungswirkung über bzw. auf demjenigen Teil der oberen Oberfläche der Tragfläche hat, der unmittelbar rückwärts von der Abströmkante des Vorderkan­ tenteils positioniert ist. Das Vorderkantenteil wird wün­ schenswerterweise bzw. bevorzugt als ein Vorderkantenvorflü­ gel entfaltet bzw. ausgefahren, und zwar so, daß es zwischen der eingefahrenen Position und einer Zwischenposition, in welcher die von der Abströmkante des Vorderkantenteils ent­ ladene Luft noch eine Enteisungsfunktion hat, beweg- bzw. verstellbar ist. Dann ist der Vorflügel weiter in eine voll­ ständig entfaltete bzw. ausgefahrene Position bewegbar, in der er mit der Vorderkantentragflächenstruktur einen Schlitz bildet.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens nach der Er­ findung zeichnet sich dadurch aus, daß das Vorderkantenteil dahingehend charakterisiert ist, daß in der eingefahrenen Position der Nasenabschnitt des Vorderkantenteils benachbart zu und vorwärts von der Vorderkantentragflächenstruktur po­ sitioniert wird, und die Abströmkante des Vorderkantenteils über einem vorderen Teil der oberen Oberfläche der Tragflä­ che positioniert wird, wobei die Abströmkante des Vorderkan­ tenteils unmittelbar benachbart der oberen Oberfläche der Tragfläche positioniert wird, so daß Luft, die aus dem Ab­ strömkantenauslaß entladen wird, in Wärmeaustauschbeziehung mit der oberen Oberfläche der Tragfläche ist.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Vorderkan­ tenteil dahingehend charakterisiert ist, daß bei dem in der entfalteten bzw. ausgefahrenen Position befindlichen Vorder­ kantenteil das Vorderkantenteil an einen Ort gebracht ist, der weiter vorwärts ist als eine bzw. die Position des Vor­ derkantenteils in der eingefahrenen Position, und die Ab­ strömkante des Vorderkantenteils benachbart zu der oberen Oberfläche der Tragfläche an einen Antivereisungsluftentla­ dungsort gebracht ist, welcher sich vorwärts von einem Ort befindet, wo die Abströmkante des Vorderkantenteils positio­ niert wird, wenn sich das Vorderkantenteil in der eingefah­ renen Position befindet.

Schließlich ist eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Vorderkantenteil dahingehend charakterisiert ist, daß bei in der entfalteten bzw. ausgefahrenen Position befind­ lichem Vorderkantenteil das Vorderkantenteil an einen Ort gebracht ist, welcher weiter vorwärts ist als eine bzw. die Position des Vorderkantenteils in der eingefahrenen Position, und die Abströmkante des Vorderkantenteils benachbart der oberen Oberfläche der Tragfläche an einen Antivereisungsluft­ entladungsort gebracht ist, welcher vorwärts von einem bzw. dem Ort ist, wo die Abströmkante des Vorderkantenteils posi­ tioniert wird, wenn das Vorderkantenteil in der eingefahre­ nen Position ist.

Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Er­ findung seien nachfolgend näher erläutert, und zwar insbeson­ dere anhand einiger besonders bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind; es zeigen:

Fig. 1 eine halbschematische Aufsicht von oben auf ei­ ne Tragfläche, welche eine Vorderkantenanordnung nach der vorliegenden Erfindung enthält;

Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie 2-2 der Fi­ gur 1, welche eine Vorderkantenanordnung nach der vor­ liegenden Erfindung veranschaulicht, wobei sich der Vor­ derkantenvorflügel der Anordnung für den Reiseflug in seiner verstauten Position befindet;

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht, die den Vorflügel der Vorderkantenanordnung in seiner Zwischen­ position für das Starten veranschaulicht;

Fig. 4 eine den Fig. 2 und 3 entsprechende Ansicht, welche den Vorderkantenvorflügel in seiner vollständig entfalteten bzw. ausgefahrenen Position veranschaulicht, in der er einen aerodynamischen Schlitz mit der Vorder­ kante des Hauptflügels bildet;

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang den gleichen Linien wie die Fig. 2 bis 4, welche eine Ausführungsform der Vorderkantenstruktur des Vorflügels zeigt;

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie 6-6 der Fig. 5;

Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der gleichen Linie wie Fig. 5, welche eine zweite Konfiguration der Ab­ strömkantenstruktur des Vorflügels zeigt;

Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 der Fig. 7;

Fig. 9 eine Ansicht von rückwärts auf das Austrittsende von zwei der Entladungsrohre der Ausführungsform der Fig. 7 und 8, welche halbschematisch eine abgewandelte Anordnung der Austrittsdüse dieser Ausführungsform zeigt; und

Fig. 10 eine der Fig. 4 entsprechende Ansicht, die veranschaulicht, wie die in Fig. 9 dargestellte Abwand­ dazu verwendet werden kann, einen Wirbel über der oberen Oberfläche der Hauptflügelstruktur zu erzeugen.

Es sei hier darauf hingewiesen, daß mit dem Begriff "Vorder­ kante", wie er allein oder in Wortzusammensetzungen im Rah­ men der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, die Profil­ bzw. Flügelvorderkante gemeint ist, sofern nichts anderes gesagt ist oder sich aus dem Zusammenhang nichts anderes er­ gibt; entsprechendes gilt für den Begriff "Abströmkante", der abgekürzt für die Begriffe "Flügelhinterkante" bzw. "Pro­ filhinterkante" verwendet wird.

In der nun folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausfüh­ rungsformen der Erfindung sei zunächst auf Fig. 1 Bezug ge­ nommen, in der eine Tragfläche 10 eines Flugzeugs gezeigt ist, die eine Tragflächenvorderkantenanordnung 12 hat, wel­ che die Technik der vorliegenden Erfindung beinhaltet. Die­ se Vorderkantenanordnung 12 umfaßt die feste Vorderkanten­ struktur 16 der Tragfläche 10, Vorderkantenvorflügel 18 und eine Enteisungsanordnung 20, die in den Vorflügeln 18 ent­ faltet ist.

In den Fig. 2 bis 4 ist einer der Vorderkantenvorflügel 18 in etwa halbschematischer Weise dargestellt. Im allgemei­ nen umfaßt dieser Vorflügel 18 einen vorderen Teil oder Na­ senteil 22 und einen hinteren Teil 24. Im einzelnen umfaßt der Nasenteil 22 eine Vorderkantenoberfläche 26, einen obe­ ren vorderen Oberflächenteil 28 und einen unteren Oberflä­ chenteil 30. Der Nasenteil 22 umfaßt weiter einen sich spann­ weitenweise erstreckenden strukturellen Hauptträger 32, der rückwärts im Abstand von der Vorderkante 26 angeordnet ist und zusammen mit der Vorderkante 26 und mit dem oberen und unteren Oberflächenteil 28 und 30 eine Antivereisungskammer 34 bildet, die sich im wesentlichen entlang der gesamten Vor­ derkante 26 erstreckt. Die Antivereisungsanordnung 20, die hier auch als Antivereisungssystem 20 bezeichnet wird, um­ faßt einen, beispielsweise als Rohr ausgebildeten, Hauptan­ tivereisungskanal 36, der innerhalb der vorderen Antiverei­ sungskammer 34 angeordnet ist. Es sei darauf hingewiesen, daß der Begriff "Antivereisungs", wie er hier verwendet wird, beispielsweise auch durch den Begriff "Vereisungs­ schutz-" oder "Vereisungsverhinderungs-" ersetzt werden kann.

In der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ist eine Mehrzahl von Vorderkantenvorflügeln 18 vorgesehen, wobei die einzelnen Vorderkantenvorflügel mit 18 a bis 18 e bezeichnet sind. Es ist ein einzelnder Antivereisungskanal gezeigt, der sich durch die Antivereisungskammern 34 von allen fünf Vorflügeln 18 a bis 18 e erstreckt, und der Durchmesser des Kanals 36 nimmt in einer bzw. der Außenbordrichtung ab. Zum Beispiel könnte ein Innenbordabschnitt 36 a des Kanals einen Durchmes­ ser von angenähert 76,20 mm haben, ein mittlerer Abschnitt 36 d könnte einen Durchmesser von 63,50 mm haben, und der Au­ ßenbordabschnitt 36 e könnte einen Durchmesser von 44,45 mm besitzen.

Wie weiter aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist das Innenbord­ ende des Antivereisungskanals 36 mit einem Knieabschnitt 38 ausgebildet, der eine Verbindung mit einem ineinanderschieb­ baren und auseinanderziehbaren Kanalabschnitt 40 bildet, wel­ cher seinerseits eine Verbindung mit einem Knie 42 eines Ka­ nals 44 bildet, der im vorderen Teil der tragflächenfesten Vorderkantenstruktur 16 angeordnet ist. Dieser Kanal führt abgezapfte Luft von dem Triebwerk zu dem Antivereisungskanal 36 zu.

Es sei nun auf Fig. 2 und die folgenden Figuren Bezug ge­ nommen, wonach der hintere Abschnitt 24 des Vorflügels 18 einen oberen Oberflächenteil 46, einen unteren Oberflächen­ teil 48 und eine Abströmkante 50 hat. Der obere Oberflächen­ teil 46 erstreckt sich rückwärts von dem oberen vorderen Oberflächenteil 28 des Nasenteils 22 so, daß er eine konti­ nuierliche obere aerodynamische Oberfläche mit dem Oberflä­ chenteil 28 bildet. Der untere rückwärtige Teil des vorderen Teils des hinteren Abschnitts 24 des Vorflügels ist mit ei­ ner rückwärtigen Oberfläche 52 ausgebildet, die einen Aus­ nehmungsbereich 54 begrenzt, welcher in der verstauten Posi­ tion des Vorflügels 18 der Fig. 2 die feste Struktur 16 der Tragfläche 10 aufnimmt. Der untere Oberflächenteil 48 des hinteren Abschnitts 24 des Vorflügels 18 erstreckt sich von der Oberfläche 52 nach rückwärts zu der Abströmkante 50. Der obere und untere Oberflächenteil 46 und 48 konvergieren in einer Rückwärtsrichtung zu der Abströmkante 50 aufeinander zu. Wie weiter unten in näheren Einzelheiten beschrieben ist, wird die abgezapfte Luft von dieser Abströmkante 50 in einer Rückwärtsrichtung geleitet, um die aerodynamische Strö­ mung der Luft über die obere Tragflächenoberfläche zu opti­ malisieren.

Der Vorderkantenvorflügel 18 ist so an der tragflächenvorder­ kantenfesten Struktur 16 befestigt, daß er zwischen drei Hauptbetriebspositionen beweg- bzw. verstellbar ist. Zunächst gibt es, wie in Fig. 2 gezeigt, eine eingefahrene Position, welche die Reiseflugkonfiguration ist. In der eingefahrenen Position, die auch als zurückgezogene Position bezeichnet wird, ist der Nasenteil 22 gerade vor und dicht benachbart der festen Vorderkante der Tragfläche 10 positioniert. Der hintere Abschnitt 24 des Vorflügels 18 ist über einem oberen vorderen Oberflächenteil 56 der tragflächenfesten Vorderkan­ tenstruktur 16 positioniert, und die Abströmkante 50 des Vor­ flügels 18 ist so positioniert, daß sie in Kontakt mit dem oberen vorderen Oberflächenteil 56 ist (oder daß sie wenig­ stens sehr eng benachbart dem oberen vorderen Oberflächen­ teil 56 ist). Außerdem erstreckt sich der untere Vorflügel­ oberflächenteil 30 in der verstauten Position unter dem vor­ dersten Teil der tragflächenfesten Vorderkante 16 und geht aerodynamisch in einen unteren vorderen Oberflächenteil 58 der Tragfläche 10 über bzw. läuft mit diesem zusammen.

Um den Vorflügel 18 in seine verschiedenen Betriebspositio­ nen bewegen zu können, ist die Vorderkantenanordnung 12 mit einer geeigneten Betätigungsvorrichtung versehen, die kon­ ventionell ist oder sein kann. Wie hier gezeigt, umfaßt die Betätigungseinrichtung eine Schiene 60, die bei 62 drehbar mit einer rückwärtigen Verlängerung 64 verbunden ist, wel­ che ihrerseits starr mit dem hinteren Vorflügelteil 24 des Vorflügels 18 verbunden ist. Beispielsweise kann diese Schiene 60 an einer Klappenschienenposition in der Haupt­ tragflächenvorderkantenanordnung 12 montiert sein. Zusätz­ lich zu der Schiene 60 kann ein anderes Schienenteil (oder mehrere andere Schienenteile) bewegbar in jeweiligen Schie­ nenpositionen montiert sein, und diese sind so angeordnet, daß sie die Bewegung des Vorflügels 18 so programmieren, daß sich der Vorflügel 18 zu den genau gewünschten Stellen während seiner Bewegung von der vollständig eingefahrenen Position (die in Fig. 3 gezeigt ist) zu der vollständig ent­ falteten Position (die in Fig. 4 gezeigt ist) bewegt.

In Fig. 3 ist der Vorflügel 18 in seiner Zwischenposition gezeigt, welches die Position für das Starten ist. Wie in Fig. 3 veranschaulicht, ist der Vorflügel 18 aus der Posi­ tion der Fig. 2 von der tragflächenfesten Vorderkantenstruk­ tur 16 nach abwärts und vorwärts bewegt worden. Bei der Be­ wegung aus der vollständig eingefahrenen Position der Fig. 2 zu der Zwischenposition der Fig. 3 bleibt die Abströmkante 50 in Kontakt mit dem oberen vorderen Oberflächenteil 56 der flügelfesten Vorderkante 16 (oder die Abströmkante 50 bleibt hierbei eng benachbart dem oberen vorderen Oberflä­ chenteil 56, so daß sie dadurch funktionell in Kontakt mit demselben bleibt). Im einzelnen ist die Abströmkante 50 in der Position der Fig. 3 in einer sehr kurzen Entfernung rückwärts von dem äußersten vorderen Ende 66 der flügelfe­ sten Vorderkantenstruktur 16 positioniert, so daß ein we­ sentlicher Teil des oberen vorderen Oberflächenteils 56 der flügelfesten Vorderkante 16 als ein oberer aerodynamischer Oberflächenteil der gesamten Tragfläche 10 freiliegt. Wei­ ter ist der Vorflügel 18 so positioniert, daß der obere Oberflächenteil 46 des Vorflügels 18 aerodynamisch mit dem freiliegenden Teil des oberen vorderen Oberflächenteils 56 fluchtet.

Wenn sich der Vorflügel 18 aus der Zwischenposition der Fi­ gur 3 zu der vollständig entfalteten bzw. ausgefahrenen Po­ sition der Fig. 4 bewegt, dann bewegt sich der Vorflügel 18 von der flügelfesten Vorderkante 16 weiter nach vorwärts und abwärts. Außerdem ist die Gesamtbewegung des Vorflügels 18 derart, daß sich die Abströmkante 50 außer Kontakt mit dem oberen vorderen Oberflächenteil 56 der flügelfesten Vorder­ kante 16 bewegt, so daß ein aerodynamischer Schlitz 68 zwi­ schen der flügelfesten Vorderkante 16 und dem rückwärtigen Abschnitt 24 des Vorflügels 18 gebildet wird.

Es sei nun auf Fig. 5 Bezug genommen, die in näheren Ein­ zelheiten eine erste Ausführungsform des Vorflügels 18 und insbesondere die Struktur des hinteren Abschnitts 24 des Vorflügels 18 veranschaulicht. In einem sehnen- bzw. profil­ sehnenweisen Querschnitt begrenzen die Hautteile, welche den oberen und unteren Oberflächenteil 46 und 48 des Abströmkan­ tenteils des hinteren Abschnitts 24 des Vorflügels 18 bil­ den, eine generelle Keilform. Der hintere Abschnitt 24 des Vorflügels 18 hat obere und untere strukturelle Komponenten, welche das gesamte Volumen des rückwärtigen Teils des hinte­ ren Vorflügelabschnitts 24 einnehmen. Es ist ein unterer Waben- bzw. Zellenabschnitt 70 vorhanden, der von konventio­ neller Ausbildung ist oder sein kann, und dieser Abschnitt umfaßt einen Waben- bzw. Zellenkern 72, der zwischen die Haut, welche den unteren Oberflächenteil 48 bildet, und eine Zwischenplatte 74 geschichtet ist. Über dem Zellenstruktur­ bzw. Wabenabschnitt 70 ist ein gewellter Abschnitt 76 ange­ ordnet, der im Transversalschnitt eine Mehrzahl von mitein­ ander verbunden U-förmigen Teilen umfaßt. Der gewellte Ab­ schnitt 76 begrenzt auf diese Weise eine Mehrzahl von sich longitudinal erstreckenden Kanälen 78.

Sowohl der Zellenstruktur- bzw. Wabenabschnitt 70 als auch der gewellte Abschnitt 76 sind in einer Rückwärtsrichtung abgeschrägt bzw. sich verjüngend ausgebildet. Infolgedessen verjüngt sich die Tiefendimension der Kanäle 78 in einer Rückwärtsrichtung, so daß sie in relativ dünnen Austritts­ düsen 80 enden. Auf diese Weise wird die abgezapfte Luft (d.h. die Antivereisungsluft), die in den Kanälen 78 aufge­ nommen wird, von den Düsen 80 nach rückwärts ausgestoßen, und zwar an einer Stelle zwischen der Hinterkante 82 des Wa­ benabschnitts 70 und der Hinterkante 74 der Haut, welche den oberen Oberflächenteil 48 des Vorflügels 18 bildet. Wie hier gezeigt, erstreckt sich die Hinterkante 84 mäßig über die Hinterkante 82 des Wabenabschnitts 70 hinaus.

Wie außerdem aus Fig. 5 ersichtlich ist, ist ein kompres­ sibles Dichtungsteil 86 an bzw. in einem unteren vorderen Teil des hinteren Abschnitts 24 des Vorflügels 18 angeord­ net. Wenn der Vorflügel 18 in der eingefahrenen Position der Fig. 2 ist oder mäßig nach vorwärts von der Position der Fig. 2 bewegt ist, dann ist das Dichtungsteil 86 in Kontakt mit der oberen Oberfläche 56 der flügelfesten Vorderkante 16, so daß die Luftströmung zwischen dem Vorflügel 18 und der Oberfläche 56 gestoppt wird, wodurch eine Luftströmung von der unteren Oberfläche zur oberen Oberfläche der Tragflä­ che und ein dadurch bedingter Verlust an Tragflächenauftrieb ausgeschlossen wird.

Zur Beschreibung des Betriebs der vorliegenden Erfindung sei angenommen, daß der Vorflügel 18 in der vollständig einge­ fahrenen Position der Fig. 2 ist. Die relativ heiße abge­ zapfte Luft (beispielsweise von angenähert 204,44°C) wird von dem Kanal 44 durch das Knie 42, den Kanalabschnitt 40 und das Knie 38 zu dem Antivereisungskanal 36 geleitet, so daß sie in einer Außenbordrichtung durch den Kanal 36 strömt. Entlang der Länge des Kanals 36 ist eine Mehrzahl von Öff­ nungen vorgesehen, die schematisch bei 88 angedeutet sind und dazu dienen, die relativ heiße abgezapfte Luft in die Antivereisungskammer 34 von jedem der Vorflügel 18 jeder der Vorderkantenanordnungen 12 zu entladen. Die Anordnung dieser Öffnungen 88 ist derart, daß das Strömungsmuster der abgezapften Luft gegen die Haut, welche die Vorderkante 26 bildet, und den oberen und unteren Oberflächenteil 28 und 30 optimalisiert ist, so daß die Antivereisungswirkung opti­ malisiert wird. Wie hier gezeigt, wird die Luft von dem Ka­ nal 36 in einer Vorwärts- und Abwärtsrichtung so gerichtet, daß sie anfänglich den vorderen Teil des unteren Oberflächen­ teils 30 trifft und dann in zwei gekrümmten Wegen durch den oberen rückwärtigen Teil der Antivereisungskammer 34 zirku­ liert. Der obere Flansch 90 des Nasenträgers 32 ist in einer mäßigen Entfernung im Abstand abwärts von der Haut angeord­ net, welche den oberen vorderen Oberflächenteil 28 bildet, und damit mittels geeigneter struktureller Teile so verbun­ den, daß er einen Einlaß 92 bildet, der von der Antiverei­ sungskammer 34 wegführt. Die abgezapfte Luft (d.h. Antiver­ eisungsluft), die durch den vorderen Teil des Schlitzhinter­ abschnitts 24 und dann in den Einlaß 92 strömt, strömt dann durch die longitudinalen bzw. langgestreckten Kanäle 78, die von dem gewellten Abschnitt 76 gebildet sind. Diese Anord­ nung bringt diese Luft in Wärmeaustauschbeziehung mit dem oberen Oberflächenteil 46 des Abströmkantenteils 24 des Vor­ flügels 18. Wenn die Luft in den Kanälen 78 weiter nach rück­ wärts strömt, erfüllt die Luft eine Antivereisungs- oder Ent­ eisungsfunktion mit Bezug auf den oberen Oberflächenteil 46.

Schließlich tritt die Antivereisungsluft in dem Kanal 78 aus den Düsen 80 nach rückwärts aus, so daß sie unmittelbar über diesen Teil des oberen vorderen Oberflächenteils 56 der flü­ gelfesten Vorderkante 16 strömt. Diese Luftströmung, die bei 94 angedeutet ist, hat eine vorteilhafte Wirkung insofern, als sie einen gewissen Grad an Antivereisung oder Enteisung auf diesem Teil der oberen Tragflächenoberfläche 56 liefert, der sich unmittelbar rückwärts von der Abströmkante 50 des Vorflügels 18 befindet.

Wenn der Vorflügel 18 in der Zwischenposition der Fig. 3 ist, ist der Antivereisungs-/Enteisungsbetrieb der Vorder­ kantenanordnung 12 im wesentlichen der gleiche wie der, wel­ cher unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben worden ist, jedoch mit der Ausnahme, daß die aus den Düsen 80 austreten­ de Luftströmung (wie bei 94 a angedeutet ist), da der Vorflü­ gel 18 weiter vorwärts positioniert ist, an einer weiter vorderen Stelle bereits über die obere Oberfläche 56 des Flügels strömt. Wie in der Reiseflugkonfiguration der Figur 2 hat die Strömung 94 a bezüglich der oberen Flügeloberflä­ che 56 eine vorteilhafte Antivereisungs- oder Enteisungs­ funktion.

Zusätzlich zu den Antivereisungsvorteilen der Vorderkanten­ ordnung 12 gibt es aerodynamische Betrachtungen bzw. Ver­ hältnisse, die wichtig sind. In den Konfigurationen nach dem Stand der Technik, die der Anmelderin bekannt sind, hat die Einrichtung, die zum Entladen der Antivereisungsluft entfal­ tet ist, die Tendenz gehabt, eine Quelle von Luft- bzw. Strömungswiderstand auf der Tragfläche zu sein. Jedoch wird, wie hinsichtlich der vorliegenden Erfindung zu beachten ist, gemäß der Erfindung die abgezapfte Luft in einer Rückwärts­ richtung entladen, welche generell parallel zu dem umgeben­ den Luftstrom ist, so daß jegliche nachteilige Strömungswi­ derstandswirkung minimalisiert wird. Im Ergebnis ist es, wenn das Energieniveau der entladenen Luft genügend hoch ist, ziemlich bzw. sogar möglich, daß ein aerodynamischer Vorteil erzielt werden kann. Es sei insbesondere die in Fi­ gur 4 veranschaulichte Landekonfiguration speziell beachtet. Wenn die untere Oberfläche 48 des Vorflügels einen aerodyna­ mischen Schlitz mit der oberen Oberfläche 56 der flügelfesten Vorderkante bildet, dann kann in Abhängigkeit von dem spe­ ziellen Flügelanstellwinkel eine Tendenz der Strömung beste­ hen, sich entlang der oberen Tragflügeloberfläche zu sepa­ rieren, und zwar einen mäßigen Abstand rückwärts von der Abströmkante 50 des Vorflügels 18. Die Strömung von hoch­ energetischer Antivereisungsluft 94 b kann eine vorteilhafte Wirkung zur Vermeidung einer separierten Strömung haben. Weiter kann der Vorteil einer Schubverstärkung in der Reise­ flug- und in der Startposition, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt sind, vorhanden sein.

Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 7 und 8 gezeigt. Die Komponenten bzw. Bautei­ le dieser zweiten Ausführungsform, die mit den Komponenten bzw. Bauteilen der ersten Ausführungsform gleichartig sind, haben dieselben Bezugszeichen erhalten, wobei jedoch zur Un­ terscheidung der Komponenten bzw. Bauteile der zweiten Aus­ führungsform von denjenigen der ersten Ausführungsform ein Strich hinzugefügt worden ist.

Der Vorflügel 18′ hat einen vorderen Nasenteil (zum Zwecke der einfacheren Darstellung ist dieser nicht gezeigt), der identisch mit dem Nasenteil 22 der ersten Ausführungsform ist oder sein kann, und der Vorflügel 18′ hat auch einen hinteren Abschnitt 24′. Der hintere Abschnitt 24′ hat einen oberen und unteren Oberflächenteil 46′ und 48′ und außerdem eine Abströmkante 50′. Anstelle daß er einen gewellten Ab­ schnitt zur Bildung von Durchgangskanälen für die abgezapf­ te Luft hat (wie bei 76 und 78 bezüglich der ersten Ausfüh­ rungsform veranschaulicht ist), ist jedoch eine Mehrzahl von langgestreckten Rohren 100 vorgesehen. Die vorderen Teile 102 dieser Rohre 100 sind im Querschnitt zylindrisch. Die rückwärtigen Teile 104 der Rohre 100 sind in einer abge­ schrägten bzw. verjüngten Weise abgeflacht, so daß die Hö­ hendimension (d.h. die Dickendimension) dieser Rohre 100 in einer bzw. der Rückwärtsrichtung abnimmt. Infolgedessen wer­ den die langgestreckten Kanäle 78′, die durch die Rohre 100 gebildet sind, bezüglich der Dickendimension dünner und be­ züglich der seitlichen Dimension bzw. der Querdimension breiter. Bei dieser Anordnung sind relativ flache Düsen 80′ an den rückwärtigen Enden der Rohre 100 vorgesehen.

Es ist ein einziger Zellenstruktur- bzw. Wabenabschnitt 70′ vorhanden, der mit Löchern für das Einführen bzw. Einfügen der Rohre 100 versehen ist. Der Gesamtbetrieb der zweiten Ausführungsform 18′ ist generell der gleiche wie in der er­ sten Ausführungsform. Jedoch kann die Verwendung der Rohre 100 anstelle des gewellten Abschnitts 76 unter gewissen Um­ ständen strukturelle Vorteile und/oder Vorteile bzw. Fort­ schritte in der Herstellung liefern.

Um einen anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung zu be­ schreiben, sei auf die Fig. 9 und 10 Bezug genommen. Un­ ter gewissen Umständen kann es wünschenswert sein, die Luft­ strömung von der Vorflügelabströmkante (50 oder 50′) so zu arrangieren, daß ein Wirbel oder eine Mehrzahl von Wirbeln erzeugt werden kann, anstatt daß diese Luftströmung im we­ sentlichen eine Luftplatte ist. Die Fig. 9 ist eine etwas schematische Darstellung, welche die Austrittsdüsen 80′ der zweiten Ausführungsform zeigt. Zur Vereinfachung der Dar­ stellung sind nur zwei Rohrenden 108 der Austrittsdüsen 80′ gezeigt, und die Ansicht der Fig. 9 ist so genommen, daß man direkt in die Rückseite der Düsen 80′ blickt. Die bei 110 angedeutete Strömung von dem linken Rohrende 108 ist (wie aus Fig. 9 ersichtlich ist) in einer Abwärtsschräge nach rechts gerichtet. Die Strömung (die bei 112 angedeutet ist) von dem rechten Rohrende 108 ist nach rückwärts gerich­ tet, jedoch in einer Aufwärtsschräge etwas nach links. Das kann beispielsweise mittels Deflektoren erzielt werden oder möglicherweise durch mäßiges Biegen der Düsen 80′ in einer nach dem Stand der Technik an sich bekannten Art und Weise. Die Wirkung dieser Luftströmungen besteht darin, daß ein Wirbel erzeugt wird, der nach rückwärts über die obere Trag­ flächenoberfläche 56 oder 56′ wandert.

Dieses Merkmal des Erzeugens eines wünschenswerten Wirbels ist ziemlich schematisch in Fig. 10 veranschaulicht, wo der Vorflügel 18′ in seiner vollständig ausgefahrenen Hoch­ auftriebsposition ist, wobei er einen Schlitz 68′ bildet. Der Wirbel, der hinter der Vorflügelabströmkante 50′ erzeugt wird, ist bei 114 veranschaulicht. Es sei darauf hingewie­ sen, daß die Darstellungen in den Fig. 9 und 10 in hohem Maße schematisch sind, und die Art und Weise, in welcher der Abströmkantenteil des Vorflügels 18 modifiziert wird, um ei­ nen solchen Wirbel oder solche Wirbel zu erzeugen, hängt von der genauen Art der aerodynamischen Wirkung ab, die gewünscht wird.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschrie­ benen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern sie läßt sich im Rahmen des Gegenstands der Erfindung, wie er in den Patentansprüchen angegeben ist, sowie im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens, wie er den gesamten Un­ terlagen zu entnehmen ist, in vielfältiger Weise abwandeln und in der unterschiedlichsten Weise mit Erfolg ausführen.

Claims (10)

1. Vorderkantenanordnung für ein Flugzeug, umfassend:

• a) eine Tragfläche, die eine feste Vorderkantentragflächen­ struktur hat, welche eine Vorderkante für die Tragfläche, einen Abströmkantenteil, sowie obere und untere Oberflä­ chen, die sich von der Vorderkante nach rückwärts er­ strecken, aufweist;
• b) ein Vorderkantenteil, das an der festen Vorderkanten­ struktur so befestigt ist, daß es zwischen wenigstens zwei Betriebspositionen beweg- bzw. verstellbar ist, nämlich einer ersten, eingefahrenen Position für den Reiseflug, und einer zweiten, entfalteten bzw. ausgefah­ renen Position, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorderkanten­ teil (16, 18′) folgendes umfaßt:
  • 1) einen Nasenabschnitt (22), der eine äußere Oberflä­ che (26, 28, 30) hat und eine Wärmeaustauschkammer (34) begrenzt, die Antivereisungsluft aufnimmt, wel­ che durch diese Kammer (34) in Wärmeaustauschbezie­ hung mit der äußeren Oberfläche (26, 28, 30) strömt;
  • 2) einen rückwärtigen Abschnitt (24, 24′), der einen vor­ deren Teil hat, welcher mit dem Nasenabschnitt (22) verbunden ist, und einen rückwärtigen Teil, wobei der rückwärtige Abschnitt (24, 24′) einen oberen Ober­ flächenteil (46, 46′) hat, welcher sich von dem vor­ deren Teil zu einer Abströmkante (50, 50′) an dem rückwärtigen Teil erstreckt, wobei der rückwärtige Abschnitt (24, 24′) eine Wärmeaustauschkanaleinrich­ tung (78, 78′) bildet bzw. begrenzt, die einen vorde­ ren Einlaß (92) zum Aufnehmen von Antivereisungsluft von der Kammer (34) hat, und einen rückwärtigen Ab­ strömkantenauslaß (80, 80′), der an bzw. in der Ab­ strömkante (50, 50′) positioniert ist und sich von der Abströmkante (50, 50′) so in einer rückwärtigen Rich­ tung öffnet, daß er die Antivereisungsluft entlang einem Weg entlädt, der eine wesentliche rückwärtige Fluchtungskomponente hat, die generell parallel mit dem oberen Oberflächenteil (46, 46′) des rückwärtigen Abschnitts (24, 24′) benachbart der Abströmkante (50, 50′) des Abströmkantenteils (18, 15′) ist;
• c) wobei das Vorderkantenteil (18, 18′) weiter dadurch ge­ kennzeichnet ist, daß die Abströmkante (50, 50′) des Vor­ derkantenteils (18, 18′), wenn sich das Abströmkantenteil (18, 18′) in wenigstens einer der erwähnten Betriebsposi­ tionen befindet, unmittelbar benachbart der oberen Ober­ fläche (56, 56′) der Tragfläche (10) positioniert ist, und zwar in einer Weise, daß die Antivereisungs- bzw. Enteisungsluft, die von der Abströmkante (50, 50′) des Vorderkantenteils (18, 18′) entladen wird, unmittelbar über die obere Oberfläche (56, 56′) der Tragfläche (10) fließt, so daß sie in Wärmeaustauschbeziehung damit ist;
• d) wobei das Flugzeug weiter eine Einrichtung zum Leiten bzw. Zuführen von Antivereisungsluft in die Wärmeaus­ tauschkammer (34) in dem Nasenabschnitt (22) hat, so daß diese Antivereisungsluft durch die Kanaleinrichtung (78, 78′) in den rückwärtigen Abschnitt (24, 24′) strömt und von der Abströmkante (50, 50′) des Vorderkantenteils (18, 18′) abströmt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Vorderkantenteil (18, 18′) dadurch charakterisiert ist, daß in der eingefahrenen Position der Nasenabschnitt (22) des Vorderkantenteils (18, 18′) benachbart zu und vorwärts von der Vorderkantentragflächenstruktur (12, 12′) positioniert ist, sowie die Abströmkante (50, 50′) des Vorderkantenteils (18, 18′) über einem vorderen Teil der obe­ ren Oberfläche (56, 56′) der Tragfläche (10) positioniert ist, wobei die Abströmkante (50, 50′) des Vorderkantenteils (18, 18′) unmittelbar benachbart der oberen Oberfläche (56, 56′) der Tragfläche (10) positioniert ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Vorderkantenteil (18, 18′) dadurch charakterisiert ist, daß, wenn das Vorderkantenteil (18, 18′) in der entfalteten bzw. ausgefahrenen Position ist, das Vorderkantenteil (18, 18′) an einem Ort ist, der weiter vorwärts als eine Position des Vorderkantenteils (18, 18′) in der eingefahrenen Position ist, und die Abströmkante (50, 50′) des Vorderkantenteils (18, 18′) benachbart der oberen Oberfläche (56, 56′) der Tragfläche (10) an einem Antiverei­ sungsluftentladungsort ist, welcher vorwärts von einem Ort ist, wo die Abströmkante (50, 50′) des Vorderkantenteils (18, 18′) positioniert ist, wenn sich das Vorderkantenteil (18, 18′) in der eingefahrenen Position befindet.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der rückwärtige Abschnitt (24, 24′) einen strukturellen Abschnitt umfaßt, der eine Mehr­ zahl von sich longitudinal bzw. längs erstreckenden Wärme­ austauschkanälen begrenzt oder bildet, welche die erwähnte Wärmeaustauschkanaleinrichtung (78, 78′) umfassen oder sind, wobei sich diese Kanäle von dem vorderen Teil zu dem rück­ wärtigen Teil des hinteren Abschnitts (24, 24′) erstrecken.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der strukturelle Abschnitt (76) eine Mehrzahl von miteinander verbundenen strukturellen Teilen, von denen jeder eine generell U-förmige Konfiguration, ins­ besondere einen generell U-förmigen Querschnitt hat, relativ zu einem Querschnitt umfaßt, der quer zu den Kanälen bzw. quer durch die Kanäle ausgeführt ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der strukturelle Abschnitt (76) eine Mehrzahl von rohrförmigen Teilen (100) umfaßt, die in Seite­ an-Seite-Beziehung bzw. nebeneinander angeordnet sind.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die rohrförmigen Teile (100) in einer Rückwärtsrichtung zu einer relativ kleineren Höhendi­ mension verjüngen, wobei die rohrförmigen Teile (100) an de­ ren rückwärtigen Teilen eine relativ abgeflachte Konfigura­ tion haben.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abströmkantenauslaß (80′) so angeordnet und/oder ausgebildet ist, daß daraus entladene Luft die Erzeugung einer Wirbelströmung (114) über der oberen Oberfläche (56′) der Tragfläche bewirkt.

9. Verfahren zum Durchführen eines Antivereisungsbe­ triebs für eine Vorderkantenanordnung eines Flugzeugs, um­ fassend:

• a) Vorsehen einer Tragfläche, die eine feste Vorderkanten­ tragflächenstruktur hat, Vorsehen einer Vorderkante für die Tragfläche, eines Abströmkantenteils, und oberer und unterer Oberflächen, die sich von der Abströmkante nach rückwärts erstrecken;
• b) Vorsehen eines Vorderkantenteils, das so an der festen Vorderkantenstruktur befestigt ist, daß es zwischen we­ nigstens zwei Betriebspositionen beweg- bzw. verstell­ bar ist, nämlich einer ersten, eingefahrenen Position für den Reiseflug, und einer zweiten,entfalteten bzw. ausgefahrenen Position, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren mit einem Vorderkantenteil durchgeführt wird, welches fol­ gendes umfaßt:
  • 1) einen Nasenabschnitt (22), der eine äußere Oberflä­ che (26, 28, 30) hat und eine Wärmeaustauschkammer (34) zur Aufnahme von Antivereisungsluft begrenzt oder bildet;
  • 2) einen rückwärtigen Abschnitt (24, 24′), der einen vorderen Teil hat, welcher mit dem Nasenabschnitt (22) verbunden ist, und einen rückwärtigen Teil, wo­ bei der rückwärtige Abschnitt (24, 24′) einen oberen Oberflächenteil (46, 46′) hat, der sich von dem vor­ deren Teil zu einer Abströmkante (50, 50′) an dem rückwärtigen Teil erstreckt, und wobei der rückwär­ tige Abschnitt (24, 24′) eine Wärmeaustauschkanal­ einrichtung (78, 78′), die einen vorderen Einlaß (92) zur Aufnahme von Antivereisungsluft von der Kammer (34) hat, begrenzt oder bildet, und einen rückwär­ tigen Abströmkantenauslaß (80, 80′), der an oder in der Abströmkante (50, 50′) positioniert ist und sich von der Abströmkante (50, 50′) aus in einer rückwär­ tigen Richtung öffnet; wobei das Verfahren weiter folgende Verfahrensschritte um­ faßt:
• c) Positionieren des Vorderkantenteils (18, 18,) in einer Weise, daß die Abströmkante (50, 50′) des Vorderkanten­ teils (18, 18′), wenn das Vorderkantenteil (18, 18′) in wenigstens einer der erwähnten Betriebspositionen ist, unmittelbar benachbart der oberen Oberfläche (56, 56′) der Tragfläche (10) positioniert ist, so daß die Anti­ vereisungs- bzw. Enteisungsluft, die von der Abströmkan­ te (50, 50′) des Vorderkantenteils (18, 18′) entladen wird, unmittelbar über die obere Oberfläche (56, 56′) der Tragfläche (10) so strömt, daß sie in Wärmeaustauschbe­ ziehung damit ist; und
• d) Leiten bzw. Zuführen von Antivereisungsluft in die Wär­ meaustauschkammer (34), so daß sie in Wärmeaustauschbe­ ziehung mit dem Nasenabschnitt (22) ist bzw. kommt, Lei­ ten bzw. Zuführen der Antivereisungsluft durch die Kanal­ einrichtung (78, 78′) in den hinteren Abschnitt (24, 24′), und dann Entladen der Antivereisungsluft von der Abström­ kante (50, 50′) entlang eines Weges, der eine wesentliche rückwärtige Fluchtungskomponente hat, die generell paral­ lel zu dem oberen Oberflächenteil (46, 46′) des hinteren Abschnitts (24, 24′) benachbart der Abströmkante (50, 50,) des Vorderkantenteils (18, 18′) ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Luft von dem Abströmkantenauslaß (80′) in einer Weise entladen wird, daß eine Wirbelströmung (114) über der oberen Oberfläche (56′) der Tragfläche erzeugt wird.