DE3729989A1 - Tragfluegel fuer wasserstartende aerodynamische staufluegel- oder luftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Tragflügel für wasserstartende, aerodynamische Stauflügel- und Luftfahrzeuge, die beim Start und beim Landen den Bodeneffekt ausnutzen und die auf Trag­ flächen schwimmen und auch über Wasser oder Grund dicht fliegen, wobei der Tragflügel mit der zugeordneten Spiegel­ fläche einen in Fahrtrichtung offenen Stauraum bildet und die der Spiegelfläche zugeordnete Hinterkante des Tragflü­ gels als formelastisches Endstück ausgebildet ist.

Ein Tragflügel mit einer formelastischen federnden Endkante ist aus der DE-OS 25 41 177 bekannt. Eine solche federnde Hinterkante ist bei Fluggeräten und schnellen Wasserfahrzeu­ gen ein Teil der Federung, die zur schnellen Fahrt über Wellen erforderlich ist. Außerdem helfen diese federnden Endkanten bei höherer Geschwindigkeit ein Stau-Luftkissen aufzubauen. Da aber eine solche federnde Endkante um eine Nullstellung nur in bestimmten Grenzen und nicht kontrol­ lierbar schwingt, weil der Pilot keinen Einfluß auf die Bewegung dieser Endkante hat, kann der Bodeneffekt nicht voll ausgenutzt und die volle Leistung des Fahrzeuges nicht erreicht werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tragflügel der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Endkante gezielt um eine Nullstellung in einer zur Spiegelfläche hozirontalen Ebene verstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Tragflügel der eingangs ge­ nannten Art dadurch gelöst, daß an der Hinterkante des Tragflügels ein einstückiges, elastisch biegbares oder ein aus Teilstücken bestehendes, um Scharniere schwenkbares Endstück in Form einer Klappe befestigt ist und durch eine Steuervorrichtung aus einer Nullstellung nach oben und unten verstellbar ist.

Zweckmäßige Weiterbildungen des Tragflügels sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Durch die steuerbare Klappe an der Hinterkante eines Trag­ flügels, der gleichzeitig Schwimmer ist, kann der Bodenef­ fekt beim Starten und Landen voll ausgenutzt werden. Die Steuerung ermöglicht es, die Klappe in ihrer Höhenstellung so zu verstellen und zu variieren, daß in der Phase des Gleitens auf dem Wasser das gesamte Fahrzeug schneller zum Abwassern gebracht wird, und dies zusätzlich zu dem sich schneller aufbauenden Luftkissen, bei geringerer Geschwin­ digkeit, mit weniger Leistung und kürzerer Beschleunigungs­ strecke. Nach dem Abwassern im Bodeneffektflug ist es mit herunter gefahrener Klappe möglich, mit geringerer Geschwin­ digkeit über der Spiegelfläche des Wassers oder über dem Boden auf dem Land zu flairen. Um bei einer höheren Ge­ schwindigkeit im Bodeneffekt zu bleiben, muß die Klappe nur höher gefahren werden, wobei indirekt der Profil-Anstellwin­ kel des Flügels verringert wird. Das ist soweit ausweitbar, bis das Flügelprofil einen negativen S-Schlag erreicht. Durch diese Maßnahme ist es möglich, bei rein aerodynami­ schen Bodeneffekt-Fahrzeugen den Geschwindigkeitsbereich zu vergrößern, ohne die Stabilität zu beeinträchtigen oder gar diese zu verringern. Mit den gezielt steuerbaren Klappen ist ein Überschreiten der Normalgeschwindigkeit möglich. Grundsätzlich wird durch die mit Druckzylindern gesteuerten Endkanten der Tragflügel von wasserstartenden aerodynami­ schen Stauflügelfahrzeugen der Fahrtkomfort spürbar erhöht. Der Pilot kann die Klappen entsprechend der Gesamtsituation und sich den daraus ergebenden Notwendigkeiten so steuern, daß optimale Start-, Flug- und Landebedingungen erreicht werden.

Bei einem wasserstartenden Fahrzeug mit zwei im Abstand voneinander und hintereinander in etwa gleicher Höhe am Rumpf des Fahrzeugs angeordneten Tragflügeln bzw. Tragflächen, die miteinander durch Endscheiben verbunden sind, ist die steuerbare Klappe jeweils vorwiegend an der Hinterkante des vorderen Tragflügels angeordnet.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine fragmentarische und schematische perspekti­ vische Ansicht eines vorderen Tragflügels mit ange­ deutetem Bereich der steuerbaren Klappe;

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf einen mit einer angedeuteten Klappe verbundenen Druckzylinder;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines an einer Klappe und einer Hinterkante des Tragflügels montierten Druckzylin­ ders, wobei die Anordnung in verschiedenen Stellungen der Klappe dargestellt ist; und

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Druckzylinders mit ange­ deuteter Befestigung an der Hinterkante eines Trag­ flügels.

Fig. 1 zeigt fragmentarisch einen vorderen Tragflügel 1 mit dem als Klappe 2 ausgebildeten Endstück, wobei schematisch der Bereich der Anordnung der Druckzylinder D zu sehen ist. Die Klappe 2 ist an der Hinterkante 1 a des Tragflügels 1 befestigt. Hierzu kann beispielsweise ein an der Hinterkante 1 a vorgesehenes U-Profil 10 dienen, das einen unteren Be­ festigungssteg 11 für ein Ende der Klappe 2 und einen oberen Befestigungssteg 12 für ein Ende des Druckzylinders D auf­ weist (Fig. 3 und 4).

Der Druckzylinder D besteht aus dem Zylinder 3 und dem darin verfahrbaren Kolben 4. Das mit einer Druckquelle (nicht dar­ gestellt) zu verbindende Ende des Zylinders 3 ist um einen in einer Halterung 6 am Befestigungssteg 12 der Hinterkante 1 a des Tragflügels 1 vorgesehenen feststehenden Drehpunkt 5 schwenkbar gelagert. Das freie Ende der dem Kolben 4 zuge­ ordneten Kolbenstange ist ebenfalls um einen Drehpunkt 7 schwenkbar, der in einer Halterung 8 angeordnet ist, die ihrerseits auf der Klappe 2 zwischen derer freier Kante 2 a und ihrer Befestigung am Befestigungssteg 11 montiert ist. Die Halterung 8 besteht beispielsweise aus zwei parallel im Abstand voneinander angeordneten Leisten 9 zwischen denen das Ende der Kolbenstange geführt und am Drehpunkt 7 ange­ ordnet ist (Fig. 2).

Der Kolben 4 ist im Zylinder in üblicher Weise zwischen dichtenden Ringen 16 und 17 geführt.

Ein weiteres bevorzugtes Merkmal ist die Anordnung von Rück­ führfederungsteilen oder Stellenmotoren mit Federsystemen. Beim dargetellten Ausführungsbeispiel ist dem Kolben 4 ein im Zylinder 3 eingesetztes Federsystem 15 zugeordnet, das zu­ sätzliche Vorteile für die Steuerung bringt. Durch diese Maßnahme sind weitere Varianten möglich, und zwar durch Einstellen der Federcharakteristiken. Diese werden zweck­ mäßig so eingestellt, daß beispielsweise bei Druckluftabfall das vorgespannte Federsystem 15 die Klappe 2 in Nullstellung 0 bringt und dadurch das Fahrzeug auch bei höherer Geschwin­ digkeit nicht in einen kritischen Bereich kommen kann. Das Fahrzeug wird zum Abwassern bewegt. In Fig. 3 ist die Nullstellung 0 der Klappe 2 dargestellt. Die gesenkte Klappe sowie die angehobene Klappe 2 ist jeweils gestrichelt ge­ zeigt.

Die Druckzylinder D werden zweckmäßig pneumatisch gesteuert. Ein flexibler Schlauch 13 führt von einer Druckluftquelle (nicht dargestellt) seitlich an den Druckzylinder. Durch den Luftdruck können auch die Federcharakteristiken reguliert werden.

Bevorzugt werden einstückige, durch Druckzylinder steuerbare elastisch federnde Klappen 2 verwendet und ihre elastische Durchbiegung wird durch gezielte Steuerung durch den Piloten bewirkt.

Da eine steuerbare Klappe ein Verschleißteil ist, wird sie lösbar und somit auswechselbar am Tragflügel befestigt.

Claims (5)

1. Tragflügel für wasserstartende, aerodynamische Stauflü­ gel- und Luftfahrzeuge, die beim Start und beim Landen den Bodeneffekt ausnutzen und die auf Tragflächen schwimmen und auch über Wasser oder Grund dicht fliegen, wobei der Trag­ flügel mit der zugeordneten Spiegelfläche einen in Fahrt­ richtung offenen Stauraum bildet und die der Spiegelfläche zugeordnete Hinterkante des Tragflügels als formelastisches Endstück ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hinterkante (1 a) des Tragflügels (1) ein einstückiges, elastisch biegbares oder ein aus Teilstücken bestehendes, um Scharniere schwenkbares Endstück in Form einer Klappe (2) befestigt ist und durch eine Steuervorrichtung aus einer Nullstellung nach oben und unten verstellbar ist.

2. Tragflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtug aus Druckzylindern (D) besteht, deren Zylinder (3) an einem freien Ende an der Hinterkante (1 a) des Tragflügels (1) um einen festen Drehpunkt (5) gelagert ist und das freie Ende eines im Zylinder (3) verfahrbaren Kolbens (4) um einen Drehpunkt (7) schwenkbar gelagert ist, der in einer Halterung (8) vorgesehen ist, die auf der Klappe (2) zwischen deren freier Endkante (2 a) und ihrer Befestigung an der Hinterkante (1 a) des Tragflügels (1) angeordnet ist.

3. Tragflügel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Gas-Druckzylinder (D) Rückfederungsteile oder Stellmotoren mit Federsystemen zugeordnet sind.

4. Tragflügel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinder (3) mindestens eine Druckfeder (15) eingesetzt ist.

5. Tragflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe mit dem Tragflügel (1) lösbar verbunden ist.