DE3732481C1 - Luftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Luftfahrzeug mit fehlenden se­ paraten Höhensteuerorganen am Heck und mit Tragflügeln im Bereich der Rumpfmitte, wobei die Tragflügel auf ihrer Unterseite eine Klappe zur strömungsabhängigen Widerstanderzeugung aufweisen.

Luftfahrzeuge mit fehlenden Höhensteuerorganen am Heck werden häu­ fig als schwanzlose Flugzeuge oder Nurflügelflugzeuge bezeichnet. Solche Flugzeugformen können sowohl für Segelflugzeuge als auch für Motorflugzeuge benutzt werden und zwar insbesondere für Klein­ fluggerät. Aufgrund der fehlenden separaten Höhensteuerorgane am Heck ist es bei solchen Flugzeugen notwendig, die Tragflügel zur Erzielung der erforderlichen Stabilität und Steuerung besonders auszubilden.

Bei Flugzeugen ist es grundsätzlich bekannt, Steuerklappen an den Tragflügeln vorzusehen. Es handelt sich hierbei um Landeklappen oder Querruder, welche zusätzlichen Auftrieb oder zusätzlichen Wi­ derstand bei gleichzeitiger Momentenänderung erzeugen. Diese Mo­ mentenänderungen beeinflussen die Stabilität und bewirken Neutral­ punktverschiebungen. Neben Querrudern und Landeklappen ist es auch bekannt, Bremsklappen, und zwar sog. Spoiler, auf der Ober- und Unterseite von Tragflügeln anzubringen. Solche Bremsklappen erzeu­ gen bei entsprechender Einstellung Widerstand und verringern gleichzeitig den mit einer Momentenänderung verbunden Auftrieb. Es sind daher Maßnahmen zur Aufrechterhaltung des Momentengleich­ gewichts z. B. mit Hilfe eines Höhenruders erforderlich. Zur Gleit­ winkelsteuerung eignen sich derartige Bremsklappen bei schwanzlo­ sen Flugzeugen nicht.

Bei schwanzlosen Luftfahrzeugen ist es auch bekannt, Querruder und Höhenruder an Tragflügeln vorzusehen. Die DE-OS 28 03 041 zeigt z. B. ein derartiges Luftfahrzeug, dessen Querruder und Höhenruder zur Gleitwinkelsteuerung aber nicht geeignet sind. Weiterhin ist aus der DE-OS 32 15 031 ein Flugzeug mit fehlenden separaten Höhensteuerungsprogrammen am Heck und im Bereich der Rumpfmit­ te angebrachten Tragflügeln bekannt, welche auf ihren Unter­ seiten je eine Bremsklappe aufweisen. Mit diesen Bremsklappen ist durch Ausfahren eine strömungsabhängige Widerstandserzeu­ gung und damit eine Gleitwinkelsteuerung möglich. Der Auftrieb und das Momentengleichgewicht sollen dabei erhalten bleiben, doch um dies zu erzielen ist es notwendig die dazu erforder­ liche Klappenposition zu ermitteln.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Luftfahrzeug der eingangs genannten Art mit einer exakten Position für eine Bremsklappe zur Gleitwinkelsteuerung ohne Auftriebsminderung zu schaffen. Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Klappe im Bereich von 49 bis 54% der örtlichen Flügel­ tiefe angeordnet ist.

Die erfindungsgemäße Klappe hat durch ihre Anbringung auf der Flü­ gelunterseite im Bereich des definierten Neutralpunktes zur Fol­ ge, daß die Widerstandserzeugung ohne Einfluß auf den Auftrieb, das Momentengleichgewicht, die Steuerfähigkeit und die Stabili­ tät ist und so als reine Gleitwinkelsteuerhilfe wirkt. Die Klappen können sich dabei über die gesamte Spannweite erstrecken. Außer­ dem ist es möglich, die Klappen als aus der Flügelunterseite senk­ recht herausschiebbare oder als auf der Flügelunterseite schwenk­ bar angelenkte Steuerfläche auszubilden.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläu­ tert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht eines Luftfahrzeuges und

Fig. 2 eine Seitenansicht des Luftfahrzeuges nach Fig. 1.

Die Darstellung nach Fig. 1 und Fig. 2 zeigen ein schwanzloses Luftfahrzeug, d. h. ein Luftfahrzeug 10 ohne separate Höhensteuer­ organe am Heck. Dieses Luftfahrzeug 10 besitzt zwei Tragflügel 11, 12, welche gegenüber Luftfahrzeugen mit Heckhöhensteuerorganen weiter zurückliegen und eine bei derartigen Luftfahrzeugen bekann­ te Form aufweisen. Beide Tragflügel 11, 12 besitzen je eine Steu­ erklappe 13, welche jeweils aus der Unterseite hervorstehen. Diese Steuerklappen 13 können wie dargestellt aus der Unterseite der Tragflügel 11, 12 senkrecht herausschiebbar ausgebildet sein oder als schwenkbar angelenkte Steuerflächen an der Flügelunterseite angebracht werden. Ihre Lagen x zur Flügeltiefe sind dabei so gewählt, daß sie bei entsprechender Einstellung Widerstand erzeu­ gen ohne den Auftrieb zu vermindern. Die Klappen 13 stellen daher eine Gleitwinkelsteuerhilfe für schwanzlose Luftfahrzeuge dar, welche darüber hinaus das Momentengleichgewicht, die Steuerfähig­ keit und die Stabilität nicht beeinflussen. Es ist dabei möglich, die Klappen über der ganzen Spannweite der Tragflügel 11, 12 an­ zuordnen, wie angedeutet oder lediglich Teilbereiche der Spannwei­ te damit zu überdecken. Wie Versuche bestätigt haben, stellt die erfindungsgemäße Klappe eine wirksame Gleitwinkelsteuerhilfe für schwanzlose Luftfahrzeuge dar.

Die Lage x reicht dabei von 49-54% der örtlichen Flügeltiefe und gibt dabei den Bereich an, in dem der Neutralpunkt liegt, d. h. der Punkt, bei dem die Widerstandserzeugung ohne Einfluß auf den Auftrieb ist. Das Momentengleichgewicht, die Steuerfähigkeit und die Stabilität bleiben somit gewährt, weil die Klappe 13 als rei­ ne Gleitwinkelsteuerhilfe wirkt.

Claims (5)

1. Luftfahrzeug mit fehlenden separaten Höhensteuerorganen am Heck und mit Tragflügeln im Bereich der Rumpfmitte, wobei die Tragflügel auf ihrer Unterseite eine Klappe zur strömungsabhän­ gigen Widerstanderzeugung aufweisen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Klappe (13) im Bereich von 49 bis 54% der örtlichen Flügeltiefe angeordnet ist.

2. Luftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Klappen (13) sich über die gesamte Spann­ weite der Tragflügel (11, 12) erstrecken.

3. Luftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Klappen (13) sich über Teilbereiche der Flügelspannweite erstrecken.

4. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Klappen (13) als aus der Flügelunterseite senkrecht herausschiebbare Steuerflächen ausgebildet sind.

5. Luftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Klappen (13) als auf der Flügelunterseite schwenkbar angelenkte Steuerflächen aus­ gebildet sind.