DE3736255A1

DE3736255A1 - Geometrische verringerung der fluegelschraenkung fuer haengegleiter mit flexiblem fluegel und gewichtskraftsteuerung und gleichzeitiger profilbeeinflussung im hinteren profilbereich

Info

Publication number: DE3736255A1
Application number: DE19873736255
Authority: DE
Inventors: Adalbert Netzer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-10-27
Filing date: 1987-10-27
Publication date: 1989-05-11

Description

Gattung

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für Hängegleiter mit flexiblem Flügel und Ge wichtskraftsteuerung, mit dem Zweck durch Ver ringerung der Schränkung und Beeinflussung der Profilform, den Profilwiderstand zu verringern, durch die Änderung der Auftriebsverteilung den induzierten Widerstand zu verringern und gleich zeitig die schwerpunktabhängige Fluggeschwindig keit zu beeinflussen und des weiteren mit der Beeinflussung der Profilform - Wölbklappeneffekt - auch den Auftrieb zu erhöhen.

Stand der Technik mit Fundstellen

Gewichtskraftgesteuerte Hängegleiter werden weltweit der zeit nach folgemdem Konstruktionsprinzip gebaut. Das tra gende Element des Flügels ist ein über Turm von oben und Steuerbügel von unten abgespanntes Aluminiumrohr, das sich in der Vorderseite des Flügels in der Profilnase befindet. Diese beiden Flügelrohre sind an der Hängegleiterspitze nach hinten klappbar und spannen durch die Querstange das Segel. Der Flügel selbst besteht aus Dacrongewebe, teils mylarbeschichtet, dessen Profilober- und -unterseite durch Segellatten geformt wird. Am Profilende ist das Segel in der Hängegleiter-Mitte befestigt und zum Außenflügel hin nachgiebig. Durch diese Nachgiebigkeit ist der Hängeglei ter mit seitlicher Gewichtsverlagerung des Piloten um die Hoch- und Längsachse steuerbar. Dabei gibt das Segel an der stärker belasteten Seite mehr nach und es erhöht gleichzeitig die Spannung der Gegenseite.

Fundstellen

1. Drachenfliegermagazin, Ringierverlag München
- a) monatlich Test und Beschreibung der neu esten Hängegleiter,
- b) "Ende der Leistungssteigerung des flexiblen Hängegleiter", Autor: Dr. Ing. Duan Nendl, Heft März 1984, Seite 36,
- c) "Theorie aus dem Computer", Autor: Jurÿ Franko, Heft Juli 1987, Seite 28.
2. DHV-Info des Deutschen Hängegleiterverbandes, 8184 Gmund. Der DHV ist vom Bundesverkehrsminister beauftragt, die Betriebstüchtigkeitsprüfung vorzunehmen und ein Gütesiegel für in der BRD zugelassene Hängegleiter zu erteilen.
- a) "Der Weg zum sicheren Drachen", Autor: Prof. Michael Schönherr, Heft 21 Nov. 1983, Seite 6, Heft 22 Febr. 1984 Seite 16, Heft 24 Juni 1984, Seite 16,
- b) "Überlegungen zur Querstabilität", Autor: Klaus Gehrung Heft 25 Aug. 1984, Seite 12.

Kritik des Standes der Technik

1. Durch die Nachgiebigkeit des Segels, besonders an der Hinterkante, dem Achterliek, verändert sich der Winkel der Profilsehne vom Innen- zum Außenflügel beträchtlich. Diese Schränkung ist zwar in gewissem Umfang für aerody namische Flugstabilität erforderlich. Aber je nach Flü gelstreckung, Nasenwinkel und V-Form nur in einem Bereich von ca. 4-8°. Vor allem aber ist diese Schränkung nur am Flügelende erforderlich und nicht wie bei allen Hänge gleitern durch die Flexibilität schon in der jeweiligen Flügelmitte. Zudem sind die Schränkungswinkel viel zu hoch. Die Folge ist ein erhöhter Profilwiderstand durch die Anströmung des Profils mit zu großem Winkel im Innenflü gel und mit zu geringem Winkel bereits im Mittelflügel und auch im Außenflügel.
2. Ungünstige Auftriebsverteilung mit Konzentration im In nenflügel - glockenförmige Auftriebsverteilung -.
3. Ungenügende Betrachtung der Profilform an der Unterseite, obwohl auch die Profilunterseite für den Profilwider stand von großer Bedeutung ist.

Aufgabe

Verbesserung Gleitzahl und der Sinkrate unter Beibehaltung der leichten Steuerbarkeit durch Gewichtskraft und der aerodynamischen Stabilität.

Lösung

Die Aufgabe wird gelöst durch geometrische Ver ringerung der Schränkung im Flügelmittel- und Flügelendbereich und gleichzeitiger Beeinflus sung der Profilform mittels einer Spannvorrich tung, deren Zugkraft vom Piloten während des Fluges verändert werden kann.

Das nachfolgend beschriebene System besteht aus einer Zugvorrichtung die an jeder Flügelseite etwa in Flügelmitte sowohl an der Segelhinter kante als auch weiter vorn im hinteren Profil bereich ansetzt und bei Ausübung der Zugkraft die Segelhinterkante (Profilende) nach unten zieht. Dabei überträgt sich dieses Herunterziehen durch die Segelspannung vom Mittelflügel bis zum Flügelende und verringert auch dort in geringerem Maß die Schränkung. Die Zugansatzpunkte sind durch ein Seil über Umlenkrollen zwischen den beiden Flügelseiten verbunden. Dadurch kann sich eine einseitige Steigerung der Flügelbelastung durch Gewichtsverlagerung des Piloten (oder Böden), die ein Nachgeben der Segelhinterkante mit sich bringt, übertragen als Steigerung des Zugs auf die Segel hinterkante der anderen Flügelseite. Das bewirkt ein weiteres Herunterziehen dieser Segelhinter kante und damit eine gegenläufige Flügelverwindung. Damit bleibt auch bei Erhöhung der Zugkraft die Steuerbarkeit erhalten. Hierzu Anlage 5, 6, 7.

Als Lösung Nr. 1 und 2 sind in den Anlagen zwei Wege der Seilführung beschrieben:

1. Vom Hauptzugpunkt an der Profilhinterseite über einen am Flügelrohr befestigten Ausleger in den Innenflügel und von dort weiter zur an deren Flügelseite.
2. Vom Hauptzugpunkt einer Flügelseite zur Tra pezecke, weiter zum Zentralgelenk, über die Spannvorrichtung weiter zur anderen Trapez ecke und zum Hauptzugpunkt der anderen Flügel seite. Hierzu Anlage 8.

Durch die Verwendung eines Gabelseils mit Ansatz der Zugkraft auf Profilhinterkante und den hinteren Profilbereich (Anlage 1 und 3) kann durch Ausübung der Zugkraft das Profil beeinflußt werden und es entsteht ein Wölbklappeneffekt. Es können dabei S-Schlagprofile, auftriebssteigernde Wölbungen und auch eine Stabilisierung des verwendeten Profils erzeugt werden. Diese profilbeeinflussende Wirkung kann noch durch einen weiteren Ansatz der Zugkraft am Wurzelprofil des Innenflügels an der Kielstange erhöht werden. Hierzu Anlage 2 und 4.

Erzielbare Vorteile

Verringerung des Profilwiderstands durch Verringe rung der Schränkung.

Günstigere Auftriebsverteilung mit Annäherung an die ideale eliptische Auftriebsverteilung und damit Verringerung des induzierten Widerstandes.

Beeinflußbarkeit der Profilform im inneren Flügel bereich - Wölbklappeneffekt -.

Keine Beeinträchtigung der Steuerbarkeit wegen der gegenläufigen Verwindungswirkung.

Die Segelspannung braucht nicht übermäßig hoch sein.

Wegen der Verringerung der Schränkung bei Erhalt der Steuerbarkeit sind Erhöhungen der Flügelstrec kung zur Verringerung des induzierten Widerstands denkbar.

Durch die Auftriebsverlagerung entsteht bei Steige rung des Zuges eine Wanderung des Auftriebsmittel punktes des gepfeilten Flügels nach außen und da mit nach hinten. Die entstehende Kopflastigkeit steigert die Fluggeschwindigkeit ohne ständigen Kraftaufwand des Piloten und kann durch den Flaschen zug beliebig geregelt werden. Flugversuche bestätig ten diese Auftriebswanderung und brachten eine Er höhung der Fluggeschwindigkeit um 5 bis 8 km/h, während das Sinken geringer wurde.

Keine Beeinträchtigung der Sicherheit:

a) Das aufrichtende Moment der Pick-up-Leinen wird nicht berührt, da an diesen Segellatten kein Zug anzusetzen braucht.
b) Bei Zugverlust infolge Defekt entspannt sich das gesamte System.

Beschreibung von 2 Ausführungsbeispielen

In Anlage 1 und 3 ist der Ansatz der Zugkraft über das Gabelseil an der Segelhinterkante und im hinte ren Profilbereich dargestellt. Dabei setzt sich der Zug im hinteren Profilbereich über eine Rohr stange bis zum Wurzelprofil an der Kielstange fort. Hierzu Anlage 5. Das Zugseil wird nun entsprechend den Lösungen 1 und 2 auf Anlage 8 über Rollen zur gegenüberliegenden Flügelseite geführt, um die be schriebenen Ausgleichsbewegungen der beiden Flügel seiten zu ermöglichen. In der Flügelmitte setzt mittels einr Rolle an diesem durchlaufenden Zug seil eine Zuvorrichtung mittels Flaschenzug an, die vom Piloten während des Fluges am Steuerbügel bedient und mittels Seilklemme fixiert werden kann.

Claims

Oberbegriff

Geometrische Verringerung der Flügelschränkung für Nurflügelgleitfluggeräte mit flexiblem Flügel und gleichzeitiger Profilbeeinflussung im hinteren Profilbereich. Kennzeichnender Teil
Dadurch gekennzeichnet, daß die Schränkung durch eine im Flug veränderliche Spannvorrichtung ver ringert wird. Die Spannkraft kann sich zwischen beiden Flügeln ausgleichen und ermöglicht da durch die Gewichtskraft beeinflußte unterschied liche Flügelverwindung der beiden Flügel.
Gleichzeitig mit der Verringerung der Flügel schränkung kann bei Ausübung der Zugkraft auch die Profilform im hinteren Profilbereich beein flußt werden. Dadurch kann ein Wölbklappeneffekt erzeugt werden.