DE3917973A1

DE3917973A1 - Double decker wing for aircraft - has upper and lower surfaces connected by vertical ribs

Info

Publication number: DE3917973A1
Application number: DE3917973A
Authority: DE
Inventors: Istvan Horvath
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-06-02
Filing date: 1989-06-02
Publication date: 1990-12-06

Abstract

The double decker or biplane wing is for an aircraft. The upper and lower surfaces of the wing form part of a common aerofoil contour. The two surface (2,3) are connected to each other by a number of vertical ribs which extend from the leading edge to the trailing edge. The leading edge of the upper surface(2) projects beyond the leading edge of the lower surface (1) by an angle of 55 deg. The trailing edge of the lower surface (1) projects beyond the trailing edge of the upper surface by an angle of 45 deg. USE/ADVANTAGE - Increased lift with consequent shorter take-off for the aircraft.

Description

Die Erfindung betrifft ein Doppeldecker-Flügelprofil, das sich nicht aus zwei gesonderten Flügelprofilen zusammensetzt, sondern die Aufteilung eines einzigen Flügelprofils zu einem Doppeldecker-Flügelprofil darstellt, dessen Auftriebskraft größer ist, als das bei den konventionellen Flügelprofilen mit bekleideter Rippenkonstruktion der Fall ist.The invention relates to a double-decker wing profile, the does not consist of two separate wing profiles, but the division of a single wing profile represents a double-decker wing profile, its buoyancy is larger than that of conventional ones Wing profiles with clad rib construction the case is.

Bei Flugzeugen wird die Auftriebskraft durch die Stärke des Flügelprofils bestimmt, wobei ²/₃ von der Saugwirkung, und ¹/₃ durch die Druckwirkung entsteht.In the case of aircraft, the buoyancy is due to the strength of the wing profile, where ² / ₃ of the suction effect, and ¹ / ₃ arises from the pressure effect.

Bei den Hauptträgerkonstruktionen handelt es sich um gerippte Profilen, die auch noch verkleidet werden müssen. Die starken Flügelprofile erzeugen mehr Auftriebskraft, aber stehen den höheren Geschwindigkeiten im Wege.The main beam constructions are ribbed Profiles that also have to be clad. The strong wing profiles create more buoyancy, however stand in the way of higher speeds.

Laut flugtechnischen Anforderungen kann eine kürzere Rollbahn, die kurze Landungsstrecke, die große Geschwindigkeit, die günstige Auftriebskraft, sowie der geringere Kraftstoffverbrauch als vorteilhaft bewertet werden. Für die Realisierung dieser Zielstellungen werden verschiedene Flügelprofile und Flügelformen verwendet.According to flight requirements, a shorter runway, the short landing distance, the high speed, the favorable buoyancy, as well as the lower Fuel consumption can be rated as advantageous. For the realization of these goals will be different Wing profiles and wing shapes used.

Aus der Daraufsicht betrachtet handelt es sich z. B. um gerade, halb angewinkelte, angewinkelte, deltaförmige Formgebungen.From the top considered it is z. B. by straight, half angled, angled, delta-shaped shapes.

Aus den Forderungen nach günstiger Auftriebskraft, kurzer Landungsstrecke und kurzer Startstrecke ergibt sich für das Doppeldecker-Flügelprofil die aus einem oberen und aus einem unteren Profil bestehende Konstruktion. Die beiden Profile werden in entsprechenden Entfernungen von profilierten Distanzhalterrippen verbunden.From the demands for favorable buoyancy, shorter Landing distance and short take-off distance results for the double-decker wing profile made up of an upper and a a lower profile existing construction. The two Profiles are profiled at appropriate distances Spacer ribs connected.

Diese Konstruktionselemente dienen zur Erhöhung der Inertie, d. h. der Tragfähigkeit. These construction elements serve to increase the inertia, d. H. the Load capacity.

Zwischen den beiden Flügelprofilen ist der Raum an den Ein- und Austrittskanten nicht geschlossen, somit kann die Luft frei durchströmen. Die Profile ähneln den konventionellel Flügelprofilen, wobei jedoch die Entfernung zu den Austrittskanten hin verjüngt ist, und zwar so, daß keine Luftstauwirkung entsteht. Durch die durchdringende Luftströmung entsteht eine saugende Wirkung auf die umliegenden Luftmassen. Auch die Wölbung des oberen Flügelprofils bewirkt eine Saugwirkung. Diese beide Faktoren summieren sich, so daß insgesamt eine Antriebskraft entsteht, die größer ist, als die Antriebskraft bei den konventionellen Flügelprofilen.There is space between the two wing profiles Entry and exit edges are not closed, so can flow freely through the air. The profiles are similar to the conventional ones Wing profiles, however, the distance is tapered towards the trailing edges, in such a way that there is no air congestion. Through the penetrating Air flow creates a suction effect on the surrounding ones Air masses. Also the curvature of the upper wing profile causes a suction effect. These two factors add up itself, so that overall a driving force arises which is greater than the driving force in the conventional Sash profiles.

Die Luftaustrittbereiche der oberen und unteren Flügelprofile sind streckenweise verstellbar Klappen, Quersteuer, Querruder. Auf dem unteren Flügelprofil trägt das sogenannte Querruder zur Erhöhung der Antriebskraft bei, während die Klappen auf dem oberen Flügelprofil zur Regelung der Luftdurchströmung dienen, und beim Erreichen der Stauchwirkung eine Bremsung zur Folge haben.The air outlet areas of the upper and lower wing profiles are partially adjustable flaps, ailerons, Ailerons. The so-called Ailerons help increase propulsion while the flaps on the upper wing profile for regulation serve the air flow, and when reaching the Compressive action result in braking.

Bei den Flügelprofilen handelt es sich um eckig geformte Konstruktionen mit Wellengerippung. Die Distanzen zwischen den Wellenrippen werden von internen Distanzhalterippen versteift. Der Draht, durch die U-Schenkeln der Distanzhalter und durch die Bohrungen der Rippen durchgezogen, spannt die gerippten Elemente entlang des Flügels zusammen, und bewirkt entlang des Flügels eine spannende Wirkung zum Rumpf hin. Die gerippte Flügelkonstruktion wird mit ebenen Plattenwerken bedeckt.The wing profiles are angularly shaped Constructions with corrugated ribs. The distances between The shaft ribs are made of internal spacer ribs stiffened. The wire, through the U-legs of the spacers and pulled through the holes of the ribs, tensioned the ribbed elements along the wing together, and creates an exciting effect along the wing Hull out. The ribbed wing construction is level Covered with plate works.

Das untere und obere Flügelprofil des vorgespannten Doppeldecker- Flügelprofils wird vom profilierten Rippenwerk mit einer entsprechenden Distanzhaltung zusammengefaßt, wobei der untere Flügel in der Profilwölbung der Rippen und der obere Flügel an dem Konturprofil anliegt. Somit ergibt sich eine Geradeaus-Leitwirkung, wobei zwischen den beiden Flügelprofilen und dem Rippenwerk eine Art Luftpolster entsteht. The lower and upper wing profile of the prestressed biplane The wing profile is also used by the profiled ribbing a corresponding distance keeping summarized, whereby the lower wing in the profile curvature of the ribs and the upper wing lies against the contour profile. Thus it results there is a straightforward directivity, whereby between the a kind of air cushion for both wing profiles and the rib structure arises.

Durch die Anwendung der sogenannten Klappen und Querruder am oberen und am unteren Flügelprofil, sowie die Kombinationsmöglichkeiten ihrer Einstellung verleihen der Konstruktion Doppeldecker-Flügelprofil vielseitige Eigenschaften, die den flugtechnischen Anforderungen bezüglich Auftriebskraft sowohl bei Segelflugzeugen, als auch bei motorisch betriebenen Flugfahrzeugen angepaßt werden können.By using the so-called flaps and ailerons on the upper and lower wing profile, as well as the possible combinations their attitude give the construction Double-decker wing profile versatile properties, the aeronautical requirements regarding buoyancy both with gliders and with motor operated aircraft can be adapted.

Nachstehend wird die Erfindung an Beispielen, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen die Abbildungen:The invention will now be described by way of example, with reference explained in more detail on the drawings. Here the pictures show:

Abb. 1 Geripptes Flügelprofil Fig. 1 Ribbed wing profile

Abb. 2 Flügelprofil-Querschnitt H-H Fig. 2 Wing profile cross section HH

Abb. 3 Gerippte Blockprofile Fig. 3 Ribbed block profiles

Abb. 4 Flügelabschlußmuffe Fig. 4 wing closing sleeve

Abb. 5 Flügelansicht Fig. 5 wing view

Die Abb. 1 stellt das gerippte Flügelprofil dar, bei dem die obere Flügelkante 2-6 a etwa 55 Grad vor der Kante 6 a des unteren Flügels 3 gelagert ist. Die Austrittkante 6 b des oberen Flügels 2 ist der Austrittskante 6 b des unteren Flügels um rund 45 Grad vorgelagert. Die Profile der Ein- und Austrittskanten sind identisch. Auf je einer Strecke der unteren und oberen Flügelabschnitte befinden sich die verstellbaren Quersteuer 9 und Klappen 8. Fig. 1 shows the ribbed wing profile, in which the upper wing edge 2-6 a is mounted about 55 degrees in front of the edge 6 a of the lower wing 3 . The trailing edge 6 b of the upper wing 2 is upstream of the trailing edge 6 b of the lower wing by approximately 45 degrees. The profiles of the leading and trailing edges are identical. The adjustable aileron 9 and flaps 8 are located on each section of the lower and upper wing sections.

Die Entfernungsverhältnissse der beiden Flügelprofile 2-3 ändern sich zu in die Richtung der Austrittskanten. Die Wölbungsbögen der Flügelprofile stellen gewissermaßen eine Teilstrecke der konventionellen Profilflügel unter der Berücksichtigung der dargestellten Verhältniszahlen dar.The distance ratios of the two wing profiles 2-3 change in the direction of the trailing edges. The curvature arches of the wing profiles represent a partial section of the conventional profile wings, taking into account the ratio figures shown.

Die Abb. 2 stellt den Schnitt H-H der Berippung des Flügelprofils dar, wobei auch diagonal versteifte Stützippen 4 mit der Achse 10 b des eingebauten Quersteuers 8 eingesetzt werden. Fig. 2 shows the section HH of the ribbing of the wing profile, wherein diagonally stiffened support ribs 4 are used with the axis 10 b of the built-in aileron 8 .

Die Abb. 3 stellt die gerippte Konstruktion der Flügelprofile 2-3 dar, wobei die Flügeldeckel 2-3 aus eckig geformten, auf Wellenberippung bespannten metallischen oder GFK Plattenmaterialien oder aus vorgefertigten größeren Einheiten bestehen. Fig. 3 shows the ribbed construction of the wing profiles 2-3 , whereby the wing covers 2-3 consist of angularly shaped, wave-ribbed metal or GRP plate materials or of prefabricated larger units.

Ebenfalls auf dieser Abbildung werden die verschiedene Formgebungsarten aus Plattenmaterial dargestellt, wobei mit dem Buchstaben H die Rippenhöhe bzw. Rippentiefe, mit dem Buchstaben A die obere und mit B die untere Rippenposition bezeichnet wird, unter Angabe der Gestaltung der Distanzhalter zwischen den Rippen.Also shown in this figure are the various types of shaping made of sheet material, with the letter H denoting the rib height or rib depth, the letter A the upper and B the lower rib position, specifying the design of the spacers between the ribs.

Es sind z. B. foglende Variationsmöglichkeiten gegeben:There are e.g. B. The following possible variations are given:

H = A = H = B sowie
H = A = H = 2 B -und-
H = A = H = 3 B -oder-
H = 2 A = H = 3 B usw. H = A = H = B as well
H = A = H = 2 B -und-
H = A = H = 3 B -or-
H = 2 A = H = 3 B etc.

Die Aufbohrungen Abb. 3 der Distanzhalter zwischen den Rippen H, sowie die Bohrungen H der Rippen sind nach dem Biegen deckungsgleich, wobei ein Spanndraht 7 durchgezogen werden kann. Dieser Draht 7 spannt die Rippenelemente zusammen. Der fertige, gerippte Block muß nach der Verformung, bzw. nach dem Einbau neu gespannt werden.The bores Fig. 3 of the spacers between the ribs H , as well as the holes H of the ribs are congruent after bending, whereby a tension wire 7 can be pulled through. This wire 7 clamps the rib elements together. The finished, ribbed block must be re-tensioned after the deformation or after installation.

Die glatte Oberfläche der gerippten Flügelprofile wird mittels Deckplatten 7 erreicht. Das hat den Vorteil, daß zwischen den kleineren Rippendistanzen kleinere Räume überbrückt werden müssen, und dadurch die Abdeckung stärker ist, wobei sie die Distanzhalter zwischen den Rippen noch zusätzlich verstärkt.The smooth surface of the ribbed wing profiles is achieved by means of cover plates 7 . This has the advantage that smaller spaces have to be bridged between the smaller rib distances, and the cover is thereby stronger, whereby it further reinforces the spacers between the ribs.

Die Abb. 4 stellt die entsprechend profilierte vordere Abschlußmuffe an den Eintrittskanten 6 a und die hintere Abschlußmuffe an den Austrittskanten 6 b der Flügelprofile dar. Diese Elemente überdecken die gerippten Blöcke. Fig. 4 shows the correspondingly profiled front end sleeve on the leading edges 6 a and the rear end sleeve on the leading edges 6 b of the wing profiles. These elements cover the ribbed blocks.

Die Abb. 5 stellt die Flügelprofile unten 3 und oben 2 in dem Zustand dar, wie sie an dem gerippten Flügelprofil 2 tafelweise, mit zwei oder mit mehreren Drähten 7 zusammengespannt und mit einer entsprechend elastischen Vorspannung an dem Rumpf befestigt sind. Fig. 5 shows the wing profiles below 3 and 2 above in the state in which they are clamped together on the ribbed wing profile 2 with two or more wires 7 and fastened to the fuselage with a corresponding elastic prestress.

Claims

1. The double-decker wing profiles 2-3 are held together by ribbed wing profiles 1 at a corresponding distance so that the leading edge of the upper wing profile is arranged approximately 55 degrees further forward than the leading edge 6 a of the lower profile, while the trailing edge 6 b approximately 45 degrees further than the upper wing profile 2 is arranged.

2. biplane wing profile according to claim 1, characterized in that the distance between the profiles from the leading edge 6 a towards the trailing edge 6 b tapers in a ratio of about.

3. biplane wing profile according to claim 1-2, characterized in that flaps 8 are arranged on the trailing edge of the upper wing profile, while transverse control 7 are arranged on the trailing edge of the lower profile, which can be adjusted both synchronously and separately.

4. biplane wing profile according to claims 1-3, characterized in that the wing profiles have 2-3 angularly shaped shaft ribs, and between the ribs internal spacers and cross strut elements are arranged Fig. 3rd

5. biplane wing profile according to claims 1-4, characterized in that the wire 7 , which is drawn through the ribs "H" Fig. 3 and through the spacer and cross strut elements, holds the ribbed wing profiles 2-3 together Fig. 5, and attached elastically, e.g. B. to the fuselage.

6. biplane wing profile according to claim 1-5, characterized in that the ribbed blocks Fig. 3 are covered with cover plates, the leading edges and the trailing edges 6 a - 6 b are completed with end sleeves, and the edges of the ribbed double wing are covered.