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Tragfläche mit veränderbarer Wölbung: Den Gegenstand der Erfindung
bildet eine Tragfläche mit veränderbarer Wölbung, die sich von den bekannten Ausführungen
dadurch unterscheidet, daß die Wölbung .der Unterfläche und der Oberfläche unabhängig
voneinander verändert werden können, indem die hinteren Teile der Unter- und Oberfläche
für sich verstellbar sind.
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Dadurch wird es beispielsweise nicht bloß ermöglicht, die Hubkraft
auf beiden Seiten
des Flugzeuges gleichzeitig und gleicllitui<iiiig
zu verändern, sondern auch die Hubl>raft auf ,der einen. Seite des Flugzeuges zu
steigern und gleichzeitig auf der anderen Seite zu mindern, dabei aber wie bei gewöhnlichen
Verwindungen oder Klappen. den Fahrtwiderstand auf beiden Seiten des Flugzeuges
gleich zu erhalten.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbei.-spiele des Erfindungsgegenstandes
schematisch dargestellt.
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Abb. i bis 3 zeige den allgemeinen, Luftströmungsverlauf um eine übliche
Tragfläche bei normaler Fluglage, bei größerer Hublage und bei noch steilerer Stellung.
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Abb.4 zeigt eine Tragfläche nach der Erfindung .in solcher Lage, daß
sie einen größeren Hub als die üblichen Tragflächen erzeugt, wobei die Tragfläche
eine einen Teil ihrer Unterfläche bildende Klappe hat, während die obere Fläche
feststehend bleibt.
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Abb. 5 zeigt die gleiche Tragfläche bei Erzielung einer geringeren
Hubkraft, Abb. 6 die gleiche Tragfläche in normaler Fluglage.
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Abb.7 bis io zeigen eine andere Ausführungsform, wobei sowohl die
obere wie die untere Seite der Tragflächen Klappen aufweisen.
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Abb. i i zeigt eine andere Ausführung, -wobei die untere Klappe an
die obere aasgelenkt ist.
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Abb. 12 ist ein Teilschaubild eines mit der Erfindung ausgerüsteten
Flugzeuges, Abb. 13 ein Teilschnitt durch den hinteren Teil einer Tragfläche.
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Das Profil 2o einer üblichen Tragfläche (Abb. i bis 3) hat eine obere
Fläche 2 1 und untere Fläche 22, die an der Vorderkante und Hinterkante sich vereinigen.
Die normale Richtung 23 des Luftstromes ist hier als wagerecht angenommen..
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Bekanntlich ist innerhalb des Bereichs der üblichen Flugwinkel der
Hub um so kleiner, je kleiner der Aasstellwinkel der Tragfläche ist. Entsprechend
ist bei größerem Anstell- j Winkel der gleichen. Tragfläche der Hub bis zu einer
bestimmten Grenze entsprechend größer. Diese Grenze ist durch den Winkel bestimmt,
bei welchem der Luftstrom über die obere Fläche .der Tragfläche aufhört, die Form
eines stetigen Stromes beizubehalten und oberhalb des hinteren Teiles der 'Fläche
zu wirbeln beginnt.
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Die Abb. i bis 3 erläutern diese Verhältnisse.
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Nach Abb. i und 2 sind die durch die Linien A-A' und B-B' dargestellten
Luftströme wesentlich glatt fließende Ströme, die sich an der Vorderkante der Tragfläche
--o teilen und in ziemlich dichter Anlage an die oberen ' und unteren Flächen 21,
22 daran entlang strömen. Nach Abb. 2 folgt der -Strom B einer Bahn. über der hinteren
Kante in einem geringen. Abstande davon. Unterhalb der Linie B ist Unterdruck vorhanden.
Die Tragfläche wird durch die Druckdifferenz der unteren. Fläche gegen he obere
gehoben.
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Abb. 2 zeigt die Tragfläche in der Lage größten Hubes. Wie groß der
Lwftstoßwinkel hierfür ist, hängt vom Flächenprofil der Tragfläche ab. überschreitet
der Aasstellwinkel einen bestimmten Wert, so wird der Unterdruck teilweise zerstört,
wie Abb.3 andeutet.
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Es. ist auch bekannt, daß der Hub einer Tragfläche durch Steigerung
ihrer Wölbung gesteigert werden kann, innerhalb gewisser Grenzen, jenseits deren
der obere Luftstrom sich in Wirbel auflöst und der teilweise Unterdruck über der
oberen Fläche zerstört wird. Die Erfindung richtet sich auf Mittel zur Hubsteigerung
durch Änderung der Wölbung, nicht der ganzen Tragfläche, sondern nur ihrer Unterfläche
bei unverändert bleibender Wölbung der Oberfläche, die ihre übliche Form beibehalten
kann. Abb.6 zeigt das Profil einer Tragfläche, 3o mit einer oberen Fläche 31 und
einer unteren Fläche, die aus einem vorderen Teil 32 und einem hinteren Teil 33
besteht. Letzterer wird von einer Klappe 34 gebildet, die bei 35 aasgelenkt ist.
Ist Klappe 34 zurückgeklappt, so hat die Tragfläche die übliche Form nadh Abb. i.
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Gemäß Abb.4 ist die Tragfläche geneigt und Klappe 34 gesenkt, um einen
sehr starken Hub zu erzeugen. Die Neigung und Abspreizung der Klappe richten sich
nach dem Querschnitt und Flächenverhältnis der Tragfläche. Die obere Stromlinie
E bildet einen Wirbel bei E'1, nicht oberhalb -der Oberfläche 31, sondern
erheblich jenseits: der Hinterkante der Tragfläche;. Die untere Stromlinie bildet
einen Wirbel auch jenseits der Hinterkante der Tragfläche, wodurch die Wirbel sich
gegenseitig beeinflussen. Die in Abb.4 angedeutete Unterdruckzone bleibt unzerstört,
weil die Wölbung der oberen Fläche 31 nicht vergrößert wird und die Fläche 31 in
ihrer .-Lage bleibt, so daß die Auflösung der oberen Stromlinie B in Wirbel über
der Fläche 31 verhindert wird. Wirbel bilden sich erst hinter der Hinterkante, wo
sie den Hub nicht stören.
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Die Tragfläche nach der Erfindung ist also von solcher Form, daß sie
eine starke Steigerung des Ansteslwinkels der Tragfläche gestattet, ohne die Neigung
des unmittelbar am Flugzeugkörper befestigtem Teiles der Trag- i Fläche stark steigern
zu müssen. Es ergibt sich daraus der Vorteil, daß der Hub stark
gesteigert
werden kann, während der Körper des Flugzeuges im wesentlichen in seinter normalen
Stromlinienrichtung bleibt.
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Ein Flugzeug mit Tragflächen nach Ab'b. 4. könnte dadurch gesteuert
werden, daß man die Klappe detr rechten Tragfläche weiter niederzieht als die der
linken, und umgekehrt. Abb. 4 möge die Einstellung der linken Tragfläche zeigen,
während die rechte Tragfläche die Einstellung nach Abb.5 auf geringeren Hub haben
möge. Da aber mit der Vergrößerung des Luftwiderstandes eine Vergrößerung des Hubes
Hand in Hand geht, so ist ,es erwünscht, Vorkehrungen zu schaffen, um den Widerstand
auf beiden Seiten des Flugzeuges annähernd abzugleichen. D6:e nunmehr zu beschreibende
Ausführungsform der Erfindung richtet sich besonders; auf die Aufrechterhaltung
gleichen Widerstandes auf beiden Seiten des Flugzeuges während der Aufrechterhaltung
des seitlichen Gleichgewichts.
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Die Abb.7 und 12 zeigen. eine praktische Anwendung der Erfindung an
einem Flugzeuge 5e,, das: durch die unter sich gleichen Tragflächen 51 (links:)
und 5-1' (rechts) getragen wird. Tragfläche 51 hat- einen am Rumpf 53 befestigten
Teil 52 und Klappen 54, 55, die bei 56 angelenkt sind. Die untere Klappe 54 entspricht
der Klappe 34 der A.bb.4. Die obere Klappe 55 wirkt als Verwindungsklappe in Verbindung
mit der Unterklappe. Die Klappen 54 und 55 bilden zusammengeklappt und in der Lage
,nach Abb. 7 mit dem Teil 52 die übliche Tragflächenform, wobei die Klappen 54 und
55 die hinteren Teile der Tragfläche bilden. Sie sind vorzugsweise hinter der Mittellinie
der Tragfläche und zwischen deren oberer und unterer Fläche angelenkt.
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Klappe 54 hat einen Hebelarm 57 und Klappe 55 Hebelarme 58, 59 für
den Anschluß von Steuerscluiüren. Eine die Klappen 54 und 55 verbindende Feder 6e,
ist mindestens stark genug, um das Gewicht der Klappe 54 zu überwinden. Der Luftdruck
kann dazu herangezogen werden, Klappe 54 gegen 55 zudrücken, wenn der Hebel 57 freigegeben
wird.
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Die gleichen Teile der Tragflächen 51 und 51' sind entsprechend bezeichnet.
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Hebel 57 ist durch Schnur 61 mit Windentrommel 62 verbunden, die auf
Welle 63 sitzt. Diese trägt Kettenrad 64, das durch Kette 65 mit Kettenrad 66 verbunden
isst. Letzteres ist auf Welle 67 angebracht, welche Kurbel 68 und Sperrad 69 trägt.
Mit diesem wirkt Klinke 7e, zusammen. Die Trommel 62 kann. durch den Flugmotor oder
einen besonderen Motor statt von. Hand getrieben «erden. Auch der- Steuerknüppel
9e, kann Kraftantrieb erhalten. Der Hebel 57' ist mit Trom-_nel62 durch einen ähnlichen
Schnurzug 61' verbunden.
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Vor Erreichung der Trommel 62 laufen die Schnüre 61, 61' um Rollen
71, 72 und 71', 72' und dann. vereint uni Rolle 73, die auf der Klapp:ens.teuerwelle
74 sitzt, und dann zusammen durch die-Welle 74.
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Welle 74 hat Lager bei 75 und 76 und trägt Sektor 77, der die
Rollen 72 und 72' trägt. Draht 8o läuft um Rolle 81 und verbindet Hebel 58 mit Sektor
77 vorzugsweise neben der Achse der Rolle 72. Draht 8o' läuft um Rolle 81' und verbindet
in ähnlicher Art Hebel 58' und Sektor 77. Draht 82 läuft um die Rollen 83, 83' und
verbindet die Hebel 59 und 59'.
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Der Steuerknüppel 9e, ist bei g1 auf Welle, 74 gelenkig angebracht
und bei 92 und 93 mit Steuerschnüren 94 und 95 verbunden. Seitenbewegungen des Knüppels.
9e, hetätigen die Klappen 55, 55' in üblicher Art als Verwindung, wie unten erläutert.
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Bei Drehung der Kurbelwelle 67 entgegen dem Uhrzeiger windet Trommel
62 die Schnüre 61, 61' gleichzeitig und gleichmäßig auf, wodurch bei feststehenden
Klappen 55 und -55' die Klappen 54 und 54' gesenkt und dadurch die Klappen 54,
55 und 54', 55' gleichzeitig und um gleiches Maß getrennt werden. Dies. ist
erwünscht; da der Hub beiderseits des Rumpfes bei Flug geradevoraus gleich sein
soll. Diese Klappenano,rdnung zeigen die Abb.8 und 1-2, wobei die Oberklappen 55,
55' in Normalstellung bleiben. Klinke 7e, hält Sp:exrad 69 fest und hält dadurch
die Klappen 54, 54' in der gewünschten Einstellung gegen die oberen Klappen. Natürlich
mud3 zur Verringerung des Winkels zwischen den: Klappen 54, 55 und 54', 55' die
Kurbelwelle 67 entgegengesetzt, d. h. im Uhrzeigersinne, gedreht werden..
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Wird der Steuerknüppel in Richtung des Pfeiles 96 bewegt, so wird
die Platte 77 ? fe Achse der Welle 74 nach rechts gedreht. Da diese Platte die Führungsrollen
72 und 72 der Schnur 61 und 61' trägt, so wird dadurch die Schnur 61 angezogen
und die Schnur 61' um das gleiche Maß nachgelassen, so daß Klappe 54 gesenkt und:
Klappe 54' durch die Feder 6e,' und den Fahrwind um das gleiche Maß gehoben wird.
Da aber, wie vorher erläutert; die Steuerschnüre 8e, und 8e,' der Oberklappen 55
und 55' an der Platte 77, dicht an dem Lagerpunkt der Rollen 72 und 72', befestigt
sind, so wird durch die oben beregte S:chwmgumg der Platte 77 die Schnur 8e, um
das gleiche Maß wie die Schnur 61 angezogen und dadurch die Oberklappe 55 um das
gleiche Maß wie die Unterklappe 54 gesenkt, so
daß der Winkel zwischen.
diesen beiden Klappen unverändert bleibt. Andererseits wird durch diese Schwingung
der Platte 77 die Schnur 8o' um das gleiche Maß nachgelassen wie die Schnur 61'.
Daher vermag beim Senken der Oberklappe 55 die Schnur 82, welche die Hebel 59 und
59' der Oberklappe- 55 und 55' verbindet, die Klappe 55' um das gleiche Maß zu heben,
um das die Klappe 55 gesenkt wurde. Da laut obigem auch die Klappe 54' um dieses
Maß gehoben wurde, so bleibt auch der Winkel zwischen den Klappen 54' und 55' unverändert.
Die Klappen 54 und 55 sind also jetzt gesenkt, um den Hub auf der linken Seite zu
steigern, wie Abb.9 zeigt, während die Klappen 54' und 55' gehoben sind.,
wie Abb. i o darstellt, um den Hub auf der rechten. Seite zu mindern. Auf diese
Art wird das Flugzeug in wagerechtem Gleichgewicht gehalten, während gleichzeitig
der Fahrwiderstand an beiden Tragflächen gleich'mläßig gehalten, wird. Bei normalem
Fluge kehren beide Klappenpaare in die Lage nach Abb. 8 zurück, ohne daß der Wink
.e1 zwischen ihnen. sich ändert.
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Die Wölbung der Unterfläche der Tragfläche kann mithin auf beiden
Seiten des Flugzeuges gleichmäßig geändert werden, ohne die Wölbung der Oberfläche
-zu verändern, indem man einfach die Trommel dreht. Ferner kann mittels, des Hebels
9o ohne Drehung der Trommel die Wölbung sowohl :der Oberfläche wie der Untertläche
der Tragfläche geändert werden, so daß Ober- und Unterklappe auf der einen Seite
des Flugzeugs sich gemeinsam um das gleiche Maß heben, um das diese Klappen auf
der anderen, Seite des. Flugzeuges sich senken, und diese letztere Einstellung kann
geschehen, ohne die durch den, ersten Steilvorgang bewirkte Einstellung des Winkels
zwischen Ober- und Unterklappe zu verändern.
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Nach Abb.12 erstrecken sich die Klappen über die volle Länge der am
Rumpf befestigten Tragflächenteile. Es könnten aber auch Teile der hinteren Zone
der Tragflächen unbeweglich sein und andeire Teile Klappen nach der Erfindung bilden.
D. h. also, die Klappen können. sich über einen beliebigen Teil der Länge erstrecken.
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Bei der Ausführung nach Abb. i i ist die Unterklappe 54a an einien
Punkt 56a angelenkt, der vorn Gelenkpunkt 56 der Klappe 55a verschieden ist.
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Abb. 13 zeigt eine Art der Konstruktionen der Klappen 54 und 55. Da
der Abstand zwischen den Klappen keine Funktion hat, so bedürfen die inneren Oberflächen
der Klappen keiner Bekleidung. Die Spieren der Klappen können daher eine Höhe gleich
dem gesamten Abstand zwischen den ge-
schlossenen Klappen haben, ausgenommen
natürlich an den Verbindungsstellen mit den Holmen. Klappe 54 hat einen Hohn: ioo,
der mehrere überhängende Spieren i o i mit Abdeckung i o2 trägt. Klappe 5 5 hat
einen. Holm 103, der mehrere überhängende Spieren 104 mit Abdeckung l05 trägt.
Werden die Klappen aneinandergelegt, so überlappen sich die Spieren i o i und i
o4, ,ähnlich den Schenkeln einer Schere. Man hat dadurch den Vorteil, daß die Klappen
kräftiger gebaut werden können, als wenn: die Höhe der Spieren nur gleich der Höhe
der einzelnen Klappen ist.