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Tragfläche. Der wirtschaftliche Motorflug mit erhöhter Sicherheit
(also der Flug mit geringem Aufwand an Motorkraft, großer Geschwindigkeit in der
Luft, kleiner Geschwindigkeit bei Start und Landung) erfordert bekanntlich eine
Tragfläche, welche die Fähigkeit besitzt, ihren Auftrieb weitgehendst steigern zu
können, dabei aber immer eine günstige Gleitzahl, d. h. das Verhältnis von Auftrieb
und Widerstand, beibehält. Ein so beschaffenes Tragdeck zeigt auch für den Segelflug,
wo es sich darum handelt, aufsteigende oder in Stärke oder Richtung schwankende
Luftströmungen auszunutzen, günstige Eigenschaften. Infolge der Veränderlichkeit
seines Auftriebes unter steter Beibehaltung eines guten Auftriebsverhältnisses,
kann es sich den Windschwankungen anpassen. Nur muß hier die Auftriebsveränderung
in kürzester Zeit erfolgen können. Die gebräuchlichen starren Tragflächen erfüllen
diese Forderungen nur innerhalb gewisser Grenzen, da die für niedrigen Auftrieb
gebauten Flächen bei alleiniger Vergrößerung; des AnstellwinkeIs bald ihre Tragkraft
einbüßen, während die für hohen Auftrieb gebauten Flächen bei Verkleinerung des
Anstellwinkels große Widerstände aufweisen.
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Die Erfindung bezweckt, die Frage dadurch zu lösen, daß nicht nur
der Anstell-,vinkel allein geändert wird, sondern das ganze Tragflächenprofil eine
den aerodynamischen Anforderungen entsprechendeÄnderung erfährt, derart, daß die
Fläche zu jedem gegebenen Auftriebswert in die bisher bekannte möglichst günstige
Gestalt gebracht wird und sich gleichzeitig in den hierfür erforderlichen Winkel
zum Luftstrom einstellt. Wesentlich ist jedoch, daß die Profiländerung und deren
Einstellung zum Luftstrom derart vor sich geht, daß der Druckmittelpunkt seine Lage
nicht ändert. Entgegen den bekannten Anordnungen behält dabei der Flugzeugrumpf
seine Stellung zum Luftstrom unverändert bei. Die Tragfläche besteht erfindungsgemäß
aus feststehenden und beweglichen Teilen, die derart angeordnet sind, daß die festen
Teile nach Möglichkeit die größten Kräfte aufnehmen, während die beweglichen Teile
sich gegenseitig das Gleichgewicht halten, so daß die Profiländerung vom Führer
ohne wesentlichen Kraftaufwand während des Fluges erfolgen und auch für Steuerung
des Flugzeuges herangezogen werden kann.
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Eine Ausführungsform der neuen Tragfläche ist in einem Längsschnitt
auf der Zeichnung schematisch dargestellt.
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Der feststehende Teil der Tragfläche besteht aus dem unbeweglichen
Holm a, der die Unterseite und Vorderkante des stromlinienförmigen Tragdeckkopfes
und den nicht an den äußeren Formänderungen teilnehmenden Verbindungsteil zum zweiten
Hohn b trägt. Dieser Teil ist in der Zeichnung durch Schraffierung gekennzeichnet.
Er ist mit dem Flugzeugrumpf fest verbunden und ändert also, wie auch dieser, seine
Lage bei Profiländerungen nicht, so daß die Luft bei gleichbleibender Strömungsrichtung
die Vorderkante immer unter gleichem Winkel trifft.
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Wesentlich ist der bewegliche Teil, nämlich der drehbare Holm b. Derselbe
hat seinen Drehpunkt d in dem erwähnten Verbindungsteil nahe der Flächenunterseite,
ungefähr in der Mitte des Profils und trägt doppelhebelartig als einen Arm die hintere
Hälfte e der Tragflächenrippen und als anderen Arm die Ansätze e, welche die Wölbung
des Mittelstückes vom Flügel bewirken. Mit dem hinteren Arm c ist die hintere Hälfte/
des Oberdeckes fest verbunden, während die Unterseite, ebenso wie der ganze Arme,
nicht unmittelbar an der Umrißgestaltung des Profils teilnimmt.
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Dem Arme fällt vielmehr die Aufgabe zu, die an der Vorderkante
in einem Gelenk g befestigte, elastische vordere Hälfte lt des Oberdeckes, die rückwärts
bei i auf dem hinteren Oberdeck/ schleift, bei der Drehung des Holmes b mitzunehmen.
Unter elastischem Deck sind dünne biegsame hölzerne oder metallene Platten verstanden
oder auch einzelne biegsame Rippen, die eine Bespannung tragen. Die Mitnahme des
Decks kann. auf die verschiedenste Weise erfolgen.
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Bei dem Ausführungsbeispiele besitzt das zu bewegende Oberdeck einen
(oder auch mehrere) nach unten stehenden Ansatz oder nur an zwei Punkten angreifenden
Verbindungsteil
k mit einer Führungsrolle o. dgl., welche sich
in einem entsprechend geformten Ausschnitt s des Armes e bewegt.
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Die eigentliche Wölbung des Decks erfolgt durch den Unterdruck über
der Flügeloberseite.
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Das Unterdeck l ist nur bis zu dem feststehenden Holma mit dem schraffierlen
Teil verbünden und läuft dann lose um die Drehachse d schwingend nach der Hinterkante,
an welcher es befestigt ist. Der rechts und links der Achse d ,auf das Unterdeck
wirkende t'berdruck hält diese teilweise im Gleichgewicht und begünstigt gleichzeitig
die erforderliche Wölbung. Die nicht ausgeglichenen Kräfte werden von dem mit dem
Oberdeck f verbundenen Rippenende c aufgenommen, welches die Wölbung des Unterdecks
bei seiner Drehung um die Achse d veranlaßt. Es verschiebt das Hinterende des Decks,
wodurch gleichzeitig eine durch die Drehung bedingte Verkürzung der Entfernung der
erwähnten Befestigungspunkte, also die Wölbung des Decks eintritt.
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Die beweglichen Teile halten sich dadurch das Gleichgewicht, daß die
auf den Arm c wirkenden Kräfte, nämlich die von unten wirkenden Druckkräfte und
die saugenden Kräfte über dem Arm, den entgegengesetzt drehenden Kräften auf den
Arm e, nämlich den sehr großen saugenden Kräften über dem beweglichen Oberdeck,
entgegenwirken.
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Die Änderung des Profils wird durch Drehen des Holmes b bewirkt. Die
punktierten Linien in der Zeichnung zeigen die beiden Endlagen der Umrißänderung,
nämlich Profil mit kleinstem und Profil mit größtem Auftrieb. Soll aus irgendeiner
Lage der Flächenauftrieb vergrößert werden, so wird der Holm b so gedreht, daß sich
das Flächenende nach unten bewegt, wodurch sich die Wölbung des Unterdecks in der
erwähnten Weise vergrößert. Auch die Wölbung des fest mit dem Rippenende c verbundenen
Oberdecks/ ändert sich insofern, als die sich auseinanderschiebenden Oberdeckhälften
stärker gewölbte Teile des Decks f freilegen. Gleichzeitig bewirkt der andere Arme
unter lNlitwirkung des Unterdruckes die Wölbung des biegsamen Oberdecks It. Es ist
ohne weiteres klar, daß bei zunehmender Wölbung auch die Flächendicke zunimmt und
daß sich die größte Flächendicke nn :-h der Vorderkante hin bewegt, während gleichzeitig
der Kantewinkel am Hinterende durch Zusammenrücken des Decks immer kleiner wird.
Wesentlich ist bei der Profiländerung, d.aß der Tragflächenkopf fest stehenbleibt,
während die übrige Unter- und Oberseite der Tragfläche derart gekrümmt werden, daß
bei zunehmender Wölbung auch der Anstellwinkel zunimmt, und zwar um so viel, daß
der Druckmittelpunkt immer an derselben Stelle bleibt.