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Flugzeugtragfläche: Flugzeugtragflächen mit äußeren negativ angestellten
und gegenüber dem Hauptteil rückwärts gezogenen Teilen sind bekannt.
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Gemäß der Erfindung sind derartige negativ angestellte Flächenteile
vom Hauptflügel aus so nach seitwärts und rückwärts gerichtet, daß sie gegenüber
dem nahe dem Vorderrande angeordneten Hauptflügelholm mit großem Hebelarm angreifen
und dadurch die von den Auftriebskräften an kleinen Hebelarmen erzeugten Verdrehungsbeanspruchungen
im Flügel verringern oder aufheben. Die starke Seitwärtsziehung der negativ angestellten
Flächenteile bewirkt hierbei, daß sie außerhalb des von der Hauptfläche abströmenden
Wirbelzopfes liegen und dadurch unter allen Umständen wenigstens an ihren Spitzen
die zur Drehungsentlastung des Holmes dienlichen Abtriebe ergeben. Infolge der so
sichergestellten Entlastung kann dann der Flügel freitragend mit außerordentlich
großenr--Seiten verhältnis gebaut werden und dadurch besonders günstige Gleitzahlen
ergeben. Eine wertvolle Ausgestaltung ergibt sich weiter, indem die inneren Hauptflügel
von der Flugzeugmitte nach den Seitenteilen hin vorwärts gezogen und die äußeren
Flügelteile entsprechend weit rückwärts gezogen sind. Diese Flügelform ergibt besonders
große Hebelarme für die negativen Entlastungskräfte gegenüber dem Hauptholm, und
das bedeutet, daß die negativen Luftkräfte besonders klein erhalten werden können
und der gesamte Wirkungsgrad noch weiter gesteigert wird.
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Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
in vereinfachter Darstellung, und zwar sind Abb. i und a Hinter- und Oberansicht
einer Flugzeugtragfläche gemäß der Erfindung, Abb. 3 eine graphische Darstellung
der Auftriebsverteilungen in verschiedenen Fluglagen mit Einzeichnung der sich ergebenden
entsprechenden Verhältnisse bei anderen Flugzeugen.-An dem Rumpfe i sind unmittelbar
zwei Haupttragflächenteile 2 in nach aufwärts und
schwach nach vorwärts
gerichteter Lage angeschlossen, und an deren Enden schließen Hilfstragflächenteile
3 in rückwärts und schwach nach abwärts gekehrter Lage an. Diese ganzen Tragflächen
könnten in einheitlich geschweiftor Form ausgebildet sein, sie sind aber im Interesse
einfacherer und genauerer Herstellung in der dargestellten geradlinigen und geknickten
Form ausgeführt, bei der sich der Knick in einer Zusammenstoßkante 4 ergibt, die
in einer etwa um io° gegen die Flugzeugmittelebene schrägstehenden Ebene verläuft;
dies ist also eine Kante, die etwa in Richtung der abströmenden Randwirbel der Tragfläche
verläuft. Die Hauptteile 2 besitzen positive Anstellwinkel von überall gleicher
oder von der Mitte nach außen hin schwach abnehmender Größe, und die seitlichen
Teile 3 besitzen negative Anstellwinkel von überall im wesentlichen gleicher Größe;
ihre äußersten Enden sind elastisch verwindbar oder, wie strichpunktiert angedeutet,
mit Klappen ausgerüstet, die nach Art bekannter Verwindungsvorrichtungen wahlweise
in gleichem oder entgegengesetztem Sinne geschwenkt werden können und dadurch die
Stabilisierung und die Langs-und Höhensteuerung-des ohne jeden Steuerschwanz ausgeführten
Flugzeuges ermöglichen.
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Den festesten Teil der Tragfläche bilden Holme 5, die nahe deren vorderem
Rande angebracht sind. Dadurch erfolgen Verdrehungen der Tragfläche unter der Einwirkung
äußerer Kräfte um die Achsen 6. Diese Achsen sind nun derart weit vorgerückt und
außerdem nach den Enden hin derart vorgezogen, daß sich die dargestellte Lage des
negativen Auftriebsmittelpunktes oder Abtriebsmittelpunktes 7 und des positiven
Auftriebsmittelpunktes B gegenüber dieser Achse mit den folgenden Kennzeichen ergibt.
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Zunächst ist der Hebelarm 9 des negativen Auftriebes 7 außerordentlich
groß im Verhältnis zu dem sehr kurzen Hebelarm io des positiven Auftriebes 8, und
dadurch ist angenähertes Gleichgewicht der auf den Holm 5 ausgeübten Drehmomente
zwischen dem großen positiven Auftrieb und dem geringen negativen Auftrieb herbeigeführt.
Ferner ist auch gegenüber der Holmwurzel der Angriffshebelarm i i des negativen
Auftriebes sehr viel -größer als der Hebelarm 1-2 des positiven Auftriebes 8, und
dadurch sind auch die Biegungsbeanspruchungen in dem Holm außerordentlich niedrig
gehalten.
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Da der von den Randwirbeln der Hauptflache 2 getroffene Teil der Seitenflächen
3 in der Nähe der Zusammenstoßkante 4 noch positiv tragend wirkt, ergibt sich die
Auftriebsverteilung nach der in Abb. 3 eingezeichneten Linie 13, d. h. im
wesentlichen elliptische Auftriebsverteilung Mit kleinen negativen Strecken an den
Flügelspitzen. Durch frei tragende und demgemäß etwas elastische Ausbildung der
Flügel ist nun erreicht, daß sich bei Erhöhung der Luftkräfte der Flügel in sich
derart verdreht, daß beispielsweise bei verdoppeltem Anstellwinkel (also z. B. anderer
Fluglage des gesamten Flugzeuges) eine Auftriebsverteilung nach der Kurve 14 sich
ergibt; dabei bleibt in der Flügelspitze infolge der Verdrehung immer noch ein negativer
Flächenteil erhalten, und der Mittelpunkt des gesamten Auftriebes in jedem Flügel
rückt nicht wesentlich weiter von der Mittelebene des Flugzeuges ab als bei normalem
Anstellwinkel gemäß Kurve 13. Bei starrer Ausführung der Flügel in üblicher
Art würde demgegenüber die Auftriebsverteilung etwa nach Kurve 15 verlaufen.
Dort ist der gesamte Auftrieb übermäßig hoch, und zwar insbesondere nach den Flügelspitzen
hin, so daß die Biegungsmomente in gefahrdrohender Weise den Flügelholm überbeanspruchen.
Durch- die Lage- des- --Holms-- nahe-der--Varder= kante und das geringe Überwiegen
des positiven Auftriebsmomentes über das negative oder Abtriebsmoment und' die dadurch
herbeigeführte Verdrehung des Flügels im Sinne der Anstellwinkelverkleinerung nach
außen ist diese Gefahr verringert oder ganz vermieden.