DE4334680C2 - Vorrichtung zur Verstellung von Spalt-Steuerklappen - Google Patents
Vorrichtung zur Verstellung von Spalt-SteuerklappenInfo
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- B64C9/14—Adjustable control surfaces or members, e.g. rudders forming slots
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verstellung
von Spalt-Steuerklappen von Flugzeugen mit einem mit
einem Landeklappenantrieb gekoppelten Getriebe, wobei
die Spalt-Steuerklappe im Bereich eines Zwischenraumes
zwischen einer Landeklappenvorderkante und einer Unter
seite eines Flügels des Flugzeuges angeordnet ist.
Es ist möglich, Flugzeuge mit einem Landeklappenantrieb
zu versehen, mit dessen Hilfe eine variable Flügel
profilwölbung erzeugt werden kann. Dies erfolgt durch
definierte Ein- und Ausfahren der Landeklappe. Ein der
artiger Landeklappenantrieb wird als Variabel-Camber-
Landeklappenantrieb bezeichnet.
Durch die Verwendung eines derartigen Landeklappenan
triebes entsteht im normalen Reiseflug zwischen der
Flügelunterseite und einer Landeklappenvorderkante ein
Spalt, der zur Gewährleistung aereodynamisch
günstiger Verhältnisse zweckmäßigerweise abgedeckt
werden sollte.
Eine derartige Abdeckung kann mit Hilfe einer
speziellen Tragflächenklappe (Deflector Door) erfolgen.
Eine derartige Tragflächenklappe kann sowohl den Spalt
zwischen der Flügelunterseite und der Landeklappen
flanke strömungsgünstig abdecken, darüber hinaus ist es
möglich, während der Start- und Landephase eine Posi
tionierung zur optimalen Strömungsführung des Luft
stromes zwischen der Flügelunterseite und der Flügel
oberseite einzunehmen.
In der DE-AS 15 06 615 ist eine durch einen Lande
klappenantrieb gesteuerte Spalt-Steuerklappe bekannt
geworden, wobei ein nichtlineares Getriebe Verwendung
findet. Hierbei ist vorgesehen, durch beiderseitige
Klappen den wirksamen Spalt einmal abzudecken und zum
anderen beim Verschwenken der Steuerklappe in beiden
Richtungen von den Klappen jeweils die Strömung von der
Druckseite zur Saugseite des Profils durch den Spalt
geleitet wird.
Aus der US 3,921,942 ist es bekannt, eine Ansteuerung
einer Spalt-Steuerklappe durch eine Drehwelle vorzu
nehmen. Es wird dabei die Ansteuerung nach einem vorge
gebenen Stellweg auf die Spalt-Steuerklappe übertragen.
Aus der US 2,516,406 ist es bekannt, Antriebswellen für
Tragflächenklappen von Flugzeugen in Segmente zu unter
teilen. Es sind sowohl außenliegende als auch koaxial
innenliegende Elemente der Antriebswellen vorhanden.
Die innenliegenden und außenliegenden Wellensegmente
sind starr miteinander verbunden.
In der DE 5 95 595 wird eine Ruderleitung für Luft- oder
Wasserfahrzeuge beschrieben. Eine Kopplung des Ruders
und eines Ruderantriebes erfolgt elastisch über
zwischengeschaltete Federn. Es sind ineinandergeführte
rohrartige Einstellstangen vorgesehen, die in axialer
Richtung durch eine Schraubenfeder miteinander ver
bunden sind. Hierdurch ist entgegen der Federkraft eine
Relativbewegung der Stangen möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, für eine
Tragflächenklappe der einleitend genannten Art einen
Verstellantrieb anzugeben, der eine zuverlässige Ver
wendung zur Strömungsführung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn
zeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Mit Hilfe der Vorrichtung zur Verstellung der Trag
flächenklappen kann gewährleistet werden, daß keine
Verstellung der Tragflächenklappen erfolgt, wenn sich
die Landeklappe innerhalb des Bereiches befindet, der
der variablen Flügelprofilwölbung zugeordnet ist. Erst
in dem Moment, wenn die Landeklappenvorderkante
in den Bereich der Hinterkante der Tragflächenklappe
überfährt, schwenkt die Tragflächenklappe aus der Pro
filierung des Flügels nach unten. Hierdurch wird eine
Kollision zwischen den Landeklappen und der Trag
flächenklappe vermieden. Eine maximal nach oben ver
schwenkte Position der Tragflächenklappen ist vorge
sehen, wenn sich die Landeklappe in einer Startstellung
befindet. Zwischen der Start- und der Landestellung der
Landeklappen ist keine Bewegung der Tragflächenklappe
vorgesehen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin
dung schematisch dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Positionierung der Landeklappe in einem
eingefahrenen Zustand,
Fig. 2 eine Positionierung der Landeklappen in einer
ausgefahrenen Positionierung vor Einnahme
einer Orientierung zur Veränderung der Flügel
profilwölbung mit maximaler VC-Stellung
(variable camber),
Fig. 3 eine Positionierung der Landeklappe in einer
Überfahrerposition und eine Positionierung der
Tragflächenklappe in einer maximalen Öffnungs
position,
Fig. 4 eine Positionierung der Landeklappen in einer
Startposition und eine Positionierung der
Tragflächenklappe einer maximalen Schließ
position,
Fig. 5 eine Positionierung der Landeklappe in einer
Landeposition und eine Positionierung der
Tragflächenklappe in einer maximalen Schließ
position,
Fig. 6 einen Schnitt durch eine Flügelstruktur eines
Flugzeuges mit einer Verstellvorrichtung für
die Spalt-Steuerklappen und die Landeklappe,
Fig. 7 einen Querschnitt gemäß Schnittlinie VII-VII
in Fig. 9,
Fig. 8 einen Querschnitt gemäß Schnittlinie VIII-
VIII in Fig. 9,
Fig. 9 eine vergrößerte Darstellung eines Teiles des
Schnittes gemäß Fig. 6,
Fig. 10 verschiedene Positionierungen der Positionier
welle gemäß Schnittlinie X-X in Fig. 9
und
Fig. 11 verschiedene Positionierungen der Positionier
welle gemäß Schnittlinie XI-XI in Fig. 9.
Die Vorrichtung zur Verstellung von Spalt-Steuerklappen
(1) ist gemäß der Darstellung in Fig. 1 im Bereich
eines Flügels (2) eines Flugzeuges installiert. Die
Positionierung der Spalt-Steuerklappe (1) erfolgt in
Abhängigkeit von einer Positionierung einer Landeklappe
(3). Zur Durchführung der Positionierbewegungen der
Spalt-Steuerklappe (1) ist eine Positionierwelle (4)
vorgesehen, die im Bereich des Flügels (2) drehbeweg
lich gelagert ist. Die Spalt-Steuerklappe (1) ist über
eine Hebelmechanik (5) mit der Positionierwelle (4)
gekoppelt.
Eine Positionierung der Spalt-Steuerklappe (1) in Re
lation zur Positionierung der Landeklappe (3) ist in
den Fig. (1-5) veranschaulicht.
Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß die Positionierwelle
(4) in eine Mehrzahl von Wellenabschnitte (6) unter
teilt ist. Jeder der Wellenabschnitte (6) ist mit min
destens einer Spalt-Steuerklappe (1) verbunden. Die
Wellenabschnitte (6) sind jeweils mit einem Lande
klappenantrieb (7) gekoppelt.
Zur Verbindung der Wellenabschnitte (6) mit dem Lande
klappenantrieb (7) ist eine Antriebshebelmechanik (8)
vorgesehen. Durch das Zusammenwirken der Antriebshebel
mechanik (8) und der Hebelmechanik (5) wird eine
Synchronisation der Positionierung der Landeklappen (3)
und der Spalt-Steuerklappe (1) erreicht. Die Antriebs
hebelmechanik (8) ist gemäß der Ausführungsform in Fig.
7 derart konstruiert, daß ausgehend von einer Lande
klappenwelle (9), der zu dem Landeklappenantrieb (7)
gehört, ein Mitnahmeflansch (10) verdreht wird, der
über eine Kopplungsstange (11) mit einem als Mitnehmer
ausgebildeten Verstellflansch (12) zusammenwirkt, der
an der Positionierwelle (4) befestigt ist.
Der genaue konstruktive Aufbau der Hebelmechanik (5)
ist in Fig. (8) dargestellt. Die Hebelmechanik (5) be
steht aus einem Halterungsflansch (13), der an der
Spalt-Steuerklappe (1) befestigt ist. Über einen Quer
hebel (14) ist der Halterungsflansch (13) mit einem
Mitnehmer (15) verbunden, der an einer Abtriebswelle
(19) befestigt ist. Darüber hinaus sind an der Ab
triebswelle (19) Anschlagvorsprünge (16) angeordnet,
deren Positionierbereich durch Begrenzungselemente (17)
festgelegt ist, die mit der Struktur des Flügels (2)
fest verbunden sind. Die Begrenzungselemente (17)
sollen als Einfahrstop und als Ausfahrstopp dienen.
Aus der Darstellung gemäß Fig. 9 ist ersichtlich, daß
der Wellenabschnitt (6) aus einer Antriebswelle (18)
und der Abtriebswelle (19) besteht, die mit einer Tor
sionsfeder (20) miteinander verbunden sind. Die An
triebswelle (18) ist innerhalb der rohrförmigen Ab
triebswelle (19) angeordnet. Durch die Torsionsfeder
(20) werden die Antriebswelle (18) und die Abtriebs
welle (19) mit Hilfe von zwei Radialstiften (21), die
jeweils am Ende der Torsionsfeder (20) angeordnet sind,
gegeneinander verspannt. Die Radialstifte (21) sind
fest mit der Torsionsfeder (20) verbunden und drücken
jeweils gegen Anschlagflächen (22) von Umfangslang
löchern an der Antriebswelle (18) einerseits und an der
Abtriebswelle (19) andererseits. Die Orientierung der
Anschlagflächen (22) ergibt sich aus den Fig. 10 und
11. Die Radialstifte (21) sind gleichsinnig und gleich
zeitig mit beiden Wellen (18,19) in Anlage. In den
oberen Darstellungen von Fig. 10 und Fig. 11 wird die
Positionierung für eingefahrene Landeklappen, in den
mittleren Darstellungen die Positionierung für eine
Zwischenstellung und in den unteren Darstellungen die
Positionierung für Landeklappen in der Landestellung
wiedergegeben.
Die Größe und die Lokalisierung der Anschlagflächen
(22) kann in Abhängigkeit von einem zu realisierenden
Bewegungsablauf gewählt werden. Die Dimensionierung der
Torsionsfeder (20) erfolgt derart, daß das Vorspann
moment dem maximal benötigten Antriebsmoment für die
Spalt-Steuerklappen (1) im Bereich der Abtriebswelle
(19) entspricht. Bei einem zu übertragenden Drehmoment,
das größer als die definierte Vorspannung der Torsions
feder (20) ist, verdreht sich Antriebswelle (18) rela
tiv zur Abtriebswelle (19).
Bei der Durchführung eines Bewegungsablaufes wird der
zur Verfügung stehende Drehbereich durch die
Begrenzungselemente (17) eingeschränkt. Die Abtriebs
welle (19) dreht zunächst soweit, daß einer der An
schlagvorsprünge (16) mit einem der Begrenzungselemente
(17) in Kontakt kommt. Hierdurch wird eine weitere
Drehung der Abtriebswelle (19) verhindert. Bei einer
weiteren Drehung der Antriebswelle (18) erfolgt ein
Lösen eines der beiden Radialstifte (21). Hierdurch
wird eine weitere Verdrehung der Torsionsfeder (20)
hervorgerufen.
Die Positionierung der Begrenzungselemente (17) erfolgt
derart, daß der Einfahrstopp während des gesamten
Stellbereiches für das variable Flügelprofil der Lande
klappe (3) an der Abtriebswelle (18) anliegt. Das
gleiche gilt für den Ausfahrstopp im Bereich zwischen
der Start- und der Landestellung. In diesen Bereich
führt die Spalt-Steuerklappe (1) keine Bewegung durch.
Das Zusammenwirken der Antriebswelle (18), der Ab
triebswelle (19), der Torsionsfeder (20), der Radial
stifte (21) sowie der Anschlagflächen (22) ist insbe
sondere den verschiedenen Darstellungen zur Drehposi
tionierung in den Fig. 10 und 11 zu entnehmen. Ins.
besondere bei einer Gegenüberstellung der jeweils mitt
leren zur unteren Darstellung in den Figuren ist die
Positionierung der Antriebswelle (18) relativ zur Ab
triebswelle (19) bei einem Eingriff der Anschlagflächen
(22) durch Drehbeaufschlagung der Torsionsfeder (20) zu
entnehmen.
Claims (2)
1. Vorrichtung zur Verstellung von Spalt-Steuerklappen
von Flugzeugen mit einem mit einem Landeklappenan
trieb gekoppelten Getriebe, wobei die Spalt-Steuer
klappe im Bereich eines Zwischenraumes zwischen
einer Landeklappenvorderkante und einer Unterseite
eines Flügels des Flugzeuges angeordnet ist, da
durch gekennzeichnet,
daß die Spalt-Steuerklappe (1) zur Positionierung mit mindestens einer rotationsfähig gelagerten Positionierwelle (4) verbunden ist, wobei die Positionierwelle (4) in Wellenabschnitte (6) unter teilt ist, von denen jeder mit einem zugeordneten Landeklappenantrieb (7) gekoppelt ist,
daß der Wellenabschnitt (6) aus einer Antriebswelle (18), einer Abtriebswelle (19) sowie einer die An triebswelle (18) mit der Abtriebswelle (19) ver koppelnden Torsionsfeder (20) gebildet ist,
daß die Abtriebswelle (19) hohl ausgebildet ist und die Antriebswelle (18) aufnimmt und daß die Antriebswelle (18) ebenfalls hohl ausgebildet ist und die innen liegende Torsionsfeder (20) um schließt,
daß die Antriebswelle (18) und die Abtriebswelle (19) über zwei Radialstifte (21) verbunden sind, die in zugeordneten fluchtenden Umfangslanglöchern (Anschlagflächen 22) der Wellen (18, 19) geführt sind und mit der Torsionsfeder (20) vorgespannt sind,
daß strukturseitige Begrenzungselemente (17) für die Abtriebswelle (19) vorgesehen sind und
daß mindestens eine Hebelmechanik (5) zur Über tragung einer Drehbewegung der Wellenabschnitte (6) auf die zugeordnete Spalt-Steuerklappe (1) vorge sehen ist.
daß die Spalt-Steuerklappe (1) zur Positionierung mit mindestens einer rotationsfähig gelagerten Positionierwelle (4) verbunden ist, wobei die Positionierwelle (4) in Wellenabschnitte (6) unter teilt ist, von denen jeder mit einem zugeordneten Landeklappenantrieb (7) gekoppelt ist,
daß der Wellenabschnitt (6) aus einer Antriebswelle (18), einer Abtriebswelle (19) sowie einer die An triebswelle (18) mit der Abtriebswelle (19) ver koppelnden Torsionsfeder (20) gebildet ist,
daß die Abtriebswelle (19) hohl ausgebildet ist und die Antriebswelle (18) aufnimmt und daß die Antriebswelle (18) ebenfalls hohl ausgebildet ist und die innen liegende Torsionsfeder (20) um schließt,
daß die Antriebswelle (18) und die Abtriebswelle (19) über zwei Radialstifte (21) verbunden sind, die in zugeordneten fluchtenden Umfangslanglöchern (Anschlagflächen 22) der Wellen (18, 19) geführt sind und mit der Torsionsfeder (20) vorgespannt sind,
daß strukturseitige Begrenzungselemente (17) für die Abtriebswelle (19) vorgesehen sind und
daß mindestens eine Hebelmechanik (5) zur Über tragung einer Drehbewegung der Wellenabschnitte (6) auf die zugeordnete Spalt-Steuerklappe (1) vorge sehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Positionierwelle (4) durch eine An
triebshebelmechanik (8) mit dem Landeklappenantrieb
(7) verbunden ist.
Priority Applications (2)
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DE4334680A DE4334680C2 (de) | 1993-10-12 | 1993-10-12 | Vorrichtung zur Verstellung von Spalt-Steuerklappen |
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