DE559123C

DE559123C - Device for the automatic control of the gap wing of an aircraft

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Publication number: DE559123C
Application number: DEC43026D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-05-05
Filing date: 1929-05-01
Publication date: 1932-09-15

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur selbsttätigen Steuerung eines Spaltflügels u. dgl. bei einem Flugzeuge.The invention relates to a device for the automatic control of a split sash and the like in an aircraft.

Häufig muß das Öffnen des Spaltes eines Spaltflügels vorgenommen werden, wofür eine verwickelte Vorrichtung erforderlich ist, deren Bedienung für den Flugzeugführer schwierig und oft auch gefährlich ist. Es kann auch von Wichtigkeit sein, diese Voγιο richtung bei einem im voraus bestimmten Anstellwinkel wirksam werden, zu lassen.Often the opening of the gap of a split sash must be made, for which purpose an intricate device is required, the operation of which for the pilot difficult and often dangerous. It can also be of importance to this Voγιο direction to take effect at a predetermined angle of attack.

Um die Arbeitsweise einer von einem Flugzeug getragenen Einrichtung, beispielsweise einer Hilfsfläche, zu bestimmen, sobald der Anstellwinkel einen gewissen Wert überschreitet, ist bereits vorgeschlagen worden, eine der Wirkung des Relativwindes unterliegende Hilfsfläche zu benutzen, die um eine Achse drehbar angeordnet und mit einer Nut versehen ist, in der ein mit der Fläche verbundener Daumen von solcher Länge gleiten kann, daß bei einer gewissen Verschwenkung der Hilfsfläche entsprechend einem gegebenen Anstellwinkel die von dem Flugzeug getragene Einrichtung ausgerückt wird.To the operation of a device carried by an aircraft, for example an auxiliary surface to be determined as soon as the angle of attack exceeds a certain value, has already been suggested, one subject to the effect of the relative wind To use auxiliary surface, which is rotatably arranged about an axis and provided with a groove in which a connected to the surface Thumb of such a length can slide that with a certain pivoting of the auxiliary surface according to a given Angle of attack the device carried by the aircraft is disengaged.

Es ist auch vorgeschlagen worden, das Schwenken der Fläche entsprechend einem gegebenen Anstellwinkel durch einen Anschlag zu begrenzen, der alsdann einen Zug auf eine geeignete Steuereinrichtung über-Diese bekannten Einrichtungen besitzen jedoch gewisse Nachteile. In erster Linie ist die von dem Relativwinde auf eine Hilfsfläche ausgeübte Kraft schwach, und außerdem, wenn dieser Hilfsfläche große Abmessungen, d. h. wiederum eine störende Größe gegeben wird, ist es möglich, sie zur Betätigung einer einen gewissen Widerstand' bietenden Einrichtung zu benutzen. Diese Hilfsflächen sind außerdem nicht stabil und führen unter der Wirkung von Windstößen o. dgl. Einflüssen Schwingbewegungen aus, die äußerst gefährlich sein können, wenn sie zur Steuerung irgendwelcher Stabilisierungsorgane des <5 Flugzeuges verwendet werden. Wenn diese Flächen beispielsweise für die Steuerung eines Spaltflügels benutzt werden, so verändern ihre Schwingungen ständig die Größe des Spaltes und erzeugen dadurch für die Sicherheit des Flugzeuges gefährliche S chwingungen.It has also been proposed to pivot the surface according to a to limit the given angle of attack by a stop, which then a train However, these known devices possess a suitable control device certain disadvantages. First and foremost is that of the relative wind on an auxiliary surface the force exerted is weak and, moreover, if this auxiliary surface is large, d. H. In turn, if a disturbing variable is given, it is possible to use it to actuate a to use a device offering some resistance. These auxiliary surfaces are also not stable and lead under the effect of gusts of wind or the like. Influences Swinging movements that can be extremely dangerous when used to control any stabilizing elements of the <5 aircraft can be used. If those Areas are used, for example, to control a split sash, so change their vibrations constantly increase the size of the gap and thus create dangerous for the safety of the aircraft Vibrations.

Auch sind manche der bereits vorgeschlagenen Steuerhilfsflächen mit Bezug auf das Gewicht nicht ausgeglichen. Daraus ergibt sich, daß, da der auf sie ausgeübte Auftrieb proportional dem Quadrat der aerodynamischen Geschwindigkeit, d. h. beeinflußt von dem Gesamtgewicht des Flugzeuges ist, ihre Stellung nicht nur von dem Anstellwinkel, sondern auch von der Belastung abhängt. Bei einem Langstreckenflug also, bei dem infolgeAlso, some of the previously suggested auxiliary control surfaces are related to the Weight not balanced. It follows that, since the lift exerted on them proportional to the square of the aerodynamic speed, d. H. influenced by the total weight of the aircraft, their position not only depends on the angle of attack, but also depends on the load. So on a long-haul flight, where as a result

des Brennstoffverbrauches das Flugzeug um mehr als die Hälfte seines Gewichtes verliert, wird der Auftrieb bei der Ankunft und für den gleichen Winkel halb so groß sein wie S der beim Start vorhanden gewesene. Wenn also die Fläche beim Start für einen kritischen Winkel eingestellt war, so wird sie es bei der Ankunft, also dann, wenn der ermüdete Pilot ein einwandfreies Arbeiten der to Sicherheitseinrichtungen besonders nötig hat, nicht mehr sein.fuel consumption the aircraft loses more than half of its weight, the buoyancy will be half as large on arrival and for the same angle as S the one that was present at the start. So if the area at the start is critical Angle was set, so it will be on arrival, that is, when the tired Pilot has a flawless working of the safety equipment particularly necessary, no longer be.

Alle diese Nachteile können gemäß der Erfindung durch die Anordnung einer zur Steuerung eines mit dem Tragflügel einen Spalt bildenden Hilfsflügels dienenden Windfahne an dem Flugzeug beseitigt werden. Die Windfahne besteht aus einem Gelenktrapez, an dessen einer Parallelseite zwei oder mehrere Flächen symmetrisch und der Einwirkung des Relativwindes ausgesetzt angeordnet sind, und dessen andere Parallelseite mit dem Tragflügel durch eine Verbindung vereinigt ist, die von dem Flugzeugführer derart gesteuert werden kann, daß der Winkel, den diese Parallelseite mit der Flügelsehne einschließt, verändert werden kann. Dreht der Wind, so ist der Winkel, um den eine solche Windfahne sich dreht, wesentlich größer als der Drehwinkel des Windes. Diese 3« Windfahne kann daher eine wesentlich größere Kraft ausüben als eine gewöhnliche Hilfsfläche und hat den weiteren Vorteil, daß sie verhältnismäßig kleinen Raum erfordert. Durch zahlreiche Versuche ist festgestellt H5 worden, daß diese Windfahne vollkommen stabil ist und keine gefährlichen Schwingungen wie eine gewöhnliche Fläche ausführt. Diese Windfahne kann überdies durch Benutzung zusätzlicher, in geeigneter Weise angeordneter Massen statisch leicht ausgeglichen werden.All these disadvantages can be avoided according to the invention by the arrangement of a for Control of an auxiliary wing that forms a gap with the wing removed from the aircraft. The wind vane consists of a hinged trapezoid with two parallel sides on one side or several surfaces arranged symmetrically and exposed to the action of the relative wind and the other parallel side of which is joined to the wing by a connection made by the pilot can be controlled such that the angle that this parallel side with the wing chord includes, can be changed. When the wind turns, the angle through which such a wind vane turns is essential greater than the angle of rotation of the wind. This 3 "wind vane can therefore be a much larger one Exert force than an ordinary auxiliary surface and has the further advantage that it requires a relatively small space. It has been established through numerous experiments H5 that this wind vane is completely stable and no dangerous vibrations like an ordinary surface performs. This wind vane can also be used additional, suitably arranged masses are easily statically balanced will.

Das Gelenktrapez dieser Windfahne wird senkrecht gestellt und eine ihrer Parallelseiten mit dem Flugzeug durch eine willkürlieh, vom Piloten regelbare Verbindung vereinigt, derart, daß dieser den Winkel verändern kann, den diese Seite des Trapezes mit der Senkrechten zur Flügelsehne bildet. Ein Anschlag in der Stellung am Ende der Bewegung der Einrichtung selbst, die von der Windfahne bewegt wird, verhindert diese, zu drehen, solange der Anstellwinkel eine gewisse Größe besitzt.The hinged trapezoid of this wind vane is placed vertically and one of its parallel sides by plane through an arbitrary, unified by the pilot controllable connection, so that this change the angle that this side of the trapezoid forms with the perpendicular to the wing chord. A Stop in the position at the end of the movement of the device itself, determined by the When the wind vane is moved, it prevents it from turning as long as the angle of attack is a certain amount Owns size.

Es ist außerdem festgestellt worden, daß, wenn der Wind die Windfahne zuerst an der großen Parallelseite ihres Gelenktrapezes trifft, sie außer Gleichgewicht gelangt und bestrebt ist, um einen sehr großen Winkel zu drehen. Diese Eigenschaft kann zur Steuerung einer einen großen Widerstand entgegensetzenden Einrichtung benutzt werden, die von den bekannten gewöhnlichen Flächen nicht gesteuert werden könnte.It has also been found that when the wind hits the wind vane first large parallel side of her joint trapezoid, she gets out of balance and strives to rotate a very large angle. This property can be used to control a great resistance device can be used, those of the known common surfaces could not be controlled.

Die Constantin-Windfahne ist an sich schon bekannt. Es ist auch bereits der Vorschlag gemacht worden, sie zur Steuerung von Anzeige-· oder Stabilisationsvorrichtungen zu verwenden. In diesem Falle ist die Windfahne jedoch absolut frei um ihre Schwenkachsen und arbeitet nur intermittierend. Ihre Aufgabe besteht dann darin, einen konstanten Anstellwinkel aufrechtzuerhalten, d. h. das Flugzeug zu diesem Anstellwinkel durch die Bedienung des Höhenruders zurückzuführen, wenn es aus irgendeinem Grunde davon abweicht. Ihre Wirkung hört, sobald der Anstellwinkel wiederhergestellt ist, augenblicklich auf.The Constantin wind vane is known per se. It is already the suggestion They have been made to control display or stabilization devices to use. In this case, however, the wind vane is absolutely free about its pivot axes and only works intermittently. Your job then is to maintain a constant angle of attack, d. H. the aircraft can be traced back to that angle of attack by operating the elevator if there is any Reason differs from it. Their effect ceases as soon as the angle of attack is restored is up instantly.

Im Gegensatz hierzu wird die Windfahne gemäß der Erfindung derart benutzt und angeordnet, daß sie eine Art selbsttätigen Kompensator bildet, der zur Wirksamkeit gelaagt, sobald der Flugzeugführer gefährliche Steuerungen vornimmt, und in Wirksamkeit bleibt, solange diese Steuerung beibehalten wird. Wenn also der Anstellwinkel eine gewisse Grenze überschreitet, öffnet die Windfahne den Spalt zwischen dem Tragflügel und der davor angeordneten Hilfsfläche und hält diesen Spalt so lange offen, wie der Anstellwinkel von dem Flugzeugführer bei dein gefährlichen Wert gehalten wird.In contrast, the wind vane according to the invention is used and arranged in such a way that that it forms a kind of automatic compensator that is effective, as soon as the pilot carries out dangerous controls and remains in effect, as long as this control is maintained. So if the angle of attack is a certain Exceeds the limit, the wind vane opens the gap between the wing and the in front of the auxiliary surface and keeps this gap open as long as the angle of attack is kept at your dangerous worth by the pilot.

Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung beispielsweise und in Anwendung zur Steuerung eines Spaltflügels dargestellt.The subject matter of the invention is shown in the drawing, for example, and in application to Control of a split sash shown.

Der Tragflügel 1 (im Schnitt dargestellt) trägt eine um die Achse 3 drehbare Hilfsfläche 2. Die Achse 3 ist an einer Stütze 4 angebracht. Entsprechend der Größe des zwischen der Hilfsfläche und dem Tragflügel ι gebildeten Spaltes 5 ändern sich die aerodynamischen Eigenschaften des Flügels. Vorteilhaft bleibt der Spalt bei schwachen Anstellwinkeln geschlossen und öffnet sich erst bei größer werdendem Anstellwinkel, z. B. bei einem solchen von 8 bis 10 ° oder darüber.The wing 1 (shown in section) carries an auxiliary surface that can rotate about the axis 3 2. The axis 3 is attached to a support 4. According to the size of the between the auxiliary surface and the wing ι formed gap 5 change the aerodynamic properties of the wing. The gap advantageously remains closed and opens at low angles of attack only when the angle of attack increases, e.g. B. at such from 8 to 10 ° or about that.

Die Stütze 7 des Flügels 1 trägt eine Windfahne 6, vorzugsweise eine Constantin-Windfahne nach dem Patent 393 685. Die Windfahne ist an dem einen ihrer Schwingarme 8 mit einem Hebel 9 fest verbunden, der mittels einer kurzen Lenker stange 10 einen mit der Drehachse 3 fest verbundenen Hebel 11 bewegt. n₅ The support 7 of the wing 1 carries a wind vane 6, preferably a Constantin wind vane according to patent 393 685 firmly connected lever 11 moves. n ₅

Ist die Windfahne mit 10 ° nach vorn von der Senkrechten abweichend befestigt, wobei die Flügelsehne waagerecht angenommen ist, so bleibt sie so lange unbeweglich, solange der Anstellwinkel kleiner als io° ist. Der Spalt 5 bleibt daher geschlossen. Bei einem Anstellwinkel größer als io° weicht dieIf the wind vane is attached at 10 ° to the front and deviating from the vertical, whereby the wing chord is assumed to be horizontal, it remains immobile as long as it is the angle of attack is less than 10 °. The gap 5 therefore remains closed. At a The angle of attack greater than io ° deviates

Windfahne nach oben von der Senkrechten ab bis zur Lage 12, in der der Hebel 9 die Lage 9', die .Gelenkstange 10 die Lage io', der Hebel 11 die Lage 11' und die Hilfsfläche 2 die Lage 2' einnehmen und der Spalt geöffnet ist und bleibt, bis der Anstellwinkel wieder kleiner als io° wird. Der Antrieb arbeitet vollkommen selbsttätig.Wind vane upwards from the vertical to position 12, in which the lever 9 the Position 9 ', the articulation rod 10 the position io', the lever 11, the position 11 'and the auxiliary surface 2 take position 2 'and the gap is open and remains until the angle of attack becomes smaller than io ° again. The drive works completely automatically.

Zweckmäßig wird in dem Augenblick, in dem der Spalt sich öffnet, die Steuerklappe 13, die am Ende des Tragflügels angelenkt ist, gesenkt und, sobald der Spalt sich schließt, gehoben. Die Lenkerstange 14 und 16 und die Hebel 15 und 17 ermöglichen die selbsttätige Ausführung dieser Bewegung in Verbindung mit der erstgenannten Bewegung. Der Flugzeugführer hat es außerdem in der Hand, mittels des Hebels 18, der Verbindungsstange 19 und des Hebels 20 dieThe control flap is useful at the moment the gap opens 13, which is hinged at the end of the wing, lowered and, as soon as the gap is closes, lifted. The handlebars 14 and 16 and the levers 15 and 17 allow automatic execution of this movement in connection with the first-mentioned movement. The pilot also has it in hand by means of the lever 18, the connecting rod 19 and lever 20 the

_ao Windfahne willkürlich zu verstellen, das heißt die ganze Einrichtung nach Belieben bei einem beliebigen Anstellwinkel zu bewegen. _ao wind vane to be adjusted arbitrarily, that is, to move the entire device at will at any angle of attack.

Die Constantin-Windfahne wird labil, sobald der Wind sie an der großen Parallelseite ihres Gelenktrapezes zuerst trifft. Die Windfahne übt in diesem Falle eine größere Kraft aus und wird, um diese größere Kraft auszunutzen, entweder um i8o° um die Par-The Constantin wind vane becomes unstable as soon as the wind hits it on the large parallel side their joint trapezoid meets first. The wind vane exercises a larger one in this case Force and is, in order to utilize this greater force, either by 180 ° around the par-

₃„ allelseite 23 geschwenkt und in dieser neuen Lage verwendet, oder die Seite 22 wird genügend verlängert, so daß diese die größere Parallelseite des Trapezes bildet. In dieser Stellung eignet sie sich besonders zur Ausführung anderer Arbeiten, die mehr Kraft erfordern als die Steuerung eines Spaltflügels, z. B. zur Bewegung eines Schiebers zwecks Entleerens eines Behälters, zur Steuerung einer Sicherheitsvorrichtung u. dgl. ₃ "allele side 23 is pivoted and used in this new position, or the side 22 is lengthened sufficiently so that it forms the larger parallel side of the trapezoid. In this position it is particularly suitable for performing other work that requires more force than controlling a split sash, e.g. B. to move a slide for the purpose of emptying a container, to control a safety device and the like.

Vorteilhaft wird die Constantin-Fahne wegen ihrer besonders guten Eigenschaften verwendet Es kann aber auch jede andereThe Constantin flag is advantageous because of its particularly good properties It can also be used any other

Fahne benutzt werden, z. B. könnten die beiden symmetrischen Flächen der Fahne durch eine oder mehrere nichtsymmetrische ersetzt werden, die Gegengewichte könnten fortgelassen und das Trapez durch ein Parallelogramm oder ein anderes beliebiges Vierseit ersetzt werden.Flag can be used, e.g. B. could through the two symmetrical faces of the flag one or more non-symmetrical ones can be replaced; the counterweights could be omitted and the trapezoid can be replaced by a parallelogram or any other quadrilateral.

Claims

Patent claims:

1. Device for the automatic control of the split wing of an aircraft an auxiliary wing is arranged in front of the wing, which is within a certain Angle of attack range of the wing is at rest and with an angle of attack lying outside this range forms a nozzle-like gap with the wing, characterized in that the adjustment of the Auxiliary wing (2) is carried out by a wind vane (6), which consists of two surfaces, which are arranged at the ends of one (22) of the parallel sides of a hinged trapezoid whose other parallel side (23) is rigidly connected to the wing (1).

2. Device according to claim 1, characterized in that the wind vane (6) is also connected to control flaps (13) hinged to the end of the wing is.

3. Device according to claim 1, characterized in that the wind vane is arranged such that the wind, first the large (23) parallel side of their hinged trapezoid meets.

4. Device according to claim 1 or

ι to 3, characterized in that the side connected to the wing of the Articulated trapezoid from the pilot arbitrarily with the help of a linkage (18 and 19) can be adjusted at an angle.

1 sheet of drawings