DE631891C - Flugzeug mit um eine waagerechte Achse drehbaren Hilfsfluegeln - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
15. JULI 1936

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 62 b GRUPPE 4

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. Dezember 1934 ab

Die Erfindung bezieht sich auf ein Flugzeug mit um eine waagerechte Achse drehbaren Hilfsfiügeln und bezweckt, auch bei großen Anstellwinkeln der Tragflächen eine Ablösung der Luftfäden von der Oberseite (Saugseite) der Tragflächen zu verhindern, um auf diese Weise einerseits den Auftrieb zu erhöhen und andererseits die Gefahr des Überziehens des Flugzeuges wesentlich, zu verringern.

An sich sind Flugzeuge mit um eine waagerechte Achse drehbaren Hilfsflügeln bekannt. So ist es schon vorgeschlagen worden, drehbare Hilfsflügel auf der Oberseite des vorderen Tragfiächenteils anzubringen. Bei dieser bekannten Anordnung liegt die Drehachse der Hilfsflügel in der Oberseite der Tragfläche, so daß bei der Drehung der Hilfsflügel immer nur ihre eine Hälfte über die Tragflächenoberseite hinausragt. Diese Anordnung ist für die Erreichung des obengenannten Zwecks wenig geeignet und hat vor allem den großen Nachteil, daß sie einen besonderen Antrieb des Hüfsflügels vorzugsweise durch Maschinenkraft bedingt.
Der maschinelle Flügelantrieb verteuert die Anlage, erhöht ihr Gewicht und ist Betriebsstörungen ausgesetzt. Weiterhin erschwert er eine Verstellung der Drehachse der Flügel im Betrieb, und schließlich ist es bei Anwendung dieses Antriebs praktisch kaum möglich, die Flügelgeschwindigkeit der jeweiligen Windgeschwindigkeit anzupassen. Gerade diese Anpassung ist aber zur Erreichung des genannten Zwecks besonders wichtig.

Es ist weiterhin auch schon vorgeschlagen worden, Hilfsflügel, die durch den Flugwind selbsttätig in Drehung versetzt werden, unterhalb der Hinterkante der Tragfläche anzuordnen. Die Anordnung der Hilfsflügel an der genannten Stelle ist aber denkbar ungünstig. Denn bei vielen Fluglagen treten an dieser Stelle Wirbel auf, die keine Selbstdrehung der Flügel hervorrufen. Abgesehen davon können die zuletzt genannten Hilfsflügel niemals eine Ablösung der Luftfäden von der Oberseite der Tragflächen verhindern. Erfindungsgemäß kommt es aber gerade auf die Beeinflussung der Luftströmung oberhalb der Tragflächenoberseite an, da die hier auftretenden Luftströmungen für den Auftrieb in erster Linie maßgebend sind.

Der obengenannte Zweck wird erfindungsgemäß erreicht durch die Vereinigung von zwei an sich bekannten Merkmalen, nämlich selbsttätig sich unter dem Einfluß des Flugwindes drehenden Hilfsflügeln mit einer Anordnung solcher Flügel oberhalb der Vorderseite der festen Tragfläche in der Weise, daß die Drehachse der Hilfsflügel von der Oberseite der

Tragfläche einen Abstand hat, der mindestens annähernd^ "gleich. dem ,Halbmesser der Hüfsflügel ist. _s : . .

Durch die genannte Anordnung der Hü|§f|

flügel wird die Ablösung der Luftfäden νοη>·|

Tragflächenoberseite in sehr wirksamer Wff,

verhindert. Ferner ist die Selbstdrehung deft Hüfsflügel bei der genannten Anordnung unter allen Umständen gesichert. Dies beruht einerseits darauf, daß die Drehachse der Hüfsflügel beträchtlich oberhalb der Tragflächenoberseite liegt, und andererseits auf der Tatsache, daß oberhalb der Vorderkante der Tragfläche selbst bei großen Anstellwinkeln derselben immer eine zur Selbstdrehung der Hüfsflügel geeignete Luftströmung vorhanden ist.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

Fig. ι schematisch eine Tragfläche mit einer erfindungsgemäß ausgebüdeten Einrichtung zur Erhöhung der Tragfähigkeit der Tragfläche.

Fig. 2 stellt perspektivisch eine entsprechend dem Schema der Fig. 1 ausgebüdete Ausführungsform der Tragfläche und der zu ihr gehörigen Einrichtung zur Erhöhung der Tragfähigkeit der Tragfläche dar.

Die Fig. 3 und 4 schließlich zeigen im Schnitt zwei Profile für die Einrichtung,zur Erhöhung der Tragfähigkeit der Tragfläche. Wenn es sich darum handelt, das Tragflächenwerk eines Land- oder Wasserflugzeuges mit einer Einrichtung zur Erhöhung der Tragfähigkeit zu versehen, so geschieht dies gemäß der Erfindung in folgender Weise: Die Einrichtung zur Erhöhung der Tragfähigkeit oder des Auftriebes der Tragfläche umfaßt mindestens ein Organ, das beispielsweise als Klappe oder Flügel ausgebüdet sein und um seine Längsachse in Rotation versetzt werden kann. Das genannte rotierende Organ ist längs bestimmter Teüe des Tragflächenwerks angeordnet. Die Rotation des genannten Organs bewirkt, daß die Luftfäden in einem solchen Sinne abgelenkt werden, daß man eine besonders .45 wirksame Erhöhung der Tragfähigkeit oder des Auftriebs erhält.

Das Prinzip der Erfindung ist in Fig. 1 veranschaulicht. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, ist beispielsweise oberhalb der Vorderkanten der Tragfläche 1 eine längliche Klappe 2 angeordnet, die die Form eines Flügels hat. Die Klappe 2 ist um eine Längsachse 0 drehbar, die beispielsweise durch den Mittelpunkt oder annähernd durch den Mittelpunkt des Querschnittes der Klappe 2 hindurchgeht. Die Drehachse verläuft ungefähr parallel zu der Vorderkante der Tragfläche. Die Erfahrung hat nun gezeigt, daß die Rotation der Klappe 2 um ihre Achse, sofern die Rotation in einem zweckentsprechenden Sinne geschieht, während des Fluges, wenn die Tragfläche unter der Wirkung eines Relativwindes steht, der beispielsweise durch den Pfeil f¹ dargestellt ist, eine Ablenkung der Luftfäden herbeiführt, derart, daß ^;""die Luftfäden hinter der rotierenden Klappe 6g ' nach dem Rücken der Tragfläche zu abgelenkt " wurden. Diese Ablenkung ist durch den Pfeü f² ^'Veranschaulicht. Durch die genannte Ablenkung wird einerseits die Tragfähigkeit der Tragfläche erhöht, andererseits wird auf diese Weise der Gefahr des Geschwindigkeitsverlustes vorgebeugt. Denn die Luftfäden werden veranlaßt, den Rücken der Tragfläche selbst bei großen Neigungswinkeln derselben zu beaufschlagen, so daß eine Lösung der Luftfäden von dem Tragflächenrücken nicht zu befürchten ist. Schließlich bewirkt die rotierende Klappe 2 auch noch eine Luftwirbelung, durch welche das Auftreten unstabüer Strömungsvorgänge verhindert wird.

Der Drehsinn der Klappe 2 ist in Fig. 1 durch den Pfeil f³ veranschaulicht. Dieser Drehsinn muß im allgemeinen derart sein, daß sich die Klappe 2 auf demjenigen Teil ihrer zylindrischen Bahn, der sich unmittelbar neben der Tragfläche befindet, entgegengesetzt zu dem Relativwind bewegt.

Die Klappe 2 kann in gewissen Fällen bei ihrer Drehung von außen angetrieben werden. Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung werden jedoch die in Rede stehenden Klappen durch den' Relativwind in Drehung versetzt, so daß die Klappen von selbst rotieren. Man erhält auf diese Weise eine Einrichtung zur Auftriebserhöhung, die weder teurer noch umfangreicher, noch schwerer als die bekannten Einrichtungen der in Rede stehenden Art ist, welche nichtrotierende Klappen aufweisen, jedoch andererseits im Vergleich zu diesen bekannten Einrichtungen eine wesentlieh größere Wirksamkeit besitzt.

Um die Eigendrehung der Klappe 2 zu ermöglichen, gibt man ihr einen etwas unsymmetrischen Querschnitt. Dieser Querschnitt kann beispielsweise die Form eines Parallelogramms haben (s. Fig. 3). Gegebenenfalls können die stampfen Winkel des Parallelogramms abgerundet sein (s. Fig. 4).

Bei der Durchführung des beschriebenen Erfindungsgedankens mit selbstdrehenden Flügehi genügt es, diese drehbar auf Trägern 3 anzuordnen. Hierbei kann man entweder einen einzigen Flügel 2 längs der ganzen Tragfläche vorsehen, oder man bringt nur im mittleren Teil der Tragfläche einen solchen Flügel an. Man kann aber auch mehrere Flügel symmetrisch zu dem Tragflächenprofil anordnen, und zwar beispielsweise zwei Flügel an den beiden äußersten Enden der Tragflächen.

Diese Flügel können entweder zu dem Typ der dünnen oder der dicken Flügel gehören. Gemäß der Zeichnung ist angenommen, daß

die sich drehenden Flügel oberhalb der Rückenseite der Tragfläche in der Nähe der Vorderkante derselben liegen. Diese Lage der umlaufenden Flügel hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen. Es sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die drehbaren Flügel oder Klappen gemäß der Erfindung auch an irgendwelchen anderen Stellen des Tragflächenwerks, und zwar sowohl auf der Rückseite als

to auch auf der Innenseite desselben angeordnet werden können, um die Richtung der Luftfäden in zweckentsprechender Weise abzuändern. Was die Tragorgane der umlaufenden Klappen oder Flügel anlangt, so können diese fest sein, so daß die Lage der Drehachse 0 unveränderlich ist. Die genannten Tragorgane können aber auch beweglich sein, um die Stellung der umlaufenden Klappen zu regeln oder um diese an die Oberfläche der Tragfläche anzulegen, so daß die umlaufenden Flügel beim Auftreten solcher Verhältnisse, die die Anwendung der Flügel unerwünscht erscheinen lassen, in einer unwirksamen Stellung sind. In dem letztgenannten Fall kann man die Tragorgane beispielsweise aus zwei Armen 3 bilden, die um eine Achse schwenkbar sind. Diese Achse kann beispielsweise durch eine Welle oder ein Rohr 4 dargestellt werden, auf dem die Arme montiert sind und das durch ein . Gestänge 5, welches an einen Hebel 6 angreift, betätigt wird. Die Welle 4 wird zweckmäßigerweise im Inneren der Tragfläche angeordnet, während die Arme 3 durch öffnungen 7 der Tragfläche hindurchragen. Selbstverständlich können die in Rede stehenden Arme durch irgendein geeignetes, aus mehreren Hebeln bestehendes System ersetzt werden, wie es schon zum Halten der bekannten beweglichen, aber nicht drehbaren Organe zur Erhöhung der Tragfähigkeit der Tragflächen verwendet wird.

Die Arme 3 oder die sonstigen Tragorgane können von dem Stand des Führers aus oder auch selbsttätig bewegt werden. Die selbsttätige Bewegung hängt vorzugsweise vom Neigungswinkel der Tragfläche oder, was hiermit gleichbedeutend ist, von der Richtung des Relativwindes ab. Die Art und Weise dieser selbsttätigen Betätigung ist dieselbe wie bei den üblichen den Auftrieb efhöhenden Einrichtungen.

Wenn der Erfindungsgegenstand ein Anlegen der Klappen 2 an die Tragflächen erlaubt, so empfiehlt es sich, Mittel vorzusehen, durch welche die Drehung der Klappen 2 gebremst und angehalten wird, bevor die Tragarme 3 ihre Schwenkbewegung im Sinne eines Anlegens der Flügel an die Tragflächen beendet haben. Diese Mittel werden vorzugsweise mit den Mitteln zur Bewegung der Arme 3 vereinigt und umfassen wenigstens ein Bremsorgan. Dieses ist zweckmäßigerweise derart ausgebildet, daß ein Vorsprung in dem Augenblick, in dem gebremst wird, "in eine Ausnehmung hineindringt, die an einer solchen Stelle der Klappe 2 angebracht ist, daß letzte, nachdem der Eingriff erfolgt ist, in der gleichen unwirksamen Stellung gehalten wird wie beim Anlegen an die Tragfläche. Wenn dagegen die Klappe aus ihrer unwirksamen Stellung angehoben werden soll, so wird die Klappe selbsttätig entriegelt während des ersten Teiles der Bewegung der ' Tragarme 3.

Wie auch die im einzelnen angewendete Ausführungsform der Erfindung sei, man erhält stets eine Einrichtung, deren Wirkungsweise aus den obigen Darlegungen mit hinreichender Deutlichkeit hervorgeht, so daß eine nähere Erläuterung dieser Wirkungsweise unnötig ist. Die erfindungsgemäß ausgebildete Einrichtung hat gegenüber den schon bekannten Einrichtungen derselben Gattung zahlreiche Vorteile, insbesondere ist die Wirksamkeit des Erfindungsgegenstandes eine wesentlich größere, so daß bei gleichem Ergebnis der Platzbedarf, das Gewicht und der Herstellungspreis einer Einrichtung gemäß der Erfindung wesentlich geringer sind als bei den entsprechenden bekannten Einrichtungen.

Die den Erfindungsgegenstand bildenden Einrichtungen können entweder allein oder in Verbindung mit bekannten auftriebserhöhenden Einrichtungen, wie z. B. an der Hinterkante der Tragflügel angeordneten Auftriebsklappen, auf der Unterseite der Tragflächen angeordneten Klappen o. dgl., verwendet werden. Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß sich die Erfindung keineswegs auf die beschriebenen Anwendungsarten und Ausführungsformen beschränkt, sondern daß zahlreiche Abänderungen möglich sind, ohne daß hierdurch der Erfindungsgedanke selbst berührt wird.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Flugzeug mit um eine waagerechte Achse drehbaren Hilfsflügeln, gekennzeichnet durch die Vereinigung von zwei an sich bekannten Merkmalen, nämlich selbsttätig sich unter dem Einfluß des Flugwindes drehenden Hilfsflügeln mit einer Anordnung solcher Flügel oberhalb der Vorderseite der festen Tragfläche in der Weise, daß die Drehachse der Hilfsflügel von der Oberseite der Tragfläche einen Abstand hat, der mindestens annähernd gleich dem Halbmesser der Hilfsflügel ist.

2. Flugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehflügel einen parallelogrammähnlichen Querschnitt mit mindestens zwei scharfen Kanten haben, an denen die Längs- und Schmalseiten des Parallelogramms unter einem spitzen Winkel zusammenstoßen.

6Sl

3. Flugzeug nach Anspruch ϊ und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellung der Achse der Drehflügel.(2) veränderlich ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die⁰ drehbaren Flügel auf Schwankarmen (3) gelagert sind, wobei diese Schwankarme beispielsweise auf einer im Inneren der Tragflächen angeordneten Welle (4) befestigt sind und durch Schlitze (7) in der Tragfläche hindurchragen.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte Bremse, durch welche die Drehung der Flügel (2) angehalten wird, bevor sie sich gegen die Tragfläche legen.

6. Einrichtung nach Anspruch 3 und 5, gekennzeichnet durch eine Verriegelungsvorrichtung, welche beispielsweise aus einer in dem sich drehenden Flügel (2) vorgesehenen Ausnehmung und einem in die Ausnehmung hineindringenden Vorsprung besteht und den Flügel in derjenigen Stellung festhält, in der er sich gegen die Tragfläche legen kann.

7. Einrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Betätigung der Bremse und der Verriegelungsvorrichtung mit den Mitteln zur Verstellung der Tragorgane (3) der drehbaren Klappe (2) derart verbunden sind, daß selbsttätig mit der Schwenkung der Tragorgane (3) die Brems- und Verriegelungsmittel in und außer Wirksamkeit gebracht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen