DE631892C - Flugzeugbauteil mit einer Bespannung aus Metall - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine aus Metall

oder einem anderen starren Werkstoff bestehende Bespannung oder Beplattung für Tragflächen, Rümpfe, Steuerflächen, Bootskörper, Schwimmer oder sonstige Bauteile von Luftfahrzeugen.

Es sind Außenhautversteifungen bekannt mit

einer Versteifung aus in Längsrichtung des Rumpfes oder Flügels verlaufenden, durch Querstützen untereinander verbundenen Proölen. Weiterhin kennt man sowohl zwischen zwei Außenwänden angeordnete Diagonalverstrebungen als auch Versteifungen der Außenhaut durch Zusatzwände.
Demgegenüber besteht die Erfindung in einem nach Art eines Gitterträgers ausgebildeten, die Versteifung der Bespannung bewirkenden Bauteil, der einen mit Hilfe von diagonal verlaufenden Streben 5 mit der Bespannung verbundenen Träger 4 aufweist, wobei die Breite des Trägers

ao und der Diagonalstreben geringer ist als die Höhe des Gitterträgers.

Durch, die Vereinigung eines Trägers zur Aufnahme der Hauptkräfte mit einem Versteifungsmittel von besonders vorteilhafter Form zum Aussteifen und zur Entlastung der Außenhaut wird bei erhöhter Festigkeit gegenüber den bisherigen Vorschlägen eine für den Bau von Luftfahrzeugen bedeutungsvolle Gewichtsverminderung erzielt.

Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung bestehen die Diagonalstreben aus flachen Metallstreifen, die so geformt sind, daß sie wechselweise mit der Bespannung und mit dem in der Längsrichtung verlaufenden Bauteil verbunden werden können und sich außerdem Absätze bilden, an welchen die Befestigungsmittel angreifen.

Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß das Versteifungsglied in der Querrichtung durchlaufen kann, ohne daß andere und quer verlaufende Versteifungsglieder Einschnitte oder Ausnehmungen erhalten müssen.

Die Bespannung kann ebenflächig oder gewellt ausgebildet werden. Wenn sie in an sich bekannter Weise mit Wellungen versehen wird, so kann das Stützglied parallel oder auch schräg zu den Wellungen verlaufen. Von besonderem Vorteil ist jedoch eine Anordnung des Versteifungsgliedes quer zu den Wellungen.

Wenn das Versteifungsglied quer zu den WeI-lungen verläuft, so übt es seine Wirkungen nur dann aus, wenn die Bespannung so ausgebildet und .angeordnet ist, daß sie örtlichen Lageänderungen in der Richtung des Versteifungsgliedes widersteht. Gewellte Bespannungen werden vielfach an den Holmträgern befestigt, die quer zu den Wellungen verlaufen. Bei derartigen Verbindungen kann die gewellte Bespannung als Holm für den versteifenden, quer zu den Weitungen verlaufenden Teil wirken.

Bei einer derartigen Bauweise treten jedoch von einem Augenblick zum anderen Ver-

kürzungen oder Verlängerungen der Hohne ein, die von den auf die Flügel einwirkenden Kräften und Lasten herrühren. Die Bespannung niojjl sich unter dem Einfluß dieser Beanspra" ebenfalls ausdehnen oder zusammenziehen^^ durch, daß die Wellen der Bespannung |f| sich bekannter Weise quer zu den HaHp^ konstruktionsteilen, wie Flügelhohnen usw., verlaufen und die Wellenberghöhen durch Be-ι ο f estigung der Wellungen an diesen Konstruktionsteilen unveränderlich sind, während der übrige Wellenverlauf unter dem Einfluß von Verkürzungen oder Verlängerungen des Konstruktionsteiles nachgiebig ist, kann der die Versteifung bewirkende Bauteil, wenn er an der gewellten Bespannung in der Nähe des Holms befestigt ist, seine Länge ebenfalls verändern, d. h, sich ausdehnen bzw. zusammenziehen, und zwar zusammen mit der Bespannung, ohne daß der Werkstoff dadurch hoch beansprucht wird und ohne daß unerwünschte Beanspruchungen auf die Bespannung zwischen dem Hohn und dem die Versteifung bewirkenden Bauteil übertragen werden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Fig. ι zeigt einen Längsschnitt durch· einen erfindungsgemäßen Flugzeugbauteil mit gewellter Bespannung;

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie A-A der Fig. 1;

Fig. 3 zeigt eine Teilansicht eines Stützgliedes für einen Rumpf oder sonstigen Tragkörper.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Teil der Bespannung eines Flugzeugflügels dargestellt. Die Bespannung ist in an sich bekannter Weise gewellt und fest -mit den- den Flügelhohn bildenden Trägern verbunden, die quer zu den Wellungen verlaufen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die Wellenberge und Wellentäler der Bespannung abgeflacht.

Die Hohne 2 der Rippen liegen innerhalb gewisser Wellungen und sind mit der Bespannung 1 bei 3 verschraubt oder vernietet. Auf der zwischen den Rippen liegenden Strecke wird die Bespannung von einem Bauteil abgestützt, der aus einem Träger 4 von U-förmigem oder anderem, einen offenen Hohlkörper bildenden Querschnitt besteht. Der Träger 4 ist mit der Bespannung durch einen flachen Metallstreifen 5 verbunden, der so geformt ist, daß sich diagonal verlaufende Verstrebungen bilden und außerdem Absätze oder Stufen für die Nieten 6, 7 entstehen, welche diese Teile einerseits mit der Bespannung und andererseits -mit dem Träger 4 verbinden.

Der als offenes Hohlprofil ausgebildete Träger4

ist so lang, daß die Möglichkeit besteht, alle in Frage kommenden, als Verstrebung dienenden Teile, die im Bereich der Bespannung liegen, an ihn anzuschließen, er ist jedoch kurzer als der Abstand der beiden Rippen voneinander. . Die Enden der Diagonalverstrebungen werden, vsyie aus der Zeichnung ersichtlich, an den Rip- :_y.geri befestigt, und zwar an einem Ende mit ;.Hilfe der Schraubenbolzen 3, die gleichzeitig die Bespannung an der' Rippe festlegen, und an dem anderen Ende dadurch, daß die Verstrebung um einen Klemmbock 8 herumgeführt wird, der an der Seitenwand des die Rippe bildenden Trägers durch eine Setzschraube befestigt wird. Die freiliegenden Teile der Verstrebungen können, falls dies wünschenswert erscheint, durch längs zu ihrer Mittelachse verlaufende Nuten u. dgl. noch zusätzlich ausgesteift werden. Bei dieser Bauart kann sich die Bespannung frei ausdehnen oder zusammenziehen, wenn der Flugzeugflügel unter dem Einfluß äußerer Kräfte Ablenkungen unterliegt, die den einen der den Holm bildenden Träger strecken und gleichzeitig den anderen zusammendrücken. Die Stützglieder hindern die Bespannung nicht, diesen Bewegungen zu folgen, und es werden kerne nennenswerten örtlichen Beanspruchungen hervorgerufen, welche auftreten müssen, wenn eine derartige Behinderung vorliegen würde. Das Stützglied ist gleichzeitig auch ein wirksames Mittel, um die auf den Flügel wirkenden Kräfte aufzunehmen.

In Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Stützglied dargestellt, und zwar wird hier eine Anwendung bei einer Bespannung 10 eines Rumpfes von kreisförmigem Querschnitt erläutert. In diesem Fall ist ein als offenes Hohlprofil ausgebildeter ununterbrochener Träger 11 vorhanden, der mit der Bespannung durch einen als Verstrebung dienenden flachen Metallstreifen 12 in ähnlicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel verbunden ist.

Bei einem aus Metall bestehenden Rumpf ist es üblich, die Bespannung durch Querteile und durch in der Längsrichtung verlaufende Bauteile, die man im Schiffbau als Stringer bezeichnet, zu verstärken, wobei letztere unmittelbar mit der Bespannung vernietet werden und sich in der Längsrichtung des Rumpfes erstrecken. Bei der bisher üblichen Ausbildung eines Querstützteiles ist es notwendig, öffnungen oder Einschnitte vorzusehen, durch welche die Längsteile hindurchgehen können. Ein besonderes Kennzeichen der hier beschriebenen neuen Ausführungen besteht darin, daß die Teile 13 durch die Querteile hindurchgehen können, ohne daß die Notwendigkeit besteht, Öffnungen oder Einschnitte in diesen Teilen an den jeweiligen Überschneidungspunkten vorzusehen.

Die beschriebenen Bauarten können als Rippen für Flugzeugflügel verwendet werden, indem die Abstützung des oder der Hohne über den

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Flügelquerschnitt hinaus oder quer durch denselben ausgedehnt wird. Sie übernehmen ferner mit besonderen Vorteilen auch die Wirkungen von Sekundärrippen bei sich verjüngenden Flugzeugflügeln, und zwar mit Rücksicht darauf, daß sie sich sehr einfach in dem jeweils gewünschten Profil herstellen lassen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Flugzeugbauteil mit einer Bespannung aus Metall oder einem anderen starren Werkstoff, gekennzeichnet durch einen nach Art eines Gitterträgers ausgebildeten, die Versteifung der Bespannung bewirkenden Bauteil, der einen mit Hilfe von diagonal verlaufenden Streben (5) mit der Bespannung verbundenen Träger (4) aufweist, wobei die Breite des Trägers und der Diagonalstreben geringer ist als die Höhe des Gitterträgers.

2. Flugzeugbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagonalstreben aus flachen Metallstreifen bestehen, die so geformt sind, daß sie wechselweise mit der Bespannung und mit dem in der Längsrichtung verlaufenden Bauteil verbunden werden können und sich außerdem Absätze bilden, an welchen die Befestigungsmittel angreifen.

3. Flugzeugbauteil nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß bei gewellter Bespannung das Stützglied quer zu den Wellen verläuft.

4. Flugzeugbauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen der Bespannung in an sich 'bekannter Weise quer zu den Hauptkonstruktionsteilen, wie Flügelholmen usw., verlaufen und die Wellenberghöhen durch Befestigung der Wellungen an diesen Konstruktionsteilen unveränderlieh sind, während der übrige Wellenverlauf unter dem Einfluß von Verkürzungen oder Verlängerungen des Konstruktionsteiles nachgiebig ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen