DE649512C - Vorrichtung zur gemeinsamen Steuerung der Anstellwinkel von Tragflaechen eines Flugzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur gemeinsamen Steuerung des Anstellwinkels von zwei in verschiedener Höhe nahe hmtexednander angeordneten, einen Schlitz zwischen sich lassenden Tragflächen eines Flugzeuges ohne hinteres Höhenleitwerk.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, die gemeinsame Steuerung des Anstellwinkels der beiden Tragflächen eines Flugzeuges der vorstehend genannten Gattung derart auszubilden, daß das Flugzeug sehr steil nach abwärts gerichtete Flüge, sog. Fallschirmflüge, gefahrlos ausführen kann.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die hintere Tragfläche mittels eines Steuergliedes gegenüber der Propellerachse auf einen erhebliehen negativen Anstellwinkel (z. B. bis — 25⁰) einstellbar ist, während gleichzeitig der Anstellwinkel der vorderen Tragfläche durch dasselbe Steuerglied auf einen dem gewöhnlichen Flug entsprechenden Wert oder etwas (z. B. bis auf -J- 6°) größer einstellbar ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß es an sich bekannt ist, den Anstellwinkel zweier Flächen eines Flugzeuges gemeinsam zu verstellen. Doch ist .die mit den bekannten Einrichtungen erzielbare Verstellbewegung eine völlig andere als die erfindungsgemäß erzielte, oben gekennzeichnete Verstellbewegung. Die bekannten Verstelleinrichtungen würden für die Erzielung des gefahrlosen Fallschirmfluges eines Flugzeuges derjenigen Gattung, zu der der Erfindungsgegenstand gehört, völlig unbrauchbar sein.

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

Fig. ι schematisch ein Flugzeug gemäß der Erfindung in Ansicht von der Seite.

Fig. 2 stellt die Steuervorrichtung für die beiden in verschiedener Höhe nahe himtexeinanderliegenden Flugzeugtragflächen für sich herausgezeichnet dar.

Fig. 3 zeigt zwei Kurven, die die Wirkungsweise einer Steuervorrichtung gemäß der Erfindung erläutern. Die

Fig. 4 bis 6 stellen einige Einzelheiten der Steuervorrichtung nach Fig. 2 in abgeänderter Ausführungsform dar, während schließlich

Fig. 7 eine weitere Steuervorrichtung gemäß der Erfindung veranschaulicht.

In der Zeichnung ist mit r der Flugzeugrumpf bezeichnet, an dem die vordere Tragfläche 2 um eine Querachse 3 drehbar gelagert ist. Die hintere Tragfläche 4 ist ebenfalls um eine Querachse 5 drehbar am Rumpf 1 gelagert, und zwar derart, daß die hintere Tragfläche etwas tiefer liegt als die vordere, und daß beide Tragflächen sich so nahe hintereinander befinden, daß zwischen ihnen ein Schlitz verbleibt, dessen Breite von der

Stellung der Tragflächen 2 und 4 zueinander abhängt. Die beiden Tragflächen 2 und 4 sorgen nicht nur für den Auftrieb des Fluj zeuges, sondern sie dienen gleichzeitig Höhensteuer und Stabilisierungsflächen Flugzeuges, das kein hinteres Höhenleitw· aufweist.

Die Verstellung der Anstellwinkel der bei den Tragflächen 2 und 4 geschieht gemeinsam mittels eines einzigen Steuergliedes, beispielsweise eines Steuerknüppels 6. Die Verbindung des Steuerknüppels 6 mit den beiden Tragflächen ist derart beschaffen, daß die nachstehend erläuterten Bedingungen erfüllt werden.

Die Veränderung des Anstellwinkels der hinteren Tragflächen ist von besonderer Bedeutung im Fall eines steilen Abwärtsfluges (Fallschirmfluges) des Flugzeuges. Wie sich herausgestellt hat, läßt sich der Fallschirmflug bei einem Flugzeug der in Rede stehenden Gattung absolut gefahrlos durchführen, wenn die hintere Tragfläche auf einen erheblichen negativen Anstellwinkel, der bis zu —25" betragen kann, eingestellt wird. Die Verbindung zwischen dem Steuerknüppel 6 und den Tragflächen 2, 4 ist daher erfindungsgemäß derart beschaffen, daß die hintere Tragfläche durch Überführung des Steuerknüppeis 6 in eine entsprechende Stellung auf einen erheblichen negativen Anstellwinkel einstellbar ist, während gleichzeitig der Anstellwinkel der vorderen Tragfläche durch den gleichen Steuerknüppel 6 auf einen dem gewöhnlichen Flug entsprechenden Wert oder etwas größer, z. B. bis auf -[- 6°, einstellbar ist.

Beim Fallschirmflug stellt die vordere Fläche 2 vor allem die tragende Fläche dar, während die hintere Fläche 4 mit ihren Bewegungen von großer Amplitude in der Hauptsache die stabilisierende Fläche ist, die für die Innehaltung der gewünschten Flugrichtung sorgt.

Wesentlich anders sind die Rollen der beiden Tragflächen beim gewöhnlichen Flug. Hier ist vor allem der Anstellwinkel der vorderen Tragfläche von erheblicher Bedeutung für die Lenkung des Flugzeuges, während eine Veränderung des Anstellwinkels des hinteren Flügels nur eine Berichtigungswirkung hat. In den Fig. 2 und 3 sind die Stellungen oder Anstellwinkel angegeben, die die beeiden Tragflächen in den verschiedenen Versitellbereichen des Steuergliedes 6 und somit bei den verschiedenen Flugbedingunge"n haben. In Fig. 2 bezeichnen A und B den Bereich, in dem beim gewöhnlichen Flug einerseits der Steuerknüppel 6 verstellbar und andererseits die Anstellwinkel der Tragflächen 2 und 4 veränderlich sind. Man ersieht aus diesen

Stellungen, daß beim normalen Flug nur der Anstellwinkel der vorderen Tragfläche Veränderung in den verhältnismäßig _en Q_renzien^4 und β erfährt, während der itellwinkel der hinteren Tragfläche prakh unverändert bleibt. Zur Durchführung "des Fallschirmflugcs wird der Steuerknüppel 6 in die Stellung C überführt, wodurch aucn die Tragflächen 2 und 4 in die zugehörigen 70· Stellungen C gelangen. D. h. der Anstellwinkel der vorderen Tragfläche wird gegenüber dem gewöhnlichen Flug etwas vergrößert, wogegen der Anstellwinkel der hinteren Tragfläche stark negativ wird. Die Stellung D des Steuerknüppels 6 schließlich gilt für einen Flug mit sehr großer Geschwindigkeit. Bei der letztgenannten Stellung des Steuerknüppels haben beide Tragflächen einen negativen Anstellwinkel.

Noch genauer sind die zu den einzelnen Stellungen des Steuerknüppels 6 gehörenden Anstellwinkel der Tragflächen aus der Fig. 3 zu entnehmen. Die Abzissen der Fig. 3 sind die Schwenkwinkel des Steuerknüppels· 6 nach vorne oder nach hinten von der senkrechten Stellung O des Steuerknüppels aus, während die Ordinaten die Anstellwinkel der · vorderen Tragfläche (obere Kurve) und der hinteren Tragfläche (untere Kurve), die zu 90* den einzelnen Schwenkwinkeln des Steuerknüppels gehörenj angeben. Die Schwenkbewegung des Steuerknüppels in dem Bereich A, B der Fig. 3 gehört zu dem gewöhnlichen Flug, die SchwenkbewegUingen des Steuerknüppels im Bereich B, C entsprechen dem Fallschirmfiug, während schließlich die Schwenkbewegungen in dem Bereich A, B zu dem sehr raschen Geradeausflug gehören.

Besonders zweckmäßig ist es, zur Steuerung der Tragflächen durch den Hebel 6 in dem vorstehend erläuterten Sinn an sich bekannte Kurvenführungen zu verwenden. Vor allem kommt eine Kurvenführung zur Steuerung der hinteren Tragfläche in Frage. Gemäß Fig. 4 besteht die Kurvenführung aus einem Gleitschütz 7, der eine Achse 8 derart führt, daß diese bei einer Bewegung der' Gleitführung 7 oder auch bei einer eigenen Bewegung in der Gleitführung eine Bewegung macht, die winklig zu ihrer eigenen* Verschiebebeweguing oder zu der Verschaiebebewegung der Gleitführung steht. Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist die Achse 8 mittelbar oder unmittelbar mit dem Hebel 6 z. B. durch einen Lenker 9 verbunden, während die Gleitführung 7 in diesem Fall fest ist. Man kann aber auch doe Gleitführung in Glekschienen verschiebbar lao. anordnen und sie durch den Lenker 9 mit dem Hebel 6 verbinden (s. Fig. 5). In beiden

Fällen ist die Achse 8 mit der Tragfläche durch 'eine Stange ro verbunden, -die vorzugsweise annähernd senkrecht zu dem Lenker 9 steht. Die Stange 10 greift an der Tragfläche zweckmäßigerweise hinter ihrer Drehachse an. Bei Verwendung von solchen Kurvenführungen hängt die Veränderung des Anstellwinkels ausschließlich von dem Profil der Kurvenführung ab, so daß die Veränderung des Anstellwinkels nach einem beliebigen Gesetz vor sich gehen kann.

Die Kurvenführung 7 kann in beliebiger Weise, z. B. als ein Schlitz, der in einem Blech ausgeschnitten ist, als eine beliebig gekrümmte Stange usw. ausgeführt sein. Die Achse 8 kann eine Gelenkachse zwischen den Stangeng und 10 bilden (Fig. 4) oder sie kann auch an irgendeiner anderen Stelle angeordnet sein, beispielsweise kann sie an einer der Stangen befestigt sein (Fig. 2).

Wenn die vordere Tragfläche nicht ebenfalls durch eine Kurvenführung verstellt wird, so kann diese Tragfläche mit dem Steuerknüppel 6 auch durch Hebel, Kabel oder starre Stangen verbunden sein. Besser ist es jedoch, beide Tragflächen durch Kurvenführungen zu verstellen, zumal da sich dann die in Fig. 3 veranschaulichten Änderungen der Anstellwinkel besonders einfach bewirken lassen.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß gemäß Fig. 3 dafür gesorgt ist, daß beim normalen Flug für die Herbeiführung verhältnismäßig geringer Änderungen der Anstellwinkel verhältnismäßig große Bewegungen des Hebels 6 in demjenigen Verstellbereich, der für den normalen Flug gilt, notwendig sind. Hierdurch wird die Steuerung erleichtert.

Die beiden Kurvenführungen können durch einen Lenker 11 mitei.nan.der gekuppelt werden. Hierbei kann die Verbindung zwischen den beiden Kurvenführungen unveränderlich ■ oder auch nach Belieben einstellbar sein.

Um die Einstellung zu bewirken, kann die Länge des Lenkers 11 veränderlich sein. Hierzu kann z.B. ein Spannschloß 12 mit entgegengesetztem Schraubengewinde dienen. Das Spannschloß wird z. B. durch eine Handkurbel 13 (Fig. 2) betätigt. Man kann aber auch ein Zwischengetriebe benutzen, das aus einem Finger 14 besteht, der einerseits an der Stange 10 angelenkt ist, die die vordere Tragfläche betätigt, und andererseits an das vordere Ende der Stange 11 angeschlossen ist.

.Die Winkellage dieses Fingers gegenüber der Stange 10 ist beliebig regelbar. Hierzu dient beispielsweise ein kleiner Hebel 15, der durch ein Klinkengesperre an dem. Hebel 6 festgestellt werden kann. Schließlich kann, die in Rede stehende Einstellung auch dadurch bewirkt werden, daß die Entfernung der beiden Gleitschienen 7 voneinander veränderlich gemacht wird.

Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Steuerknüppel auch in Querrichtung verschwenkbar, während gleichzeitig mindestens eine der beiden Tragflächen, z. B. die Tragfläche 2, in an sich, bekannter Weise aus zwei Tragflächenhälften 2% 2" besteht. In diesem Fall werden die Anstellwinkel der beiden Tragflächenhälften durch die Querbewegungen des Hebels 6 im umgekehrten Sinne verändert. Bei der genannten Ausführungsform finden an der Stelle der Stange 10 zwei Stangen 1 o', 1 o" Anwendung, von denen jede .eine der beiden Tragflächenhälften 2', 2" betätigt. Das untere Ende der beiden Stangen ist an einen Schwinghebel 16 angeschlossen, auf den ein Zahnsektor 17 aufgekeilt ist. Dieser Zahnsektor steht mit einem zweiten S ektor 18 in Verbindung, der über ein Kardangelenk an 'die Stange 9 angeschlossen ist, und infolgedessen an den quer verlaufenden Schwingbewegungen des Hebels 6 teilnimmt. Die beiden Zahnsektoren 17 und 18 sind auf einem Träger 19 gelagert, welch letzter an seinem oberen Ende die Achse 8 trägt, und an dessen Hinterseite die Stange 11 angreift.

Auf diese Weise wird eine Einrichtung geschaffen, bei der die Tragflächenhälften 2', 2" gleichzeitig als Tragflächen, als Höhenruder und' als Querruder wirken. Die genannte Einrichtung kann auch, mit Hilfe von beweglichen Gleitschienen 7 verwirklicht werden, die zu diesem Zweck derart mit dem Hebel 6 verbunden werden müssen, daß sie sich bei den Querbewegungen des genannten Hebels im umgekehrten Sinn verstellen, während sie bei den Längsbewegungen des Hebels Bewegungen im gleichen Sinne machen.

Die in Rede stehende Einrichtung kann noch durch ein Seitenruder 20 vervollständigt werden, das vorzugsweise ebenfalls durch die Querbewegungen des Hebels 6 betätigt wird. Die Verbindung zwischen dem Hebel 6 und dem Ruder 20 kann durch irgendein geeignetes Getriebe gebildet werden, beispielsweise kann hierzu eine schräge Gleitführung 21 dienen (Fig. 7).

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Vorrichtung zur gemeinsamen Steuerung der Anstellwinkel von zwei in verschiedener Höhe nahe hintereinander angeordneten, einen Schlitz zwischen sich lassenden Tragflächen eines Flugzeuges ohne hinteres Höhenleitwerk, dadurch gekennzeichnet, 'daß die hintere Tragfläche (4) mittels des Steuergliedes (6) gegenüber der Propellerachse auf einen erheblichen negativen Anstellwinkel (z. B.

   bis —25⁰) einstellbar ist, während gleichzeitig der Anstellwinkel der vorderen Tragfläche (2) durch dasselbe Steuerglied (6) auf einen dem gewöhnlichen Flug entsprechenden Wert oder etwas (z. B. bis auf -f- 6°) größer einstellbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstellwinkel der vorderen Tragfläche (2) und der hinteren Tragfläche (4) durch das Steuerglied (6) in einem anderen Arbeitsbereich, desselben gemeinsam unter dien dem gewöhnlichen Flug entsprechenden Wert verringerbar sind.
3. 3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung mindestens einer, insbesondere der hinteren Tragfläche (4), vorzugsweise aber beider Tragflächen, Gleitführungen z. B. in Forni von an sich bekanntem Kurvenschlitzen (7) dienen.
4. 4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch, gekennzeichnet, daß die Gleitführungen (7) oder die mit den Gleit führuingen zusammenarbeitenden Teile »5 (Achsen 8) der Gestänge (10) miteinander verbunden sind, wobei die Länge des Verbindungsgestänges zweckmäßigerweise einstellbar ist.
5. 5. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung unbeweglicher Gleitführungen (7) deren Entfernung voneinander einstellbar > ist.
6. 6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Tragflächen in an sich bekannter Weise aus zwei Tragflächenhälften (2', 2") besteht, die durch eine Querbewegung des Steuergliedes (6) im entgegengesetzten" Sinn als Verbindungsklappen verschwenkt werden.
7. 7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkbereich der hinteren Tragfläche größer *5 ist als der der vorderen Tragfläche.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen