DE661046C

DE661046C - Wings for swing planes

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Publication number: DE661046C
Application number: DEK133843D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-04-17
Filing date: 1934-04-17
Publication date: 1938-06-09

Description

Bekannt sind Schwingenflugzeuge mit vom Flügelwurzelteil bis zu den Flügelenden durchgehende elastischen Flügeln, die an ihren Enden in jedem Flugzustand und im Ruhezustand unter Spaltbildung gespreizte, in senkrechter Richtung elastisch biegsame, schmale Tragflächenteile tragen. Wird ein solcher Flügel in Vibrationsschwingungen versetzt, so verdrehen sich die biegsamenAre known swing planes with from the wing root part to the wing tips continuous elastic wings, which at their ends in every flight condition and in State of rest with gap formation splayed, elastically flexible in the vertical direction, wear narrow wing sections. Will such a wing vibrate offset, the flexible ones twist

ίο Kiele der schmalen Tragflächenteile nach Maßgabe ihrer Belastung um ihre Kielachse, so daß die schmalen Tragflächenteile beim Flügelschlag Vortrieb erzeugen. Beim Gleitflug bleiben die Spalte zwischen den gespreiz-ίο the keels of the narrow wing parts Depending on their load around their keel axis, so that the narrow wing parts when Wing beat generate propulsion. When gliding, the gaps between the spread-

t5 ten schmalen Tragflächenteilen vollständig geöffnet, so daß diese dann einen unnötigen Luftwiderstand verursachen.t5 th narrow wing parts completely open, so that these then cause unnecessary drag.

Bekannt sind ferner Flügel für Schwingenflugzeuge mit einem schwingungsfähigen Flügelwurzelteil und mit an dessen äußerem Ende fächerartig angeordneten, mehr und mehr in Holmrichtung übergehenden schmalen Tragflächenteilen mit biegsamen Kielen, die vom Wurzelteil nach unten und hinten außen gebogen sind und in sich derart nachgiebig biegsam sind, daß sie nach Maßgabe ihrer Belastung sich nach oben und vorn durchbiegen und um die Achse des Hauptholms des Flügels verdrehen, so daß sie beim Flügelschlag Vortrieb erzeugen. Die schmalen Tragflächenteile überdecken sich hierbei sowohl im Ruhezustand als auch beim Flügelschlag im wesentlichen vollständig, da sich alle schmalen Tragflächenteile beim Flügelschlag annähernd gleich stark nach vorn durchbiegen. Da die Senkrechtgeschwindigkeit der Flügelspitzen beim Flügelniederschlag sehr groß ist, tritt hier infolge des dann auftretenden zu großen Anstellwinkels leicht ein Abreißen der Luftströmung an der Flügeloberseite der Flügelenden ein.Also known are wings for swing planes with an oscillatable wing root part and with narrow wing parts which are arranged in a fan-like manner at its outer end and merge more and more in the direction of the spar with flexible keels that are bent downwards and outwards from the root part and are so flexible in themselves are that they bend upwards and forwards according to their load and around the axis of the main spar of the wing twist so that they generate propulsion when the wing beats. The narrow wing parts cover each other here essentially completely, both in the resting state and when the wings are flapping, since all of them are narrow When the wing flaps, bend parts of the wing approximately the same amount forwards. Since the vertical speed of the wing tips is very high when the wing is down, occurs here as a result of the excessively large angle of attack easily tearing off the Air flow at the wing top of the wing tips.

Die Erfindung bezieht sich auf einen ähnlichen Flügel mit einem in sich starren, schwingungsfähigen Flügelwurzelteil und biegsamen und verdrehbaren schmalen Tragflächenteilen an den Flügelenden, und das Wesentliche besteht darin, daß die biegsamen Kiele der schmalen, im Ruhezustand sich am Rand überdeckenden Tragflächenteile derart ,bemessen und gegeneinander abgestimmt sind, daß die vorderen eine größere Formveränderlichkeit aufweisen als die jeweils dahinterliegenden und sich beim Gleitflug etwa geradebiegen und im wesentlichen ohne Spaltbildung zwischen den schmalen Tragflächenteilen spreizen, dagegen beim Flügelniederschlag sich nach vorn hin unter Spaltbildung zwischen den schmalen Tragflächenteilen spreizen, so daß sie sich verdrehen können.The invention relates to a similar wing with an inherently rigid, oscillating wing root part and flexible and twistable narrow wing parts at the wing tips, and the essential thing is that the flexible keels of the narrow ones, when at rest, are attached to the The edge-covering wing parts are dimensioned and matched to one another in such a way that they that the front have a greater variability in shape than those behind and when gliding about straight bend and essentially without gap formation Spread between the narrow wing parts, on the other hand during wing precipitation spreading towards the front, forming a gap between the narrow wing parts, so that they can twist.

Dies hat den Vorteil, daß die vogelfederähnlich zusammengesetzten Flügelenden beim Gleitflug, bei dem auf der Saugseite eine Ablösung der Luftströmung wegen des geringen Anstellwinkels nicht zu befürchten ist, ein geschlossenes Profil geringsten Luftwiderstandes bilden, beim Flügelniederschlag dagegen, bei dem leicht ein zu großer Anstellwinkel und damit ein Abreißen der Luftströmung anThis has the advantage that the wing tips are composed like a bird feather Gliding, in which there is a detachment of the air flow on the suction side because of the low Angle of attack is not to be feared, a closed profile with minimal air resistance form, with wing precipitation on the other hand, with which easily an angle of attack that is too large and thus a break in the air flow

der Saugseite der Flügelenden auftreten würde, ein Spaltflügelprofil bilden, welches das Abreißen der Strömung verhindert, und infolge der Verdrehung der schmalen Tragflächenteile auf negativen Einstellwinkel auch einen großen Vortrieb .erzeugen. Dieser Ei?« folg wird dabei mit den geringstmöglichen Mitteln und dem geringsten Gewichtsaufwand erreicht, da die Einstellung der schmalen ίο Tragflächenteile selbsttätig ohne ein besonderes Triebwerk vor sich geht und für den. Flügelwurzelteil eine Verdrehung im Sinne einer Einstellwinkeländerung entbehrlich, wenn auch möglich ist, weil die Anstellwinkeländerungen beim Schwingenflug für diesen Flügelteil infolge der kleineren Aufundabbewegung nur klein sind.the suction side of the wing tips would occur, form a split wing profile, which prevents the flow from tearing off, and as a result of the twisting of the narrow wing parts also generate a large amount of propulsion at a negative setting angle. This egg? " The result is with the least possible resources and the least amount of weight achieved because the adjustment of the narrow ίο wing parts automatically without a special one Engine is going on and for the. Wing root part a rotation in the sense of a change in the angle of incidence is dispensable, if also possible, because the changes in the angle of attack are only small in wing flight for this wing part due to the smaller up and down movement.

Die elastische Verdrehbarkeit der schmalen Tragflächenteile nach den äußeren Enden zu kann so groß gewählt werden, daß diese Tragflächenteile sich nach den Enden zu beim Flügelniederschlag fast bis auf einen Anstellwinkel gleich Null verdrehen können, so daß die an den Spitzen der schmalen Tragflächenteile auftretenden schädlichen Wirbelzöpfe sehr klein werden.The elastic rotatability of the narrow wing parts towards the outer ends can be chosen so large that these wing parts move towards the ends when the wing is down can twist almost to an angle of attack equal to zero, so that the damaging vortex plaits that appear at the tips of the narrow wing sections become very small.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel, und zwar zeigen Fig. ι Grundriß eines halben Flugzeuges nach der Erfindung,The drawing illustrates an embodiment, namely show Fig. Ι plan of half an aircraft according to the invention,

Fig. 2 Grundriß des Flügelendes beim Schwingenflug,Fig. 2 plan view of the wing tip during wing flight,

Fig. 3 und 4 Aufriß und Grundriß eines schmalen Tragflächenteiles im Ruhezustande, Fig. 5 Querschnitte dazu,3 and 4 elevation and plan view of a narrow wing part in the state of rest, Fig. 5 cross-sections,

Fig. 6 und 7 Aufriß und Grundriß eines Federkiels im Ruhezustande, beim Gleitflug und beim Flügelniederschlag,Figures 6 and 7 are elevation and plan view of one Quill pen at rest, when gliding and when winging down,

Fig. 8 Querschnitte eines schmalen Tragflächenteiles im Ruhezustande, beim Gleitflug und beim Flügelniederschlag,8 cross sections of a narrow wing part at rest, gliding and wing precipitation,

Fig. 9 einen Federkiel nebst Rippen. Nach Fig. 1 und 2 ist an einen Flugzeugrumpf ι ein Tragflügelteil 2 auf- und niederschwenkbar und gegebenenfalls auch um eine Holmachse verschwenkbar angesetzt, der aus einem normalen Holm 3, Spanten 4 und über die ganze Tragflächentiefe zusammenhängender Außenhaut 5 zusammengebaut ist. An der Hinterkante trägt dieser Flügelteil ein übliches Querruder 6, das um Gelenke 7 schwenkbar ist. Am äußeren Ende dieses Tragflächenteils ist ein Wurzelstück 8 fest mit dem Holm 3 und dem Endspant 9 verbunden, in dem yogelfederähnliche Tragflächenteile 10, 11, 12- usw. befestigt sind, deren Federkiele 13, 14, 15 usw. nach unten und hinten außen gebogen sind und so elastisch sind, daß sie sich bei Belastung im Gleitflug annähernd gerade bzw. nach vorn verbiegen. Hierbei bilden sich nur kurze Spalte an den Enden der Tragflächenteile. Die Federkiele 13, 14, 15 usw. sind ferner so elastisch, daß sie beim Flügelniederschlag, also bei zusätzlicher Beschleunigungsbelastung sich mit ihren Flügelenden noch weiter nach vorn und nach oben durchbiegen und dabei so weit verbiegen, daß zwischen den einzelnen Tragflächenteilen 10, 11, 12 usw. längere Spalte entstehen und die Tragflächenteile sich auch um ihre Kielachse verdrehen und Vortrieb erzeugen können.9 shows a quill with ribs. According to Fig. 1 and 2 is on an aircraft fuselage ι a wing part 2 can be swiveled up and down and possibly also by one Spar axis pivotably attached, which consists of a normal spar 3, frames 4 and above the entire wing depth of the contiguous outer skin 5 is assembled. This wing part wears on the trailing edge Usual aileron 6, which can be pivoted about joints 7. At the outer end of this Part of the wing is a piece of root 8 firmly connected to the spar 3 and the bulkhead 9, in which wing parts 10, 11, 12- etc. similar to feather wings are attached, their quills 13, 14, 15 etc. downwards and outwards to the rear are bent and so elastic that they bend almost straight or forward when loaded while gliding. Here only short gaps form at the ends of the wing parts. The quills 13, 14, 15, etc. are also so elastic that they are when the wing is down, that is, when there is an additional acceleration load bend even further forward and upward with their wing tips and bend so far that arise between the individual wing parts 10, 11, 12, etc. longer gaps and the Wing parts can also twist around their keel axis and generate propulsion.

Nach Fig. 3 bis 9 ist der Federkiel 14 von der Wurzel an nach unten und hinten außen gebogen und derart elastisch, daß bei unbelasteten Flügelteilen der Kiel 14 die Stellung nach Fig. 6, j' im Aufriß und Fig. 7, j im Grundriß einnimmt, während er beim Gleitflug etwa die Stellung k', k und beim Flügelniederschlag die Stellung m', m erhält. Dem Flügelhub würde eine Stellung entsprechen, ähnlich etwa der Stellung /', /, wobei aber der Federkiel noch etwas weiter nach hinten und unten gebogen ist. Den Stellungen /, k und m entsprechen die Profilschnitte nach Fig. 8, j, k und ?», nach welchen bei unbelasteten Flügeln.und beim Gleitflug der Flügel querschnitt im wesentlichen ein einfach gekrümmtes Profil j, k zeigt, dagegen beim Flügelniederschlag ein doppelt geschweiftes Profil entsprechend Fig. 8, m. Bei dieser Stellung zeigt der Flügelteil infolge Verdrehung um die Achse des Federkiels 14 einen negativen Einstellwinkel, der jedoch in Verbindung mit der Niederschlagbewegung einen positiven Anstell- oder Angriffswinkel ergibt, so daß 'der Flügelteil Vortrieb erzeugt. Beim Flügelhub verdreht sich die Hinterfahne 16 nach hinten unten, so daß ein stark positiver Einstellwinkel entsteht, der in Verbindung mit der Flügelhubbewegung einen schwach positiven Anstell- oder Angriffswinkel ergibt, so daß die Flügelfläche Auftrieb erzeugt, wie dies bekannt ist. Um die Verdrehung der Federkiele 13, 14, 15 usw. um ihre Längsachse zu erleichtern, zeigt der Federkiel zweckmäßig keinen kreisförmigen Querschnitt, sondern^ wie bekannt, etwa den Querschnitt eines hochkant stehenden Rechtecks, Eiforni, Doppel-T-Form oder einen sonstigen geeigneten Querschnitt, dessen Biegungsfestigkeit in senkrechter Richtung verhältnismäßig groß, dessen Verdrehungsfestigkeit dagegen verhältnismäßig klein ist.According to FIGS. 3 to 9, the quill pen 14 is bent from the root downwards and outwards to the rear and is so elastic that when the wing parts of the keel 14 are not loaded, the position of FIG. 6, j ' in elevation and FIG. 7, j in plan view assumes the position k ', k during gliding and the position m', m during wing precipitation. The wing stroke would correspond to a position similar to the position / ', /, but the quill is bent a little further back and down. The positions /, k and m correspond to the profile sections according to Fig. 8, j, k and? », According to which with unloaded wings and during gliding the wing cross-section essentially shows a singly curved profile j, k , whereas with wing precipitation a double Curved profile according to Fig. 8, m. In this position, the wing part shows a negative setting angle due to rotation about the axis of the quill pen 14, which, however, results in a positive angle of attack or attack in connection with the precipitation movement, so that the wing part generates propulsion. During the wing stroke, the rear vane 16 rotates backwards and downwards, so that a strongly positive setting angle is produced which, in conjunction with the wing stroke movement, results in a slightly positive angle of attack or attack, so that the wing surface generates lift, as is known. In order to facilitate the rotation of the quills 13, 14, 15, etc. about their longitudinal axis, the quill appropriately does not show a circular cross-section, but ^ as known, for example the cross-section of an upright rectangle, Eiforni, double-T-shape or some other suitable Cross-section whose flexural strength in the vertical direction is relatively large, while its torsional strength is relatively small.

Fig. 5 zeigt verschiedene Querschnitte a-b, c-d, e-f, g-h eines Tragflächenteils an verschiedenen Stellen entsprechend Fig. 4. Um die Formänderung der Querschnitte vom einfach gekrümmten auf das doppelt geschweifte Profil zu ermöglichen, bestehen gemäß Fig. 9 die schräg an den Federkiel 14 anlaufenden Rippen aus in ganzer Tiefe des Tragflächenteils durchlaufenden Drähten 19 und weiteren., nur etwa in halber Tragflächentiefe durchlaufen-Fig. 5 shows different cross sections ab, cd, ef, gh of a wing part at different points according to Fig. 4 approaching ribs made of wires 19 and others that run through the entire depth of the wing part, only run through at about half the wing depth.

den Drähten 20, die zweckmäßig aus Federstahl hergestellt sind. Soweit die Rippenteilethe wires 20, which are suitably made of spring steel. So much for the ribs

20 durchgeführt sind, wird die ursprüngliche, in der Hauptsache zum Tragen dienende Profilform beim Flügelhub und -niederschlag aufrechterhalten, während die überstehenden Rippenteile 19 sich beim Flügelniederschlag so stark verbiegen, daß ein doppelt gekrümmtes Profil entsteht.
Die Rippen 19 tragen an ihren Enden Ösen20 are carried out, the original profile shape, which is mainly used for carrying, is maintained during wing lift and precipitation, while the protruding rib parts 19 bend so much during wing precipitation that a double-curved profile is created.
The ribs 19 have eyelets at their ends

21 oder Lot- oder Leimtröpfchen 22, die zur Abrundung der Rippenenden und zum Befestigen des Bespannungsstoffes und ferner zum Beschweren dienen, um in bekannter Weise diesen Rippenteilen eine geeignete Eigenschwingung zu erteilen.21 or solder or glue droplets 22, which are used to round off the ends of the ribs and to secure them of the covering material and also serve to weigh down these rib parts in a known manner To give natural oscillation.

Der Bespannungsstoff der Hinterfahnen 16, 17, 18 usw. ist zweckmäßig besonders in der Nähe der Hinterkante elastisch (aus Gummistoff oder diagonal geschnittenem Gewebe) ausgebildet, damit der Bespannungsstoff den Verbiegungen der Tragflächenteile leicht folgen kann. Falls nötig, kann der Bespannungsstoff auch im Ruhezustande kleine Falten zeigen.The covering material of the rear flags 16, 17, 18 etc. is particularly useful in the Elastic near the rear edge (made of rubber or diagonally cut fabric) designed so that the fabric can easily follow the bending of the wing parts can. If necessary, the upholstery fabric can also have small creases when it is not in use demonstrate.

Die einzelnen Tragflächenteile 10, 11, 12 usw. zeigen zweckmäßig vor den Federkielen 14, 15 usw. Vorderfahnen 23, die in bekannter Weise nach der Kielwurzel zu allmählich verbreitert sind, so daß sie die davorliegenden Tragflächenteile in der Nähe der Flügelwurzel auch beim Flügelniederschlag ohne Spaltbildung überdecken.The individual wing parts 10, 11, 12 etc. expediently show in front of the quills 14, 15 etc. front flags 23, which in known Way after the keel root are gradually widened, so that they are the ones in front of it Cover parts of the wing in the vicinity of the wing root without forming any gaps, even when the wing is down.

Die Vorderfahnen können ähnlich gebaut sein wie die Hinterfahnen. Hierbei können gegebenenfalls die Rippen 20 einstückig durch den Federkiel 14 usw. über die ganze Kiellänge durchlaufen.The front flags can be constructed similarly to the rear flags. Here you can optionally the ribs 20 in one piece through the quill pen 14 etc. over the entire length of the keel run through.

Nach einer anderen nicht dargestellten Ausführungsform der Rippen können die Rippen aus Stahlbändern bestehen, die hochkant stehend am Kiel befestigt sind und etwa auf halber Länge um 90⁰ verdreht sind, so daß sie von da an bis zum Rippenende flach laufen, um die nötige elastische Verbiegbarkeit zu gewährleisten.According to another embodiment not shown, the ribs, the ribs may consist of steel bands, which are standing on edge attached to the keel and are approximately rotated at half the length at 90 ^0, so that they for ripping the end of run flat from there to, while the requisite elastic bendability to ensure.

Claims

Claim:

Wing for swing aircraft with an inherently rigid, vibratory Wing root part and with a fan-like arrangement at its outer end, merging more and more in the direction of the spar narrow wing parts with flexible keels, which from the root part bent downwards and backwards outwards and in such a way are resiliently flexible and twistable that they bend upwards and forwards according to their load and twist around the keel axis so that they generate propulsion when the wing flaps, characterized in that the flexible The keels of the narrow wing parts that overlap at the edge when at rest are dimensioned in such a way and against each other are matched that the front have a greater variability in shape than the respective behind and when gliding about straight bend and essentially without gap formation Spread between the narrow wing parts, on the other hand during wing precipitation spread out towards the front, forming a gap between the narrow wing parts, so that they spread out can twist.

1 sheet of drawings