DE681864C

DE681864C - Wings, fins or rudders for aircraft

Info

Publication number: DE681864C
Application number: DEJ57079D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Herbert Wagner
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1937-02-09
Filing date: 1937-02-09
Publication date: 1939-10-03

Description

Es ist bekannt, das Tragglied eines Tragflügels als kastenförmigen Träger auszubilden, der die am Tragflügel angreifenden Kräfte aufnimmt. Diese kastenförmigen Träger wurden bisher zumeist in der Weise ausgebildet, daß die Kastenwände starr miteinander verbunden sind, d. h. daß der Übergang von der einen zur anderen Kastenwand biegungssteif ausgebildet ist. Dies bedingt jedoch, namentlich infolge der zumeist geringen Bauhöhe solcher Tragglieder und der hohen daran wirkenden Biegungskräfte, an den Übergangsstellen von der einen zur anderen Kastenwand einen beträchtlichen Aufwand an für die Leitung des Kraftflusses erforderlichen Bauteilen, wie Nieten, Schrauben, Winkelprofile u. dgl. Vor allem aber ist - das Innere des kastenförmigen Trägers, namentlich bei kleineren Flugzeugen, zumeist gar nicht oder nur sehr schwer zugänglich, so daß der Innenraum des Trägers für die erwünschte Unterbringung von Lasten ausscheidet und für eine Überwachung des Kasteninneren nicht oder nur schwer erreichbar ist.It is known to design the support member of a wing as a box-shaped carrier, which absorbs the forces acting on the wing. These box-shaped girders have been mostly in the way so far designed so that the box walls are rigidly connected to one another, d. H. that the transition is designed to be rigid from one to the other box wall. This requires however, especially as a result of the mostly low overall height of such support members and the high bending forces acting on it, at the transition points from one to the other Box wall required a considerable amount of effort for the management of the power flow Components such as rivets, screws, angle profiles and the like. But above all - the inside of the box-shaped beam, especially in the case of smaller aircraft, mostly not accessible at all or only with great difficulty, so that the interior of the carrier is eliminated for the desired accommodation of loads and is difficult or impossible to reach for monitoring the inside of the box.

Es sind außerdem kastenförmig gestaltete und mit Querwänden versehene Tragglieder in Tragflügeln von Luftfahrzeugen bekannt, deren Kastenlängswände und daran befestigte Querwände geteilt ausgeführt sind. Eine solche Ausgestaltung bietet den Vorteil einer leichten Herstellung des Traggliedes, da die Möglichkeit besteht, die einzelnen Trägerlängswände und die daran festgelegten Teile der Querwände einzeln für sich herzustellen. Bei diesen Traggliedern sind die Längswände und Querwandteile lösbar miteinander verbunden, so daß der innere Raum des Traggliedes durch Entfernen einer der Trägerlängswände und der daran angeordneten Querwandteile zwecks Ausbesserungsarbeit zugänglich gemacht werden kann.There are also box-shaped support members with transverse walls Known in the wings of aircraft, the box longitudinal walls and attached to them Cross walls are made divided. Such a configuration offers the advantage of a easy production of the support member, since it is possible to use the individual longitudinal walls of the girder and to manufacture the parts of the transverse walls fixed thereon individually for themselves. The longitudinal walls of these support members are and transverse wall parts detachably connected to one another, so that the inner space of the support member by removing one of the girder longitudinal walls and the transverse wall parts arranged thereon for the purpose of repair work can be made accessible.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Tragflügeltragglied zu schaffen, dessen Innenraum zugleich geräumig und. leicht zugänglich ist. Es wird dies gemäßThe invention is now based on the object of creating a hydrofoil support member, whose interior is spacious and at the same time. is easily accessible. It will according to this

der Erfindung dadurch erreicht, daß das Tragglied aus lösbar miteinander verbundenen Trägerlängswänden besteht, die für sich knick- und biegungsfeste, im Verhältnis zu ihrer Erstreckung eine geringe Dickenabmessung ohne sprungweise Änderungen in der Trägerlängsrichtung aufweisende Körper darstellen, welche über ihre ganze Länge scherfest derart miteinander verbunden sind, ίο daß sie einen statisch unbeweglichen Hohlkörper mit gelenkartigen Längsverbindungen ergeben. Es kann bei einer solchen Ausgestaltung auf die bisher üblichen, zur Aufnahme der Schubkräfte dienenden Querwände o. dgl. verzichtet werden, allenfalls brauchen solche Querwände nur an den Stellen großer Kraftumleitung, z. B. an Motoranschlußstellen, vorgesehen sein, so daß der Innenraum des Trägers nahezu in seiner Gesamtgröße zur Unterbringung von Lasten zur Verfugung steht. Die Herstellung des Trägers ist zudem erleichtert, weil die gelenkartig verbundenen Kastenwände in bekannter Weise einzeln für sich hergestellt werden können, außerdem braucht bei Beschädigung einer Kastenwand nur jeweils die betreffende Wand ausgewechselt zu werden. Die Längsverbindungen können hierbei so gestaltet sein, daß zum Auswechseln solcher Wände keine komplazierten oder schwer trennbaren Verbindungen, z. B. Nietvierbindungen, zu lösen sind.the invention achieved in that the support member is detachably connected to one another There is longitudinal girder walls that are kink and bend-resistant, in relation to their extension a small thickness dimension without sudden changes in the Represent bodies having the longitudinal direction of the carrier, which are connected to one another in a shear-resistant manner over their entire length, ίο that it is a statically immobile hollow body result with joint-like longitudinal connections. In such a configuration, it can be used in the previously usual manner for recording the shear forces serving transverse walls o. The like. Be dispensed with, if need be such transverse walls only at the points of great force diversion, z. B. at motor connection points, be provided so that the interior of the carrier is almost in its total size is available to accommodate loads. The manufacture of the carrier is also facilitated because the articulated box walls in a known manner individually for can be produced, also needs in case of damage to a box wall only to be replaced in each case the respective wall. The longitudinal connections can be designed so that for Replacing such walls no complicated or difficult to separate connections, z. B. four rivet bindings are to be solved.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung ist gemäß der Erfindung die, daß die obere und untere Begrenzungswand des Tragflügels in einem erheblichen Bereich der Flügeltiefe knick- und biegungsfest ausgebildet sind und zwei der den Träger bildenden Kastenwände darstellen. Hierdurch ist der Träger durch einen Teil des Flügels selbst gebildet, so daß also besondere, im Innern des Flügels anzuordnende Tragglieder entfallen. Es ergibt sich ferner durch diese Ausbildung die Möglichkeit, den Innenraum des Trägers vom Flügeläußeren her dadurch zugänglich zu machen, daß der obere oder untere Teil der die betreffende Kastenwand darstellenden Begrenzungswand des Flügels gelöst wird. Es können deshalb Kraftstoffbehälter oder andere Lasten in den Innenraum des Trägers leicht eingebracht werden. Dies kann andererseits infolge Fehlens von Querwänden oder Versteifungen im Trägerinnen raum auch in der Weise geschehen, daß die unterzubringenden Gegenstände in Richtung der Trägerlängsachse in den Innenraum eingebracht werden. Der Innenraum des Trägers kann dadurch besonders geräumig ge-. halten werden, daß der die obere und untere Kastenwand bildende Teil der oberen und unteren Begrenzungswand des Flügels in seiner Breite mindestens 50% der Flügeltiefe einnimmt.A particularly advantageous embodiment is according to the invention that the upper and lower boundary wall of the wing in a considerable area of the wing chord Are kink and flexure-proof and two of the box walls forming the carrier represent. As a result, the carrier is formed by part of the wing itself, so that so there is no need for special support members to be arranged inside the wing. It results Furthermore, through this training the possibility of the interior of the carrier from To make wing outer her accessible that the upper or lower part of the the box wall in question representing the boundary wall of the wing is released. It therefore, fuel tanks or other loads can enter the interior of the carrier can be easily introduced. On the other hand, this can be due to the lack of transverse walls or stiffeners in the interior space also happen in such a way that the accommodated Objects are introduced into the interior in the direction of the longitudinal axis of the carrier. The interior of the wearer can thus be particularly spacious. will keep that of the upper and lower Box wall forming part of the upper and lower boundary wall of the wing in its width occupies at least 50% of the wing chord.

Im Weiterausbau der Erfindung können sodann die gelenkigen Verbindungen der einzelnen Kastenwände in einer Weise angeordnet sein, die den jeweils vorliegenden Verhältnissen besonders angepaßt ist. Weist der Träger vier Kastenwände auf, so geht zumindest eine der Kastenwände biegungssteif in eine andere über. Es können jedoch auch bei einem vierwandigen Kasten zwei sich gegenüberliegende Kasten wände in je eine der übrigen Kastenwände oder in Teile derselben biegungssteif übergehen. Im letzteren Falle ergeben diese Teile beim Zusammenfügen des Kastens die beiden anderen Kastenwände. Die Linien, längs deren diese Teilwände gelenkig zusammengefügt sind, liegen vorteilhaft in der bei Biegungsbeanspruchung des Trägers spannungsfreien Ebene. Ferner kann die obere Kastenwand biegungsfest in die beiden Kastenseitenwände übergehen und die untere Kastenwand an ihren Längskanten gelenkig mit den beiden Kastenseitenwänden verbunden sein.In the further development of the invention, the articulated connections of the individual Box walls can be arranged in a manner that suits the prevailing conditions is specially adapted. If the carrier has four box walls, at least it works one of the box walls is flexurally rigid into another. However, it can also with a four-walled box, two opposing box walls in one each the remaining box walls or parts of the same transition rigidly. In the latter Case these parts result in the assembly of the box, the other two box walls. The lines along which these partial walls are joined together in an articulated manner are advantageously located in the case of bending stress of the support stress-free plane. Furthermore, the upper box wall can be flexurally fixed in pass over the two box side walls and the lower box wall at its longitudinal edges be articulated to the two box side walls.

Der Erfindungsgegenstand ist in den Abbildungen in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zeigenThe subject matter of the invention is shown in the figures in several exemplary embodiments shown, namely show

die Abb. 1 bis 4 schematische Darstellungen im Schnitt quer zur Längsachse des Trägers mit verschieden angeordneten Verbindungen der Kastenwände,Figs. 1 to 4 are schematic representations in section transverse to the longitudinal axis of the Carrier with differently arranged connections of the box walls,

Abb. 5 eine Ausfülirungförm des Flügelträgers gemäß der schematischen Darstellung nach Abb. 4 von der Flügelwurzel aus ge- · sehen.Fig. 5 shows a design of the wing support seen from the wing root in accordance with the schematic representation according to FIG. 4.

Die an dem Tragflügel angreifenden Kräfte werfen durch den kastenförmigen Träger aufgenommen, der die Kastenwände 1 bis 4 ^Io° aufweist. Diese Kastenwände sind für sich knick- und biegungssteif ausgebildet und in ihrer ganzen Länge scherfest miteinander derart verbunden, daß sie einen statisch unbeweglichen Hohlkörper mit gelenkigen Längsverbindungen ergeben. Die obere Kastenwand 1 und die untere Kastenwand 4 werfen durch einen knick- und biegungsfest ausgebildeten Teil der oberen und unteren Begrenzungswand des Tragflügels gebildet. Die Breite der Kastenober- und -unterwand beträgt zumindest 5o°/₀ der Flügeltiefe, so daß der von den Kastenwänden 1 bis 4 umschlossene Raum sehr geräumig ist.The forces acting on the wing are absorbed by the box-shaped support, which has the box walls 1 to 4 ^Io °. These box walls are designed to be kink-resistant and flexurally rigid and connected to one another in a shear-proof manner over their entire length in such a way that they result in a statically immovable hollow body with articulated longitudinal connections. The upper box wall 1 and the lower box wall 4 are formed by a part of the upper and lower boundary wall of the wing that is designed to be resistant to kinking and bending. The width of the top and bottom walls of the box is at least 50 ° / _{0 of} the wing chord, so that the space enclosed by the box walls 1 to 4 is very spacious.

Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 ist ¹¹S die obere Kastenwand r bdegungsfest mit der Kastenseitenwand 3 verbunden, während die Kastenseitenwand 2 und die untere Kastenwand 4 einzeln für sich bestehen und an den Längskanten bei 5, 6 und 7 gelenkig miteinander und mit den Kastenwänden 1 und 3 verbunden sind.In the embodiment of Fig. 1, ¹¹ is S, the upper box wall bdegungsfest r with the box side wall 3 is connected while the box side wall 2 and the lower box wall 4 individually are made for themselves and with an articulated manner on the longitudinal edges at 5, 6 and 7 together and to the box walls 1 and 3 are connected.

Abb. 2 zeigt eine Ausbildung, bei der die obere Kastenwand ι mit der Kastenseitenwand 3 und die untere Kastenwand 4 mit der Kastenseitenwand 2 biegungsfest verbunden ist, wobei die Gelenkverbindung der Kastenwände ι und 2 bzw. 3 und 4 an den Kanten 8 und 9 erfolgt.Fig. 2 shows an embodiment in which the upper box wall ι with the box side wall 3 and the lower box wall 4 is rigidly connected to the box side wall 2, the articulated connection of the box walls ι and 2 or 3 and 4 at the edges 8 and 9 takes place.

Beim Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 sind die Kastenoberwand 1 und die Kastenunterwand 4 biegungsfest je mit den Teilen 2', 3' und 2", 3" der vorderen und hinteren Kastenseitenwand verbunden. Die gelenkige Längsverbindung der Wandteile 2', 2" und 3', 3" erfolgt bei 10 und 11 in einer Ebene, die bei Biegungsbeanspruchungen des Trägers spannungsfrei ist.In the embodiment according to Fig. 3, the box top wall 1 and the box bottom wall 4 are rigidly connected to parts 2 ', 3' and 2 ", 3" of the front and rear box side walls. The articulated longitudinal connection of the wall parts 2 ', 2 "and 3', 3" takes place at 10 and 11 in a plane which is stress-free when the beam is subjected to bending.

Abb. 4 und 5 zeigen eine Ausführung, bei der die Kastenoberwand 1 biegungssteif mit den Kastenseitenwänden 2 und 3 verbunden ist, welche ihrerseits mit der unteren Kastenwand 4 bei 12 und 13 gelenkig verbunden sind. Wie aus Abb. 5 ersichtlich ist, sind die obere und untere Kastenwand, die zugleich einen Teil der oberen und unteren Begrenzungswand des Tragflügels bilden, in der Weise knick- und biegungssteif ausgebildet, daß je ein Wellblech 14, dessen Wellen sich quer zur Flugrichtung und in Flügellängsrichtung erstrecken, beiderseits mit zug- und druckfesten Gliedern 15 und 16 fest verbunden ist. Der Übergang von der Kastenwand ι zu den Kastenseitenwänden 2 und 3 ist biegungsfest ausgebildet. Die untere Kastenwand 4 dagegen ist an den Stellen 12' und 13' gelenkig mit den Kastenseitenwänden 2 und 3 verbunden, indem die zu verbindenden Teile in dünne, aufeinanderliegende Flanschen 17, 18 auslaufen, die mittels in einer Reihe angeordneter Verbindungsglieder,Fig. 4 and 5 show an embodiment in which the box top wall 1 is rigid with bending the box side walls 2 and 3 is connected, which in turn with the lower box wall 4 at 12 and 13 are articulated. As can be seen from Fig. 5, the upper and lower box walls, which are also part of the upper and lower boundary walls of the wing, designed in such a way that it is rigid and flexurally rigid, that a corrugated sheet 14, the waves of which are transverse to the direction of flight and in the longitudinal direction of the wing extend, on both sides with tensile and pressure-resistant members 15 and 16 firmly connected is. The transition from the box wall ι to the box side walls 2 and 3 is designed to be resistant to bending. The lower box wall 4, however, is at the points 12 ' and 13 'articulated to the box side walls 2 and 3 connected by dividing the parts to be connected into thin, one on top of the other Flanges 17, 18 run out, which by means of in a row of arranged connecting links,

z. B. Schrauben 19, zusammengehalten sind. Soll der Innenraum des kastenförmigen Trägers zugänglich gemacht werden, so bedarf es lediglich des Lösens der Schrauben 19, worauf die untere Kastenwand 4 abgenommen werden kann. Da im Kasteninnenraum keine Querwände o. dgl. angeordnet, sind, steht der gesamte Kasteninnenraum zur Unterbringung von Lasten oder anderen Gegenständen zur Verfügung. Es kann sich bei dem kastenförmigen Träger auch um das die Kräfte aufnehmende Glied von Leitwerkflächen oder Flossen handeln.z. B. screws 19 are held together. Should be the interior of the box-shaped carrier are made accessible, it is only necessary to loosen the screws 19, whereupon the lower box wall 4 can be removed. Since no transverse walls or the like are arranged in the box interior, the entire interior of the box is available for storing loads or other objects. It can in the case of the box-shaped girder also around the force-absorbing member of the tail surfaces or trade fins.

Claims

Patent claims:

i. Aircraft wings, fins or rudders where the attacking Forces are absorbed by box-shaped girders, the width of which is considerable Part of the wing chord occupies and which are divided in the longitudinal direction of the carrier, the carrier parts being detachable from one another are connected ·, characterized in that the support member consists of releasably interconnected support longitudinal walls exists, which represent kink and bend-resistant body, which in relation to their extension a small thickness without sudden changes in the longitudinal direction of the girder have and which are connected to one another in a shear-proof manner in the longitudinal direction of the carrier in such a way that they have a static result in immobile hollow body with joint-like longitudinal connections.

2. hydrofoil according to claim 1, characterized in that the upper and lower Boundary wall of the wing in a considerable area of the wing depth by the kink and bending resistant. formed upper and lower girder longitudinal walls are formed.

3.- hydrofoil according to one of claims ι or 2, characterized in that that at the same time the upper box wall (1) forming part of the upper boundary wall of the wing at the leading or trailing edge in a rigid manner into the leading edge or rear box side wall (2 or 3) passes over, while the rest of the box side wall (3 or 2) and at the same time the lower box wall (4) forming part of the lower boundary wall of the Wing at their longitudinal edges (5, 6, 7) with each other and with the former Box side wall and the upper box wall (1) merging into this articulated connected (Fig. 1).

4. hydrofoil according to one of claims ι or 2, characterized in that that at the same time part of the upper and lower limit wall of the wing forming box walls (1 and 4) rigidly in the front and rear Box side wall (2 and 3) pass over and that the two box parts thus formed (1, 3 and 2, 4) connected to one another in an articulated manner at their longitudinal edges (8, 9) are '(Fig. 2).

5. hydrofoil according to one of claims ι or 2, characterized in that ho that the upper and lower part of the boundary wall of the wing, which the upper and lower box wall (1 and 4) educates. the front and rear edges rigid in the box side wall parts (2 ', 3' and 2 ", 3") pass over, and that those joined against one another result in the front and rear box side walls (2, 3) Parts are articulated at their longitudinal edges (10, 11) in the plane of the support that is free of stress when bending are connected to each other (Fig. 3).