DE705293C - Versteifung von zwei sich durchdringenden Teilschalen fuer Flugzeuge - Google Patents
Versteifung von zwei sich durchdringenden Teilschalen fuer FlugzeugeInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
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- B64C2001/0045—Fuselages characterised by special shapes
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- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
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Description
Vorliegende Erfindung bezieht sieh auf
Schalenbauteile für Flugzeuge und betrifft eine neuartige Versteifung zweier sich durchdringender
Körper, beispielsweise eines mit einer großen Längsaussparung versehenen
Rumpfes an der Durchdringungsstelle mit dem Flügel.
Ein Flugzeugrumpf mit sehr langem, in Flugrichtung verlaufendem Ausschnitt stellt
im Querschnitt gesehen eine Teilschale mit offenem, beispielsweise hufeisenförmigem
Querschnitt dar. Derartige Teilschalen sind ohne geeignete Versteifungen unstabil und
werden z. B. durch ein Drehmoment um die Flugzeugquerachse stark verformt. Es mußte
daher der den Rumpf durchdringende Flügel bisher an der Durchdringungsstelle als Vollschale
ausgeführt werden, bildete also ein Fundament mit geschlossenem Rechteckquer -
ao schnitt. Dieser geschlossene Fundamentquerschnitt ist namentlich bei Schwimmerflugzeugen
für die Beherrschung der Kräftewirkung aus einseitigen Bug- oder Hecklandungen notwendig. Dabei wird das Flügeldrehmoment
auf der Erregerseite (in Abb. 1 Flügelbackbordseite) durch den Flügel weitergeleitet,
bis der Gleichgewichtszustand durch das Rumpfdrehmoment in Verbindung mit dem Flügelsteuerborddrehmoment hergestellt
ist. Ähnliches gilt für die Kräftewirkung bei einseitigem Stoß auf das Fahrwerk von Landflugzeugen.
Vorstehende Ausführung der Flügelrumpfdurchdringung mit durchgehender Flügelvollschale
hat den Nachteil, daß der Innenraum des Rumpfes an der Durchdringungsstelle größtenteils durch den Flügel eingenommen
wird und für die Unterbringung von Ausrüstungsteilen, Geräten usw. nicht verfügbar
ist.
Führt man nun zur Schaffung von freiem Raum im Rumpf den Flügel an der Durch-
dringungsstelle ebenfalls als unten offene
Teilschale aus mit einseitig offenem rechteckförmigem
Querschnitt, so ergibt sich eine große Unstabilität für das Bauganze. Die
Folge davon ist, daß sich die Rumpfschale beispielsweise unter Einwirkung eines Kräftepaares
P, a, wie in Abb. 2 angedeutet, in der
Längsrichtung verschiebt. Dabei werden dir ursprünglich ebenen Querschnitte der Rumpf
ίο teilschale verwölbt.
Es ist ferner eine Konstruktion eine? Schalenrumpfes bekannt, dessen Rumpfbeplankung
von den Stegen der Flügelholme durchdrungen wird. An den Durchdringungsstellen
ist der Rumpf durch Ringspante versteift, die untereinander durch Rohre in bestimmtem
Abstand gehalten werden. Dabei reichen die Stege der Flügelholme nur bis zur Innenkante der Ringspante, der Innen
2t) raum des Rumpfes an der Ansatzstelle des
Flügels bleibt also frei zur Aufnahme von Lasten. Bei Vorhandensein einer größeren
Längsaiissparung im Rumpf bilden die Ringspante jedoch keine ausreichende Verstei-
«5 fung der Rumpfschale. Bei Einwirkung von Verdrehkräften auf die Flügel verschieben
sich die beiden an den Seiten der Aussparung liegenden Rumpfteile gegeneinander, und die
Rumpfspante verwölben sich. Um dieser Verwölbung zu begegnen, wird vorgeschlagen, etwa halbmondförmige Kasten
spante im Rumpf einzubauen, welche die oben angeführte Bewegung völlig ausschalten
und die Rumpfquerschnitte zwingt, ohne Vcrwölbung eben zu bleiben. Als Bauelemente
für einen solchen Kastenspant dienen z. B. zwei bereits vorhandene Spanten, der zwischen
ihnen liegende Streifen der Rumpfhaut und eine zweite an der Innenseite der Spanten
anzuordnende Wand, welche die beiden Spanten und die darüberliegende Haut zu einem
hufeisenförmigen Kastenbauteil mit Rechteckquerschnitt ergänzt. Diese Wand kann als Vollwand mit einzelnen Ausschnitten zur
is Durchführung von Gestänge, Kabeln. Rohrleitungen usw. oder als gitterförmiges Stabwerk
ausgeführt sein. Der Kastenspant kann auch aus einem Spant, einem Streifen der
Außenhaut und einer zweiten Wand gebildet sein, welche die Außenhaut mit der Innenkante
des Spantes verbindet, so daß ein Kastenspant mit dreieckigem Querschnitt entsteht.
Durch Einbau eines oder mehrerer derartiger Kastenspante in eine der beiden Teilschalen
wird Stabilität des Gesamtaufbaues von Rumpf- und Flügelteilschale erreicht.
Derartige Durchdringungen zweier Teilschalen treten auch bei anderen Aufgaben 6u in der Flugzeuggestaltung auf. Die Kasten
spante werden zweckmäßigerweise in der Nähe, etwa zu beiden Seiten der Durchdringungsstelle
in dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel im Rumpf angeordnet.
Die Kastenspante können als Kraftstoffbehälter oder als schwimmfähige Luftkästen
ausgebildet sein.
Die Zeichnung" veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel
vorliegender Erfindung.
Abb. ι zeigt ein Schwimmerflugzeug in schematischcr Darstellung. Es ist 1 der als
Teilschale ausgebildete Rumpf mit länglichem Ausschnitt 2 an der L'nterseite. Der Rumpf
wird von dem ebenfalls als Tcilschale ausgebildeten Flügel 3 durchdrungen. Es sind 4
die zu beiden Seiten der Durchdringungsstelle im Rumpf 1 eingebauten Kastenspante.
Die beiden Schwimmer 5 sind mittels Streben ό mit dem Flügel verbunden. Bei ein
seitiger Landung, /.. B. wenn zuerst der Bug des Backbordschwimmers die Wasseroberfläche
berührt, wirkt eine Kraft/3,, im Abstand c von der Flügehnitte auf den Schwimmer.
Das Drehmoment Pn., c wird durch die Streben 6 auf den Flügel übertragen.
Abb. 2 zeigt schematisch eine unvcrsteiftc Rumpfteilschale 7 mit den auf sie wirkenden
Kräftepaaren. Auf der einen Seite, die mit der Kante S-g abschließt, wirkt das Kräftepaar
P, α in Rumpflängsrichtung, welches hervorgerufen wird durch das auf den Flügel
übertragene Schwimmermoment Pw, c; auf
der Gegenseite mit der Abschlußkante ι ο-11
wirkt das Reaktionsmoment P', a' ebenfalls in Rumpf!ängsrichtung. Unter der Wirkung »5
der Kräftepaare erfährt die Rumpfteilschale die dargestellte Verschiebung. Die Kante
ι ο-11 verschiebt sich nach 10'-11', die
Kante 8-9 nach 8'-g'. Desgleichen verwölben sich die ursprünglich ebenen Endquerschnitte
10-8 und 11-9 in die neue Lage io'-8' und
U'-9'.
Abb. 3 zeigt die gleiche Rumpfteilschalc 7. versteift durch einen Kastenspant 12, 13, 14.
15. Es sind 13 und 14 zwei ebene Spanten
an der Innenseite der Rumpfteilschale 7, 15 der zwischen den Spanten 13 und 14 liegende
Streifen der Außenhaut. Zwischen den Innenkanten der Spanten 13 und 14 liegt eine
Wand 12, welche die Teile 13, 14 und 15 zu no
dem hufeisenförmigen Kastenspant mit Rechteckquerschnitt ergänzt.
Abb. 4 und 5 zeigen schematisch zwei weitere Ausführungsformen der Erfindung.
Abb. 4 zeigt einen Kastenspant 16 mit dem in der Mitte des vollen Rumpfquerschnittes
angebrachten Flügel 17. An der l'nterseite trägt der Rumpf einen langen Ausschnitt
18.
Abb. 5 zeigt schematisch· einen Querschnitt durch die Flügelrumpfdurchdringiing eines
Schulterdeckcrs. Es ist 19 der Kastenspant,
der an seinem oberen Teil den Flügel 20 trägt und bei 21 einen langen seitlichen Ausschnitt
besitzt.
Claims (3)
1. Versteifung von zwei sich durchdringenden, je als Teilschale ausgebildeten
Flugzeugbauteilen, beispielsweise einem Schalenrumpf mit großer Längsaussparung an der Unterseite und dem als
unten offene Teilschale ausgebildeten Flügel durch in der Nähe der Durchdringungsstelle
angeordnete Spante, dadurch gekennzeichnet, daß die in einer der Teilschalen
angeordnete Spante als Kastenspante mit Hohl querschnitt ausgeführt
sind.
2. Versteifung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kastenspante
als Kraftstoffbehälter oder schwimmfähige Luftkästen ausgebildet sind.
3. Versteifung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kastenspante
Ausschnitte zur Durchführung von Kabeln, Rohren, Gestänge usw. aufweisen.
H ierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DED80152D DE705293C (de) | 1939-03-29 | 1939-03-29 | Versteifung von zwei sich durchdringenden Teilschalen fuer Flugzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE705293C true DE705293C (de) | 1941-04-23 |
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ID=7063185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DED80152D Expired DE705293C (de) | 1939-03-29 | 1939-03-29 | Versteifung von zwei sich durchdringenden Teilschalen fuer Flugzeuge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE705293C (de) |
-
1939
- 1939-03-29 DE DED80152D patent/DE705293C/de not_active Expired
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