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Flugzeugflügel mit zwei Stellflächen Es sind Flugzeugflügel mit zwei
Stellflächen bekannt, deren Hauptstellfläche gegenüber dem Flugzeugflügel und deren
Hilfsstellfläche gemeinsam mit der Hauptstellfläche oder ihr gegenüber auch einzeln
nach hinten verschoben und dabei gedreht werden kann. Bei diesen bekannten Flugzeugflügeln
liegen beide Stellflächen in der Ruhestellung im Normalprofil.
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Zur Erreichung bedeutender . Höchstauftriebswerte und günstiger Start-
und Steigeigenschaften muß die Gegeneinanderverstellung der Flügelteile derart erfolgen,
daß sie zu einer erheblichen Längen- und Wölbungsvergrößerung des Flugzeugflügels
führt; insbesondere muß die Hilfsstellfläche ausreichend weit nach hinten verschoben
werden können, um in der Endstellung bei abwärts gedrehter Lage gegen das hintere
Ende der Hauptstellfläche unter einem nach hinten offenen spitzen Winkel angestellt
zu sein. Diese weitgehende Verschiebungsmöglichkeit der Hilfsstellfläche nach hinten
bietet aber erhebliche konstruktive Schwierigkeiten. Es lag daher die Aufgabe vor,
gleiche Höchstauftriebswerte ohne so weitgehende Verschiebung der Hilfsstellfläche
zu erreichen.
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Diese Aufgabe wird durch den den Erfindungsgegenstand bildenden Flugzeugflügel
in der Weise gelöst, daß bei ihm in der Ruhelage der Stellflächen nur die Hauptstellfläche
in bekannter Weise den Flugzeugflügel zu einem Normalprofil ergänzt, die Hilfsstellfläche
aber außerhalb des Normalprofils, und zwar zur Vermeidung größerer Verschiebungswege
beim Verstellen nach hinten schon in der Ruhestellung nächst dem hinteren Ende der
Hauptstellfläche über, unter oder in Richtung der Profilachse der Hauptstellfläche
hinter demselben angeordnet und gegen das hintere Ende der Hauptstellfläche im gleichen
Sinne wie diese gegen den Flugzeugflügel unter einem nach hinten offenen spitzen
Winkel anstellbar ist. Nach den durchgeführten Versuchen führt diese Anordnung in
der Tat zu einer bisher unerreicht hohen Auftriebs-
Steigerung sowie
zu günstigen Start- und Steigeigenschaften, und zwar ohne den eigentlich zu erwartenden
Nachteil, daß inderRuhelage der Stellflächen (Schnellflugstellung) wegen der Anordnung
der Hilfsstellfläche außerhalb des Normalprofils einerhöhterLuftwiderstand erzeugt
wird.
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Die Anordnung einer Hilfsstellfläche außerhalb eines ungeteilten Normalprofils
ist nicht neu. Da aber wegen der fehlenden Unterteilung des Normalprofils eine aus
diesem heraus nach hinten verschiebbare und dabei abwärts drehbare Hauptstellfläche
nicht vorgesehen ist, so kann mit der bekannten Einrichtung keine so bedeutende
Längen- und Wölbungsvergrößerung des Flügels und demnach keine so bedeutende Auftriebssteigerung
erzielt werden, wie beim erfindungsgemäßen Flügel.
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Wesentlich für diesen ist auch, daß die im Normalprofil liegende Hauptstellfläche,
an der außerhalb des Normalprofils Hilfsstellfläche angeordnet ist, nicht nur drehbar,
sondern dabei auch noch nach hinten verschiebbar ist. Wäre sie, wie in einem bekannten
Falle, ohne Verschiebbarkeit nach hinten nur drehbar, so wäre bei der Verstellung
der Flügelteile eine Längenvergrößerung des Flügels überhaupt nicht und eine Wölbungsvergrößerung
desselben nur in geringerem Maße wie beim erfindungsgemäßen Flügel möglich.
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Ebenso würde die erhebliche Vergrößerbarkeit der Länge und Wölbung
des Flügels fehlen, wenn, wie in einem anderen bekannten Falle, zwar eine im Normalprofil
liegende, nach hinten verschiebbare und dabei drehbare Stellfläche vorgesehen wäre,
aber eine an letzterer außerhalb des Normalprofils angeordnete Hilfsstellfläche
fehlen würde.
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Auch die Anordnung einer Hilfsstellfläche hinter dem hinteren Ende
einer davor angeordneten Hauptstellfläche sowie die Verstellbarkeit der beiden Stellflächen
in der Weise, daß die Hauptstellfläche schwenkbar und die Hilfsstellfläche gegen
das hintere Ende der Hauptstellfläche unter einem nach hinten offenen spitzen Winkel
anstellbar ist, ist bei Leitwerken für Flugzeuge bekannt. Demgegenüber handelt es
sich beim erfindungsgemäßen Flugzeugflügel aber vor allem um eine Einrichtung für
Landeklappen, wozu kommt, daß bei den beka.'nnten Leitwerken der Hauptstellfläche
kein mit ihr in einem Normalprofil liegender, flugzeugfester Flügelteil vorgeschaltet
ist, gegenüber welchem sie nach hinten verschoben und dabei abwärts gedreht werden
könnte.
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In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen des neuen Flugzeugflügels
je bei verschiedener Stellung seiner Teile dargestellt, und zwar zeigen Fig. i a
bis i c eine erste, Fig. z a und 2 b eine zweite, Fig. 3 a und 3 b eine dritte,
Fig. -ja und q.b eine vierte, Fig. 5 a bis 5 c eine fünfte, Fig. 6a und 6b eine
sechste und Fig. 7 die Draufsicht einer siebenten Ausführungsform.
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In allen Fällen ist I der Tragflügel, 1I die Hauptstellfläche und
III die Hilfsstellfläche, welche an der Bewegung der Hauptstellfläche 1I teilnimmt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. i a bis i c ist die Hauptstellfläche
II einerseits durch einen an ihrem Kopf angreifenden Lenker i mit dem am Tragflügel
I um die Achse drehbaren Steuerhebel 3 verbunden, und andererseits sitzt sie mit
einem unteren Ausleger ,a. lose drehbar auf einer von einem unteren Ausleger 5 des
Tragflügels I getragenen Achse 6. In der Ruhestellung der Teile (Fig. i a) ergänzt
die Hauptstellfläche II den Tragflügel I zu einem Normalprofil, nämlich einem Profil
mit ungebrochener, d. h. ohne Knick oder Unterbechung stetig vom Kopfende des Tragflügels
I bis zum Schwanzende der Hauptstellfläche 1I verlaufender Skelettkurve s (Fig.
i a). Durch Drehen des Steuerhebels 3 entgegengesetzt zum Sinne des Uhrzeigers kann
die Hauptstellfläche II aus der Stellung der Fig. i a in diejenige der Fig. i b
verstellt werden, wobei der in der Ruhestellung (Fig. i a) zwischen ihr und dem
Tragflügel vorhandene Spalt 7 erheblich vergrößert wird. Im übrigen kann man wegen
dieses in der Ruhestellung zwischen der Hauptstellfläche II und dem Tragflügel I
vorhandenen Spaltes 7 den Steuerhebel 3 auch im Sinne des Uhrzeigers drehen, dann
gelangt die Hauptstellfläche II aus der Stellung der Fig. i a in diejenige der Fig.
i c.
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Die Hilfsstellfläche III befindet sich bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel
hinter dem Normalprofil, nimmt an der Verstellung der Hauptstellfläche II teil und
ist auch eigenbeweglich. Sie sitzt mit einem vorderen Ausleger 8 drehbar auf einer
am Schwanzende der Hauptstellfläche II angebrachten Achse 9 und ist durch einen
auf der Unterseite der Hauptstellfläche 1I verlaufenden Lenker io mit einem einarmigen
Hebel i i verbunden, der um eine am Ausleger 5 des Tragflügels angebrachte Achse
12 drehbar ist. Dieser Hebel i i ist außerdem noch mittels eines Lenkers
13 an einen -zweiten, am Tragflügel I angeordneten, um die Achse 1q. drehbaren
Steuerhebel 15
angeschlossen, der bei der Drehung des Steuerhebels 3 zur Verstellung
der Hauptstellfläche II feststeht. Dadurch wird die Hilfsstellfläche III bei der
Verstellung der Hauptstellfläche II zwangsläufig mit verstellt. Wird
der
Steuerhebel 3 aber, nachdem man mit seiner Hilfe die Stellfläche in beliebige Lage
eingestellt hat, festgestellt, so läßt sich durch Drehen des Steuerhebels 15 im
Sinne des Uhrzeigers oder entgegengesetzt dazu die Hilfsstellfläche III auch unabhängig
von der Hauptstellfläche II verstellen, wie dies z. B. in Fig. i a durch die gestrichelt
gezeichneten Stellungen der Hilfsstellfläche III veranschaulicht ist. Wegen dieser
Eigeaverstellbarkeit der Hilfs,stellfläche III unabhängig vön der Verstellbarkeit
der Hauptstellfläche II ist die Ausführungsform der Tragfläche nach Fig. i a bis
i c auch für die Zwecke der Querstabilisierung geeignet.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 a und 2 b hängt die Hauptstellfläche
II an einem oberen Ausleger 16 des Tragflügels I mittels zweier Lenker i7, 18. Der
Fußpunkt des vorderen Lenkers 17 ist durch die Lenkstange i mit dem am Tragflügel
I um die Achse 2 dreh-. baren Steuerhebel 3 verbunden. In der Normalstellung (Fig.
2 a) ist zwischen dem Tragflügel I und der Hauptstellfläche II ein schmaler Spalt
vorhanden, der eine Drehung des Steuerhebels 3 im Sinne des Uhrzeigers und damit
eine Bewegung der Hauptstellfläche II nach oben ausschließt. Es kann mithin der
Steuerhebel 3 um die Achse 2 nur entgegengesetzt zum Uhrzeiger gedreht werden, dann
gelangt die Hauptstellfläche II aus der Stellung der Fig. 2 a in die Stellung der
Fig. 2 b. Die Hilfsstellfläche III befindet sich hier in der Ruhelage der Teile
hinter und unter dem durch den Tragflügel I und die Hauptstellfläche II gebildeten
Normalprofil und ist um eine von einem hinteren Ausleger i9 der Hauptstellfläche
II getragene Achse 2o schwingbar. An der Unterseite ist die Hilfsstellfläche III.
durch einen Lenker io mit dem Fußende des hinteren Lenkers 18 gelenkig verbunden.
Bei der beschriebenen Ausführungsform verstellt sich bei der Verstellung der Hauptstellfläche
II zugleich auch die Hilfsstellfläche III, doch ist diese nicht eigenbeweglich.
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Die Ausführungsform nach Fig. 3 a bis 3 c unterscheidet sich von derjenigen
nach Fig. i a bis i c im wesentlichen dadurch, daß die Hilfsstellfläche III sich
im Ruhezustand der Teile hinter und unter dem durch den Tragflügel I und die Hauptstellfläche
II gebildeten Normalprofil befindet und die drehbare Verbindung zwischen der Hauptstellfläche
II und der Hilfsstellfläche III der Ausführungsform nach Fig. 2 a und 2 b entspricht.
Auch sitzt der einarmige Hebel i i unmittelbar auf der Achse 6, welche den Ausleger
4 der Hauptstellfläche II mit dem Ausleger 5 des Tragflügels I verbindet. Wie bei
der Ausführungsform nach Fig. i a bis i c läßt sich die Haupt-Stellfläche II zusammen
mit der Hilfsstellfläche III nach unten in die Lage der Fig. 3 b oder nach oben
in die Lage der Fig. 3 c verstellen. Ferner ist in jeder Lage der Hauptstellfläche
II die Hilfsstellfläche III auch eigenbeweglich,. so daß sich auch diese Ausführungsform
für die Querstabilisierung eignet.
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Die Ausführungsform nach Fig. 4a und 4b entspricht im wesentlichen
derjenigen nach Fig. 2 a und 2 b mit dem Unterschied, daß das hintere Ende des-Tragflügels
I sich weiter als dort über die Hauptstellfläche II nach hinten erstreckt und das
Stellzeug der Hauptstellfläche Il ein anderes ist. Am Tragflügel I sitzen fest auf
einer durch einen Schiurtrieb 21, 22, 23, 24 antreibbaren Welle 25 zwei Zahnräder
26, 27. Das Zahnrad 26 steht im Eingriff mit einer in einer (nicht gezeichneten)
Führung,des Tragflügels I hin und her beweglichen Zahnstange 28, die am Kopf der
Hauptstellfläche II angelenkt ist. Das Zahnrad 26 treibt ein darüber angeordnetes
Zahnrad 29, das mit einer anderen in einer olleren Führung 3o beweglichen Zahnstange
31 im Eingriff steht. Mit dieser ist die Hauptstellfläche II durch die beiden Lenker
17, 18 verbunden, von welchen der vordere 17 zum Angriffspunkt der unteren Zahnstange.
28 am Kopf der Hauptstellfläche II führt. Der hintere Lenker 18 ist wieder
durch einen Lenker io mit der Hilfsstellfläche III verbunden, -die in gleicher Weise
wie z. B. bei der Ausführungsform nach Fig. 2a und 2b um die von einem Ausleger
19 der Hauptstellfläche II getragene Achse 20 ,drehbar Ist. Wenn mittels des Schiurtriebes
die Zahnräder 26 und 29 gedreht werden, so wird die Hauptstellfläche-II und zwangsläufig
mit ihr die Hilfsstellfläche III verstellt. Wie; man. exkennt, befindet sich die
Hauptstellfläche II abweichend von den zuvor beschriebenen Ausführungsformen in
ihrer Endstellung außerhalb des Normalprofils. Eine Verstellung der Hilfs- j stellfläche
III unabhängig von der Hauptstellfläche II ist hier nicht vorgesehen.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 a bis 5 c befindet sich die Hilfsstellfläche
III im Ruhezustand oberhalb des Schwanzendes .der i Hauptstellfläche II. Wie bei
der Ausführungsform nach Fng. i a ist am Tragflügel I ein um eine Achse 2 drehbarer
Steuerhebel 3 vorgesehen, der mittels eines Lenkers' i am Kopf der Hauptstellfläche
II angreift. Diese sitzt mit einem unteren Ausleger 4 lose drehbar auf einer in
einem Ausleger 5 des Tragflügels I gelagerten Achse 6. Am Steuerhebel 3 ist noch
ein zweiter Lenker 32 angelenkt, der an das Kopfende der Hilfsstellfläche III führt.
Diese wird von zwei aufwärts gerichteten Lenkern 33, 34 getragen,
deren
Fußpunkte in einem zweiten unteren Ausleger 35 .der Hauptstellfläche 1I drehbar
gelagert sind. Zwischen der Hauptstellfläche II :und :dem Tragflügel I ist .im Ruhezustand
der Teile ein Spalt 7 vorhanden. Dreht man den Steuerhebel 3 entgegengesetzt zum
Sinne des Uhrzeigers, so gelangen die Teile aus der Stellung der Fig. 5a in diejenige
der Fig. 5 b, in welcher die Hauptstellfläche II nach. unten gedreht ist und die
Hilfsstellfläche III, die vorher über dem Schwanzende der Hauptstellfläche II lag,
sich nunmehr hinter und unter dem Schwanzende, stark positiv angestellt, befindet.
Dreht man den Steuerhebel 3 im Sinne des Uhrzeigers, so gelangen die Teile .aus
der Stellung der Fig. 5 a in diejenigeder Fig. 5c, ohne daß :die gegenseitige Lage
der Hilfsstellfläche III zur Hauptstellfläche II sich wesentlich ändert.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.6a und 6'b entspricht die Verbindung
der Hauptstellfläche II mit dem Tragflügel I der Verbindung bei der Ausführungsform
nach Fig. z a und --:b. Es ist 3 :der um die Achse a drehbare Steuerhebel, der mittels
des Lenkers i am Kopf der Hauptstellfläche II angreift, und 17, I8 sind zwei Lenker,
mittels welcher die Hauptstellfläche II aaßerdem am Ausleger 16 des Tragflügels
I hängt. Im vorliegenden Falle sitzt die Hilfsstellfläche III an einer in einer
Führung 36 der Hauptstellfläche II verschiehbaren Stange 37, welche mittels eines
Lenkers 38 an den Steuerhebel 3 angeschlossen ist. Dreht man den Steuerhebel 3 entgegengesetzt
zum Sinne des Uhrzeigers, so gelangen .die Teile aus :der Stellung der Fig. 6a in
diejenige der Fig. 6b, in welcher die Hauptstellfläche 1I gegenüber der Ausgangslage
abwärts gedreht ist und die zuvor oberhalb der ITauptstellfläche II befindliche
Hilfsstellfläche III ,durch eine reine geradlinige Verschiebungsbewegung hinter
und unter das Schwanzende .der Hauptstellfläche II gebracht ist.
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Die beiden Ausführungsformen nach den Fig. 5 a bis 5 c sowie 6 a und
6 b weichen auch noch dadurch voneinander .ab, daß bei der erstgenannten Ausführungsform
in der Ruhelage der Teile zwischen der Hauptstellfläche II und der Hilfsstellfläche
III ein Spalt 39 gebildet ist, während bei der Ausführungsform nach Fig. 6a und
6:b die Hilfsstellfläche III an der Hauptstellfläche II ohne Spalt anliegt.
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Bei den Ausführungsformen nach Fig. 5 a bis 5 c und 6 a, 6b liegt
die Hilfsstellfläche im Vergleich zu den früher beschriebenen Ausführungsformen
in cinein viel empfindlicheren Strömungsbereich des Flugzeugflügels, nämlieh an
seiner Oberseite, was möglicherweise, und zwar bei der Ausführungsform nach Fig.
5 a Ibis 5 c in höherem Maße als bei der Ausführungsform nach Fig.6a, 6b bei in
der Ruhestellung befindlichen Stellflächen zu einer Erhöhung des Luftwiderstandes
führen könnte. Indessen läßt sich diese .durch geeignete Profilierung und geringe
Abmessung der Hilfsstellfläche in erträglichenGrenzen halten.
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Fig. 7 zeigt in d .er Draufsicht eine Einrichtung, um die Hilfsstellfläche
aus der Anfangsindie Endstellung durch eine Schwenkung um lotrechte Achsen überzuführen.
Die Hilfsstellfläche II I, die in, der Ruhelage wieder wie bei der Ausführungsform
nach Fig.6a und 6b an der Hauptstellfläche II ohne Spalt anliegt, ist mittels mehrerer
zu Gelenkparallelogrammen sich ergänzender und :um lotrechte Achsen .4o schwingender
Lenker 41 mit der Hauptstellfläche 1I verbunden. Sie kann durch in (nicht gezeichnetes)
Gestänge aus der in vollen Linien veranschaulichten Stellung III in die in gestrichelten
Linien gezeichnete Stellung III' verstellt werden, wobei die Verstellung auch so
erfolgen kann, daß der Anstellwinkel der Hilfsstellfläche in der Endstellung derselben
gegenüber demjenigen in ihrer Ruhestellung im positiven Sinne vergrößert wird.