NL8003951A - Vliegtuig, voorzien van vleugels met door middel van zesstangenmechanismen beweegbare kleppen. - Google Patents

Description

T t J/AS/Fokker/5 8 "Vliegtuig, voorzien van vleugels met door middel van zesstangenmechanismen beweegbare kleppen"

De uitvinding heeft betrekking op een yliegtuig, voorzien van vleugels met in de vliegrichting aan de achteronder zij de .daarvan, door middel van zesstangenmechanismen beweegbare kleppen, waarbij elk zesstangenmechanisme zodanig 5 is geconstrueerd, dat de bijbehorende klep daarmee kan worden bewogen tussen een kruisstand, waarin de klep aërodynamisch een geheel met de vleugel vormt en een landingsstand, waarin de klep over een zodanige uitzetafstand naar achteren is bewogen, dat de neus daarvan zich ongeveer ter hoogte van 10 de vaste achterrand van de vleugel bevindt, waarin de klep over ten minste 35° vanuit de kruisstand naar beneden is gekanteld en waarin tussen de klep en de vleugel een smalle spleet wordt gevormd.

Een dergelijk vliegtuig is bekend uit het 15 artikel "Boeing 7x7" in Flight International van 19 juni 1976.

Het voordeel van het toepassen van zesstangenmechanismen boven de traditionele klepgeleidingsmechanismen met rails, karren en schroefspindels is, dat deze zesstangenmechanismen veel gunstiger onderhouds- en levensduur-2ff eigenschappen hebben. -- ' “

Het bekende vliegtuig zal voor de landing gebruik kunnen maken van een landingsbaan met een redelijke lengte, omdat de klep een voor de landing geschikte, in de aanhef beschreven stand kan innemen.

25 Echter zal voor het bij warm weer opstijgen van een hooggelegen vliegveld, waar de lucht dus een relatief lage dichtheid heeft, het bekende vliegtuig een lange startbaan nodig hebben, om de bij die omstandigheden hoog liggende startsnelheid te bereiken. Hierdoor zal dit vliegtuig van 3Q een aantal vliegvelden alleen met minder lading gebruik kunnen maken, hetgeen het economisch gebruik ongunstig beïnvloedt.

800 3 9 51 -2- k f «

Het doel van de uitvinding is een vliegtuig van de in de aanhef omschreven soort te verschaffen, dat ook bij een lage luchtdichtheid een korte startafstand heeft.

Dit wordt volgens de uitvinding bereikt, 5 doordat het zesstangenmechanisme zodanig is geconstrueerd, dat de klep bij de beweging tussen de kruisstand en de lan-dingsstand een eerste startstand passeert, waarin de klep over ongeveer driekwart van de uitzetafstand naar achteren is bewogen, de klep over een kleine hoek van ongeveer 5° 10 naar beneden is gekanteld en tussen de klep en de vleugel een aanzienlijk bredere spleet dan in de landingsstand wordt gevormd.

Hierdoor ondervindt het vliegtuig veel lift en tegelijkertijd weinig weerstand, waardoor de startsnelheid 15 over een korte startafstand wordt bereikt.

Door de maatregel van conclusie 2 verkrijgt het zesstangenmechanisme kleine afmetingen.

Door het toepassen van de maatregelen van de conclusies worden voordelen bereikt van een minimale 20. aërodynamische beïnvloeding van het vleugelprofiel en een robuste constructie van het zesstangenmechanisme.

Verdere kenmerken en voordelen van de uitvinding blijken uit de volgende beschrijving van een uitvoerings-voorbeeld aan de hand van de bijgevoegde tekeningen.

25 Fig. 1 is een bovenaanzicht van een vliegtuig volgens de uitvinding; ' " *- fig. 2 is op grotere schaal een doorsnede van f-ig. 1 volgens de lijn II-II, die de vleugelklep in de kruisstand toont; ; 3Q fig. 3 is een met fig. 2 overeenkomende door snede, die de vleugelklep in de eerste startstand toont; fig. 4 is een met fig. 2 en 3 overeenkomende doorsnede, die de vleugelklep in de landingsstand toont; fig. 5, 6 en 7 zijn respectievelijk met de 35 fig. 2, 3 en 4 overeenkomende doorsneden van een vliegtuig met een uit een voorklep en een achterklep bestaande vleugelklep; fig. 8 is een onderaanzicht van het in fig. 5-7 800 3 9 51 t t -3- getoonde zesstangenmechanisme op enigszins kleinere schaal; fig. 9 is een perspectivisch aanzicht van het zesstangenmechanisme van fig. 5-9, in de stand van fig. 7; en 5 fig. 10 is een aanzicht dat de constructie van' een stang van het zesstangenmechanisme van één van de voorgaande figuren toont.

Het vliegtuig 1 omvat een romp 2 met een tot één geheel daarmee verbonden staartstuk 3. Met de romp 2 10 zijn eveneens vleugels 4 verbonden, die in dit uitvoerings-voorbeeld straalmotoren 5 .dragen. Aan de achter-onderzijde van de vleugels 4 zijn kleppen 6 aangebracht, die in het bijzonder bij lage snelheden tot in de in fig. 1 gestippeld getekende stand uitgezet kunnen worden om de lift te ver-15 groten. Dit uitzetten geschiedt met behulp van door stroomlijnkappen 7 omsloten zesstangenmechanismen 10.

Zoals fig. 1 toont, heeft elke vleugel 4 aan de achterzijde twee dergelijke kleppen 6. Behalve deze kleppen 6 bevinden zich nog aan de achterzijde van de vleugel 4, en wel aan 20 de einden daarvan, rolroeren 9. Elke klep 6 wordt door twee zesstangenmechanismen 10 bediend.

Elk zesstangenmechanisme 10 omvat een zwenk-stang 13, een klepdraagstang 14, een giek 15, een programmeerstang 16.en een spanstang 17.

25 De giek 15 is met zijn vooreinde 20 door middel van een lager 2l zwenkbaar gelagerd op een vast met "een ^ dragend gedeelte van de vleugel 4 verbonden steun 22. Aan het achtereinde 23 van de giek 15 is door middel van een lager 24 de spanstang 17 gelagerd. De programmeerstang 16 3Q is met een lager 25 eveneens op de giek 15 gelagerd op een plaats tussen het vooreinde 20 en het achtereinde 23 van de giek in.

De programmeerstang 16 is met zijn andere einde 28, door middel van een lager 29, gelagerd op de zwenk-35 stang 13, die zelf door middel van een lager 27 met een einde zwenkbaar verbonden is met een steun 30 van de vleugel 4. Het andere einde van de zwenkstang 13 is met een lager 31 zwenkbaar met de klepdraagstang 14 verbonden.

800 3 9 51 -4- » ¥

Met de klepdraagstang 14 is eveneens de spanstang 17 verbonden, via een lager 26.

De klep 6 is door middel van op zichzelf bekende instelorganen 32 instelbaar aan de klepdraagstang 14 beves-5 tigd. Met behulp van de instelorganen 32 kan de klep 6 zodanig worden ingesteld, dat deze in de in fig. 2 getoonde kruisstand goed aanligt in de uitsparing 33 van de vleugel 4, zodat de vleugel 4 en de klep 6 aërodynamisch een gesloten geheel vormen.

10 Op de zwenkstang 13 grijpt een drijfstang 12 aan, die verbonden is met de kruk 11 van een roterend aandrijvingsorgaan 35. Door het aandrijvingsorgaan te laten roteren kan de klep 6 uit de in fig. 2 getoonde kruisstand, via de in fig. 3 getoonde eerste startstand naar de in fig.

15 4 getoonde landingsstand worden bewogen.

De verdraaiing van de kruk 11 wordt via de drijfstang 12 overgebracht op de zwenkstang 13. De zwenkstang 13 duwt, bij rotatie van het roterend aandrijvingsorgaan 35, in fig. 2 gezien tegen de richting van de klok 20 in, de klepdraagstang 14 en daarmee de klep 6 naar rechts.

Het kantelen van de klepdraagstang 14 ten opzichte van de vleugel 4 wordt veroorzaakt door de spanstang 17, die via het lager 24 verbonden is met de giek 15. De bewegingen van de giek 15 worden daarbij zodanig door de programmeerstang 25 16 geprogrammeerd, dat de klep 6 de juiste kantelstanden verkrijgt. Dankzij de in de figuren getoonde onderlinge ' positionering van de lagers en dimensionering van de stangen, worden de in conclusie 1 omschreven en in de figuren getoonde standen bereikt.

30 De lagers .21, 24-27, 29, 31 kunnen geschikte zelf smerende of conventionele nasmeerbare buslagers zijn.

De stroomlijnkap 7 wordt op bekende wijze bij het naar achteren bewegen van de klep 6 door een niet-getoonde stangoverbrenging geopend. In de figuren is 35 getoond, dat de kap 7 om het lager 21 scharniert. Dit is echter slechts een mogelijke uitvoeringsvorm. De kap kan ook om een ander punt scharnieren.

800 39 51 * * -5-

Zoals in fig. 2 tot en net 4 wordt getoond, is elke hoek van de driehoek, die gevormd wordt door de aslijnen van de lagers 24, 26 en 31 in de kruisstarid (fig.2) groter dan ongeveer 20° en in de landingsstand, (fig.4) 5 groter dan ongeveer 35°. Elke hoek van de driehoek die gevormd wordt door de aslijnen van de lagers 21, 25 en 29, is in de kruisstand groter dan ongeveer 24° en in de landingsstand groter dan ongeveer 29°. Door deze maatregelen wordt volgens de uitvinding bereikt, dat de maximale .

10 belasting van elke stang ten hoogste driemaal de maximale aërodynamische belasting van het zesstangenmechanisme bedraagt. In het geval van de in paren uitgevoerde stangen, zoals de stangen 16, 17, bedraagt deze factor zelfs ten hoogste anderhalf.

15 In de uitvoeringsvorm van fig'. 5 tot en met 9 bestaat de klep 6 uit een voorste klep 40 en een achterste klep 41. De achterste klep 41 kan voor het bereiken van een grotere lift, ten opzichte van de voorste klep 40 naar achteren worden bewogen en tegelijkertijd worden gekanteld 20 (zie fig. 7 en 9). Hierbij treedt tevens een grotere luchtweerstand op, zodat deze stand gebruikt wordt bij het landen.

Om deze reden mag de achterste klep 41 pas van de voorste klep 40 af bewegen, voorbij de uiterste start-stand. In deze uiterste startstand is de klep 6 over ongeveer 25 20° vanuit de kruisstand gekanteld. ^ .

Het mechanisme, dat de achterste klep 41, voorbij een hoekverdraaiing van de klep 6 van 20°, van de voorste klep 40 af beweegt, bestaat uit een met de giek 15 mee bewegende en daarvan naar achteren uitstekende hulpgiek 30 44, een stuurarm 42 en een duwstang 45. De stuurarm 42 is door middel van een lager 43 zwenkbaar op de spanstang. 17 gelagerd. De duwarm 45 is door midd,el van een lager 48 op de stuurarm gelagerd en wel zodanig, dat in de kruisstand de aslijn van het lager 48 samenvalt met de aslijn van het 35 lager 26. De duwarm 45 is met zijn andere einde zwenkbaar verbonden met een steun 49 van de achterklep 41. De stuurarm 42 wordt in de kruisstand en de startstanden door een 8003951 -6- schematisch getekende veer 50 ten opzichte van de spanstang 17 gefixeerd.

Bij de bewegingen van het zesstangenmechanisme 10 tot aan de uiterste startstand, bewegen de voorste klep 5 40/ de achterste klep 41 en de duwstang 45 dus als één geheel. Dit blijkt duidelijk uit een vergelijking van fig. 5 en 6.

Het einde van de stuurarm 42, dat ten opzichte van het lager 43 tegenover het aangrijpingspunt met de 10 duwstang 45 ligt, is voorzien van een profielsleuf 51.

Deze profielsleuf 51 is zodanig gedimensioneerd, dat deze aangegrepen wordt door een op de hulpgiek 44 gemonteerde nokkenrol 46, wanneer de klep 6 voorbij de uiterste startstand, dat wil zeggen, verder dan ongeveer '20° wordt 15 gekanteld. Door de aangrijping van de nokkenrol 46 in de profielsleuf 51, wordt de stuurarm 42 ten opzichte van de spanstang 17 om het lager 43 verdraaid, zodat de achterste klep 41 door middel van de duwstang 45 van de voorste klep 40 wordt af bewogen.

20

De achterste klep 41 is door middel van draag-stangen 52 met de voorste klep 40 verbonden. Elke draag-stang 52 is met een einde zwenkbaar met de achterste klep 41 en met het andere einde zwenkbaar met de voorste klep verbonden. In de kruisstand en de startstanden, waarin de 25 twee kleppen 40, 41 één geheel vormen, strekt de draagstang 52 zich ongeveer in de langsrichting van de kleppen 40, 41 uit. De aslijnen van de zwenkverbindingen met de kleppen 40, 41 staan onder een zodanige hoek ten opzichte van elkaar, dat bij het van de voorste klep 40 wegbewegen van de achter-30 ste klep 41, waarbij de draagarmen uitzwenken, de achterste klep 41 ten opzichte van de voorste klep 40 kantelt. De draagarmen 52 zijn voor de duidelijkheid in de figuren schematisch aangegeven.

Fig. 8 laat zien, dat bij de relatieve beweging 35 van de achterste klep 41 ten opzichte van de voorste klep 40, vanuit de met getrokken lijnen.getekende kruisstand naar de met streeplijnen getekende landingsstand, een 800 3 9 51 C * -7- langsverplaatsing yan de achterste klep 41 optreedt. Om deze reden zijn de lagers 48, 53 van de duwarm 45 uitgevoerd als bollagers (zie fig. 9).

Om constructieve redenen zijn de zwenkstang 13 5 de programmeerstang 16 en de spanstang 17 dubbel uitgevoerd.

In fig. 8 en 9 zijn daarom de betreffende verwijzingscijfers voorzien van een toevoeging a, b.

Volgens bepaalde veiligheidseisen moet zich in een constructiedeel van een vliegtuig een scheur kunnen 10 ontwikkelen, zonder dat hierdoor de goede werking van de constructie wordt beïnvloed. Hiertoe wordt elke stang van het mechanisme samengesteld uit 2 of 3 aan elkaar bevestigde delen. In fig. 10 wordt als voorbeeld een uit stangdelen 55/ 56 opgebouwde stang 54 getoond. De stangdelen 55, 56 zijn 15 elk op zichzelf voldoende sterk om de op de stang 54 optredende krachten te kunnen verwerken. De stangdelen 55, 56 worden bijvoorbeeld door klinknagels 57 met elkaar verbonden. Wanneer nu in één van de stangdelen 55 of 56 een scheur optreedt, blijft het andere stangdeel 56 resp.

2Q 55 volledig intact en blijft dit de functie van de stang 54 vervullen.

- - i-. ‘ 800 3 9 51

Claims (10)

1. Vliegtuig/ voorzien van vleugels met in de vliegrichting aan de achter-onderzijde daarvan, door middel van zesstangenmechanismen beweegbare kleppen, waarbij elk zesstangenmechanisme zodanig is geconstrueerd, dat de 5 bijbehorende klep daarmee kan worden bewogen tussen een kruisstand, waarin de klep aërodynamisch een geheel met de vleugel vormt en een landingsstand, waarin de klep over een zodanige uitzetafstand naar achteren is bewogen, dat de neus daarvan zich ongeveer ter hoogte van de vaste achterrand 10 van de vleugel bevindt, waarin de klep over ten minste 35° vanuit de kruisstand naar beneden is gekanteld en waarin tussen de klep en de vleugel een smalle spleet wordt gevormd, met het kenmerk, dat het zesstangenmechanisme zodanig is geconstrueerd, dat de klep bij de beweging 15 tussen de kruisstand en de langsstand een eerste startstand passeert, waarin de klep over ongeveer driekwart van de uitzetafstand naar achteren is bewogen, de klep over een kleine hoek van ongeveer 5° naar beneden'is gekanteld en tussen de klep en de vleugel een aanzienlijk bredere spleet 20 dan in de landingsstand wordt gevormd.

2. Vliegtuig volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het zesstangenmechanisme zodanig is gecon- ^ 1 ..... rr strueerd, dat de klep bij de beweging vanuit de kruisstand naar de eerste startstand aanvankelijk omhoog gekanteld 25 wordt.

3. Vliegtuig volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het zesstangenmechanisme onder en voor de klep is aangebracht en dat de klep over de gehele lengte een nagenoeg ononderbroken oppervlak heeft.

4. Vliegtuig volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat om het zich onder de vleugel uitstrekkende gedeelte van het zesstangenmechanisme een stroomlijnkap is aangebracht, die minder dan 10% van de lengte van de vleugelkoorde diep is. 800 3 9 51 -9- .

5. Vliegtuig volgens ëên der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat alle stangen van het zes-stangenmechanisme vrij zijn van uitsparingen voor het doorlaten van andere delen van het zesstangenmechanisme tijdens 5 bewegingen daarvan.

6. Vliegtuig volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat elke stang van het zes-. stangenmechanisme opgebouwd is uit ten minste twee ruggelings tegen elkaar aan gemonteerde stangdelen.

7. Vliegtuig volgens één der voorgaande con clusies, met het kenmerk, dat de .stangen zodanige hoeken - ten opzichte van elkaar maken,, dat de maximale;heiasting van elke stang ten hoogste driemaal de maximale aërodynamische belasting van het zesstangenmechanisme 15 is.

8. Vliegtuig volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het voorste draaipunt van het zesstangenmechanisme zich tén hoogste 6% van de lengte van de vleugelkoorde voor de neus van de klep 20 bevindt.

9. Vliegtuig volgens één der voorgaande conclusies, waarbij de klep een voor- en een achterklep omvat, met het kenmerk, dat de achterklep door een van een leibaan voorziene, zwenkbaar met een stang van het zes- - 25 stangenmechanisme verbonden stuurarm ten opzichte van de voorklep kan worden bewogen en dat een andere stancfvan " " het zesstangenmechanisme een de leibaan van de stuurarm aangrijpende rol draagt.

10. Vliegtuig volgens conclusie 9, met het '30 kenmerk, dat de.leibaan van de arm en de positionering van - de rol zodanig zijn gekozen, dat de arm de achterklep slechts ten opzichte van de voorklep beweegt bij een hoekver-draaiing van de klep van meer dan 20° ten opzichte van de kruisstand. 800 3 9 51