SE515029C2 - Klaffmekanism - Google Patents

Description

5 1 5 Û 2 9 Q, hos klaffen vid klaffvinklar i området 5-20 grader, dvs de klaffvinklar som normalt används vid start av flygplan. Den i US 5207400 redovisade mekanismen kan bara optimeras för en specifik startklaffvinkel. En fyrledsmekanism av det redovisade slaget blir också känslig för glapp i ledema.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Enligt en aspekt av föreliggande uppfinning framläggs en klaffmekanism vid en flygplansvinge specificerad genom anordningskravet 1.

Genom ett arrangemang av en vingklaff såsom definierad i patentkravet 1 erhålls en klaffrörelse där _ klaffens översida under rörelsen tangerar den tänkta förlängningen av vingytans ovansída. En god och önskvärd klaffrörelse utmärker anordníngen.

Medelst klaffrnekanismen erhålles följaktligen en klaff som på ett robust sätt ger en god Fowler- rörelse, detta i kombination med andra fördelar som att man med klaffmekanismen enligt uppfinningsaspekten erhåller låga manöverlaster, att rnekanismens vertikala bygghöjd är liten samtidigt som utförandet är enkelt trots att anordningen i sig innehåller relativt många länkar.

FIGURBESKRIVNIN G Figurema 1 - 3 visar schematiskt klaffmekanismen i en sidovy med klaffen dels infälld, dels utfalld i två olika lägen.

BESKRIVNING AV UFFÖRINGSFORNIER Med stöd av figurerna redovisas i det följande ett antal olika utföranden av uppfinningen. lfigurerna åskådliggörs en vingklaff 1 som är anordnad vid en vinges 2 bakre del på känt sätt. Ving- klaffen 1 utför vid utfallning av denna en vaggrörelse genom att klaffmekanismen är anordnad som en modifierad vagga. Två länkar utgör vaggarmar, en främre länk 3 och en bakre länk 4. Vaggar- mama, dvs den främre länken 3 och den bakre länken 4 är ledat angjorda till en vid vingens bakre del och i undre delen av denna anordnad vingkonsol 11. Vaggarmarna 3, 4 är nedhängande och -O 15 20 30 515 029 3 nedtill ledat anordnade vid en vaggkropp i form av en från vingklaffen 1 och nedhängande från vingklaffen 1 fixt angjord klaffkonsol 7. Den främre länken 3 är ledad till nedersta delen av klaffkonsolen 7 vid en nedre främre led 8. Den bakre länken 4 är på motsvarande sätt ledad till klafflšonsolen 7 vid en nedre bakre led 9. Vaggkroppen, dvs klaftkonsolen 7 kan genom detta arrangemang utföra en vaggrörelse, när vaggarmarna 3, 4 förs framåt resp bakåt i sina nedre ändar.

Eftersom den främre länken 3 vid utsvängning av denna bakåt kommer att med sin nedre främre led 8 inta en högre nivå än den nedre bakre leden kommer vaggkroppen, dvs klaffkkonsolen 7 att tippa bakåt under en sådan vaggningsrörelse, varvid vingklaffen 1 beskriver en en bågforrnad rörelse bakåt, ut från Vingen 2, så som önskat. Denna rörelse är känd genom skriften US 5207400. Före- liggande aspekt av uppfinningen skiljer sig dock från anordningen i skriften genom att anslutningen av vaggarmama 3, 4 i sina övre ändar anordnats ledade till vingkonsolen på ett förfinat sätt.

Den främre länken 3 är i sin översta ände ledad medelst en fix främre led 5 till vingkonsolen 11.

Den bakre länken 4 är dock ej fixt ledad i vingkonsolen l 1. I stället har en justerled 6 anordnats.

Justerleden 6 åstadkoms i övre änden av en justerlänk genom att justerlänken 12 är ledad vid en femte led 12 iyttersta bakre delen av vingkonsolen 11. Den bakre vaggarmen, dvs den bakre länken 4, är i sin översta ände ledad vid den översta änden av nyss nämnda justerlänk 12 i justerleden 6.

Vidare sträcker sig en kopplingslänk 13 som har sin bakre ände ledad i justerleden 6 fram till den främre vaggarrnen, dvs den främre länken 3, till vilken främre länk 3 kopplingslänken 13 är ledad i en centralt på den främre länken 3 anordnad kopplingsled 14.

Medelst de två länkarna, justerlänken 12 och kopplingslänken 13, ledat angjorda till vingkonsolen 11 åstadkoms att justerleden 6 beskriver en lätt bågformad rörelse under utfalllning av vingklaffen.

Detta medför att den bakre vaggarmens övre led justeras kontinuerligt under rörelsen, så att vingklaffen tvingas följa en önskad bana under hela rörelseförloppet. Det blir härigenom möjligt att styra vingklaffen så att den översta delen av -kurvan på vingklaffens översída huvudsakligen tangerar den linje som utgör en tänkt förlängning bakåt av kurvan som begränsar vingprofilens ovansida.

Vingkonsolen ll är enligt ett utföringsexempel utförd för att ge mekanismen en stark struktur. De båda vaggarmarna 3 och 4 samt klafflmnsolen 7 är härvid placerade på den ena sidan av vingkonsolen 11, medan justerlänken 12 och kopplingslänken 13 placerats på motsatta sidan av vingkonsolen 11. Ett bananformat hål är härvid upptaget i vingkonsolen ll för att medge att kopplingsleden 6 får fritt spelrum (Denna variant ej visad i ritningarna, p g a åskådligheten). För att .d 15 20 '50 5 'l 5 0 2 9 'ri förstärka mekanismen kan länkarna, t ex vaggarmarna 3 och 4 dubbleras och placeras symmetriskt på båda sidor av vingkonsolen 11. Kopplingslärrken 13 kan alternativt utföras som en gaffel i en eller båda ändar. Härvid erhålls en struktur i full symmetri, varigenom en större last kan bäras.

Mekanismen enligt uppfinningen ger låg utbyggnad nedåt, vilket ger litet luftmotstånd vid överbyggnad av mekanismen. Klaffen enligt exemplet kan fällas ut upp till 45 grader. Detta är dock beroende av klaffens profil. Utställningsvinklarna hos mekanismens enskilda delar vid en klaffmekanism av det beskrivna slaget är i huvudsak små, vilket ger små inre krafter, dvs tryck- och dragkrafter på länkarna. Länkarna kan därför ges små dimensioner, dvs relativt korta och med liten tvärsnittsarea, varvid den totala vikten av mekanismen blir lägre än vid tidigare kända mekanismer som presterar samma klaffrörelse. Vaggkroppen, dvs klafflronsolen 7 kan utformas hur som helst, så länge den håller sig inom givna yttre begränsningar.

Mellan den fixa främre leden 5 och kopplingsleden 14 kommer en icke försumbar tryckbelastning att uppstå i fullt utfällt läge hos klaffen l. Denna belastning härrör från den trycklast som uppkommer i kopplingslänken 13. Den främre länken 3 och kopplingslänken 13 kommeri detta fall att tjäna som ett slags överknäckning. Härvid är manöverlasten på den främre länken 3 fortsatt liten.

Det kan av denna anledning vara lämpligt att anordna manövrering av klaffmekanismen via den främre länken 3.

Fördelarna med en klaffmekanism av det beskrivna slaget blir flera: kompakt lösning, i huvudsak låga inre krafter, låga manöverkrafter, robust konstruktion, låg vikt, endast roterande delar (det förekommer alltså ej gejdrar, glidning, skenor och liknande) och issäker konstruktion. Ytterligare en väsentlig fördel med utförandet enligt uppfinningen är dess okänslighet för glapp i ledema jämfört med t ex motsvarande fyrledsmekanism. Jämförelse görs härvid med klaffmekanismer som åstadkommer samma ideala rörelse som den-här beskrivna. Lösningen enligt uppfinningen erbjuder också en stor Fowler-rörelse i relation till den bygghöjd som mekanismen kräver.

Klaffmekanismen enligt uppfinningsaspekten kan naturligtvis i sin konstruktion varieras på ett antal olika sätt. Länkamas utseende och deras utbredning i planet kan varieras på en mångfald sätt.

Figurerna har utformats så att mekanismens uppbyggnad görs så tydlig som möjlig för god åskådlighet. Principen för länkarnas och ledemas inbördes placering och koppling till varandra framgår dock av figurema. rd 15 51-5 029 5 För att åstadkomma en vridningsrörelse, hos klaffen 1 vid utfällning av densamma (vanligen benämnd konisk rörelse i flygspråk) kan samma princip som för fallet att klaffkordan och rörelsen är konstant längs vingen tillämpas. Lederna 5, 6, 8, 9, 14 kan då utföras som kulleder. Den nämnda vridningen av klaffen i klaffplanet kan på känt sätt vara nödvändig p g a att klaff l och vinge 2 är avsmalnande utåt från flygplanet. Mekanismens dimensioner anpassas till den rörelse som krävs i beroende av mekanismens placering i spännviddsled. Härvid kan mekanismen enligt uppfinningsaspekten användas även vid klaffar där vingens och klaffens kordor varierar linjärt i spännviddsled, något som är vanligt förekommande hos flygplan. Samma effekt som uppnås med kulleder kan också uppnås med lärnplig elastisk anpassning (eng. tailoring) av vingkonsolen (11) t och klaffkonsolen (7) eller en kombination av kulleder och elastisk anpassning. Även andra delar av mekanismen, vinge och klaff kan ingåi en elastisk anpassning. Det finns också möjlighet att låta antalet klaffmekanismer vara flera än 2, alla med möjligheten att utföras i enlighet med ovanstående resonemang. Med rätt styvhet hos vinge 2 och klaff l behöver heller ej rörelsen vara rent konisk.

Claims (5)

10 15 20 25 30 5,15- 0219 6 PATENTKRAV

1. l. Klaffmekanism vid en flygplansvinge (2) för styrning av en klaff (1) vid vingens (2) bakre del under utfällning av klaffen (1), kännetecknar! av att klaffen (1) är angjord ovanpå en vagga med två nedhängande vaggarmar (3, 4) i form av en främre länk (3) och en bakre länk (4), vilka länkar: - i sina övre ändar är ledade i mekanismen, den främre länken (3) vid en till vingen (2) fast ansluten vingkonsol (11) i en fixt positionerad led (5) och den bakre länken (4) i en i förhållande till vingkonsolen (11) rörlig led (6), - i sina nedre ändar är ledade vid nedre leder (8, 9), den främre länken (3) vid en främre nedre led (8) och den bakre länken (4) vid en bakre nedre led (9) i understa delen av en vaggkropp (7) som utgörs av en vid klaffen (1) fast angj ord klaffl - där den rörliga ledens (6) bana styrs i en förutbestämd kurva vid utfalllning av klaffen medelst en justerlänk (12) och en kopplingslänk (13) som båda vid en av sina resp ändar är ledade till varandra i den rörliga leden (6), varigenom klaffen (1) förs ut från vingen (2) och vinklas utåt, nedåt i förhållande till vingen (2), när vaggarmamas (3, 4) nedre ändar vinklas ut från vingen (2).

2. Klaffmekanism enligt patentkrav 1, kännetecknad av att justerlänken (12) vid sin andra ände är ledad vid en femte led (10) ytterst på vingkonsolen (11) och kopplingslänken (13) vid sin andra främre ände är ledad vid en kopplingsled (14) i den främre länken (3) i en punkt belägen mellan den ñxa leden (5) och den främre nedre leden (8), varigenom den rörliga ledens (6) bana vid utfallning av klaffen (1) styrs även av den främre länkens (3) rörelse.

3. Klaffmekanism enligt patentkrav 2, kännetecknad av att åtminstone någon av länkarna (3, 4, 6, 12, 13) anordnas att vara dubblerade varvid länken utförs på ömse sidor om vingkonsolen (11) för att öka mekanismens stabilitet.

4. Klaffmekanism enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att klaffens (1) utfällning manövreras via rotation av den främre länken (3) kring den fixa leden (5).

5. Klaffmekanism enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av att mekanismen är utförd med elastisk anpassning för att klaffen ska kunna utföra en vridningsrörelse i klaffplanet