WO2010100048A2 - Tragflügel für ein flugzeug mit einem winglet an der flügelspitze - Google Patents

Tragflügel für ein flugzeug mit einem winglet an der flügelspitze Download PDF

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    • B64C23/069—Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for by generating vortices at the wing tips using one or more wing tip airfoil devices, e.g. winglets, splines, wing tip fences or raked wingtips
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/10—Drag reduction

Definitions

  • the invention relates to a wing for an aircraft having the features of the preamble of independent claim 1.
  • the invention has for its object to provide a wing for an aircraft with the features of the preamble of independent claim 1, with which a gain by resistance reduction can be achieved, which is not compensated by a systemic effort.
  • the invention is achieved by a wing with the features of independent claim 1.
  • the dependent claims 2 to 12 relate to preferred embodiments of this wing.
  • the claim 13 is directed to an aircraft with at least one pair of wings according to the invention.
  • the angle of attack of the flap is set against the winglet by an elastic arrangement, so that the angle of attack changes with changing aerodynamic load.
  • a control surface integrated the connection with the wing is structurally designed so that the control surface takes a load-reducing form under very high aerodynamic loads.
  • the load reduction results from the passive structural design and does not require active control of the control surface.
  • the aerodynamic resistance can be reduced without the structurally dimensioning loads increase and as a result the weight of the wing must be increased.
  • a winglet with flap in its neutral position conventional, d. H. compliant with the maximum allowable loads, there is a lift distribution where the load is distributed more inwardly than would be necessary to minimize the aerodynamic drag.
  • the elastic arrangement of the flap can impose an increased angle of attack with respect to its neutral position below a critical aerodynamic load, by means of which the load is distributed further outwards, as a result of which the aerodynamic resistance can be reduced. D. h., With this predetermined by the elastic arrangement below the critical aerodynamic load increased angle of attack of the flap, the winglet is designed for maximum efficiency in cruising.
  • the elastic arrangement may have at least one solid-state joint between the winglet and the camber flap.
  • the solid body joint can directly elastic
  • the flap can also be mounted conventionally via joints on the rest of the winglet, in which case the elastic support of the flap is to be made by additional spring elements.
  • These spring elements can, for. B. be formed by connecting elements between the winglet and the flap of elastomeric material. Especially with such fasteners REHBERG HÜPPE + PARTNER - 4 - Originally submitted version
  • the connecting elements on elastomeric material automatically results in a certain damping of the elastic arrangement.
  • damping is of fundamental interest to the new wing, because the increased structural elasticity due to the elastic arrangement favors unwanted dynamic aeroelastic effects such as flutter.
  • the structural elasticity is increased only locally by the elastic support of the flap.
  • an attenuation of the elastic arrangement proves to be advantageous.
  • This damping can be effected in addition to an inherent material damping of the connecting elements by an additional, acting between the action flap and the winglet damper and / or a absorber on the flare.
  • the absorber can also be a mechatronic absorber with an electrical oscillating circuit.
  • the connections between the winglet and the flap may comprise multifunctional materials that are connected to or part of such an electrical circuit.
  • An aircraft according to the invention with at least one pair of wings according to the invention has a reduced aerodynamic resistance without its weight being increased in a manner that compensates for this resistance advantage.
  • Fig. 1 shows a perspective view of an airfoil of an aircraft, not shown further, viewed from the fuselage of the aircraft.
  • FIG. 2 shows a perspective view of a winglet at the wing tip of the wing.
  • Fig. 3 shows the storage of a camber flap according to the trailing edge of the winglet
  • Fig. 2 in a first embodiment.
  • Fig. 4 shows the storage of the flap at the trailing edge of the winglet according to
  • FIG. 5 outlines a connecting element with a mechatronic vibration damper between the flapping flap and the winglet according to FIG. 2.
  • FIG. 1 an airfoil 1 of an aircraft not shown here is shown in a perspective view looking from the fuselage of the aircraft.
  • a winglet 3 is provided at the wingtip 2 of the aircraft.
  • This winglet 3 is shown enlarged in Fig. 2 in the same perspective as in Fig. 1.
  • the winglet 3 has at its trailing edge 4 on a flap 5.
  • the angle of attack of the camber flap 5, which is shown here in its neutral position, is predetermined by an elastic arrangement, which is shown in FIG. 3 REHBERG HÜPPE + PARTNER - 6 - Originally submitted version
  • Fig. 3 shows that between the flaps 5 and the winglet 3 in addition to the joints 6 additional connecting elements 7 are provided, which support the flaps 5 against the winglet 3 elastic and so depending on the aerodynamic load on the flaps 5 the
  • Fig. 3 are mutually loaded on pressure connecting elements 7 reproduced, which may be formed, for example, of an elastomeric material. In this way, the elastic arrangement between the camber flap 5 and the winglet 3 on a dependent of the concrete elastomer material damping.
  • a damper 8 is provided in addition to a connecting element 7 between the camber flap 5 and the winglet 3.
  • This damper provides one for pivoting movements of the flap 5 relative to the winglet 3, so that the connecting element can couple these two parts purely elastically.
  • An elasticity between the camber flap 5 and the winglet 3 can also be provided by forming the joints 6 as solid elements.
  • a connecting element 7 which comprises a multifunctional material 9, which is integrated into an electrical oscillating circuit 10 or connected to it, in order to form a mechatronic absorber for vibrations of the flapping flap 5 with respect to the winglet 3.
  • the effective direction of the air forces 1 1 is located on the connecting element 7.
  • piezoelectric transducers are used as a multifunctional material 9, it would be advantageous due to the low tensile strength of this material 9, both sides of the joints 6 connecting elements 7 as sketched in Fig. 5, which are structurally integrated so that they only have to bear pressure loads.
  • the connecting elements 7 in all embodiments of the present invention are made of a material whose compressive / tensile stiffness, under the prevailing aerodynamic loads, brings the camber flap 5 into the desired position.
  • the connecting elements 7 must have sufficient damping to prevent unwanted dynamic aeroelastic effects such as flutter or limit cycle oscillation.
  • REHBERG HÜPPE + PARTNER - 7 - Originally submitted version
  • Fasteners 7 as well as that of an additional damper 8 or vibration absorber on the specific properties of the flap 5, to coordinate their storage and the aerodynamic loads occurring. It is particularly favorable if the winglet 3 with neutral flap 5, as shown in the figures, is designed for maximum efficiency in the cruising flight of the respective aircraft, and the flap deflects exclusively when critical aerodynamic loads are exceeded. The rash of the flap is against the elastic connecting elements 7 automatically in load-reducing direction.

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Abstract

Ein Tragflügel für ein Flugzeug weist ein an der Flügelspitze des Tragflügels angebrachtes Winglet (3) auf. An der Hinterkante des Winglets (3) ist eine Wölbklappe (5) mit variablen Anstellwinkel angelenkt, wobei der Anstellwinkel der Wölbklappe (5) gegenüber dem Winglet (3) durch eine elastische Anordnung (7) vorgegeben wird, so dass sich der Anstellwinkel mit verändernder aerodynamischer Last verändert.

Description

REHBERG HÜPPE + PARTNER - 1 - Ursprünglich eingereichte Fassung
18380PCT 22.02.2010
Anmelderin: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
51147 Köln, Linder Höhe Amtsaktenzeichen: Noch nicht zugewiesen Priorität: DE 10 2009 001 251.6 (01.03.2009)
RHP Ref.: 18380PCT /CO6
Datum: 22.02.2010
TRAGFLÜGEL FÜR EIN FLUGZEUG MIT EINEM WINGLET AN DER FLÜGELSPITZE
TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf einen Tragflügel für ein Flugzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1.
Die aerodynamische Gestaltung der Flügelspitzen von Tragflügeln ist für die Effizienz von Flugzeugen von großer Bedeutung. Hinsichtlich des aerodynamischen Widerstands optimierte Lösungen haben jedoch bislang einen negativen Einfluss auf die strukturell dimensionierenden Lasten und damit auf die Masse des gesamten Tragflügels.
STAND DER TECHNIK
Bei einem Tragflügel für ein Flugzeug mit einem an der Flügelspitze des Tragflügels angebrachten Winglet, das keine an der Hinterkante des Winglets mit variablem Anstellwinkel angelenkte Wölbklappe aufweist, kann nicht das volle aerodynamische Potenzial des Winglets ausgenutzt werden, weil das Winglet dann einen negativen Einfluss auf die dimensionierenden Lasten ausübt. Diese Einschränkung des Entwurfsraums gilt insbesondere für Winglets, die nachträglich an einen bestehenden Tragflügel angebracht werden.
Zwar sind grundsätzlich Tragflügel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 bekannt, bei denen an der Hinterkante des Winglets eine Wölbklappe mit variablem Anstellwinkel angelenkt ist, so dass durch Variation des Anstellwinkels der Einfluss des Winglets auf die dimensionierenden Lasten reduziert werden kann. Dennoch werden die Flügelspitzen von Tragflügeln heute mit Winglets ohne aktive Steuerflächen entworfen, da der REHBERG HÜPPE + PARTNER - 2 - Ursprünglich eingereichte Fassung
18380PCT 22.02.2010
systemische Aufwand für solche aktive Steuerflächen den Gewinn durch Widerstandsreduktion kompensieren würde.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tragflügel für ein Flugzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufzuzeigen, mit dem ein Gewinn durch Widerstandsreduktion erzielbar ist, der nicht durch einen systemischen Aufwand kompensiert wird.
LÖSUNG
Die Erfindung wird durch einen Tragflügel mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche 2 bis 12 betreffen bevorzugte Ausführungsformen dieses Tragflügels. Der Patentanspruch 13 ist auf ein Flugzeug mit mindestens einem Paar von erfindungsgemäßen Tragflügeln gerichtet.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Bei dem neuen Tragflügel wird der Anstellwinkel der Wölbklappe gegenüber dem Winglet durch eine elastische Anordnung vorgegeben, so dass sich der Anstellwinkel mit verändernder aerodynamischer Last verändert. Allgemeiner gesagt ist bei dem neuen Tragflügel in die Flügelspitze eine Steuerfläche integriert, deren Verbindung mit dem Flügel strukturell so ausgelegt ist, dass die Steuerfläche unter sehr hohen aerodynamischen Lasten eine lastmindernde Form einnimmt. Die Lastminderung resultiert dabei aus der passiven strukturellen Gestaltung und fordert keine aktive Ansteuerung der Steuerfläche. So kann mit dem Winglet an dem erfindungsgemäßen Tragflügel der aerodynamische Widerstand reduziert werden, ohne dass die strukturell dimensionierenden Lasten ansteigen und in der Folge das Gewicht des Tragflügels erhöht werden muss. Es ist auch kein systemischer Aufwand für die Ansteuerung der Wölbklappe des Winglets an dem erfindungsgemäßen Tragflügel zu betreiben, der den Vorteil beim aerodynamischen Widerstand kompensieren würde. Zudem müssen, da die elastische Anordnung rein passiv ausgeführt sein kann und vorzugsweise auch rein passiv ausgeführt ist, keine Vorsichtsmaßnahmen zur Absicherung eines Ausfalls einer hier nicht vorhandenen aktiven Ansteuerung der Wölbklappe getroffen werden. REHBERG HÜPPE + PARTNER - 3 - Ursprünglich eingereichte Fassung
18380PCT 22.02.2010
Wenn ein Winglet mit Wölbklappe in deren neutralen Stellung konventionell, d. h. konform zu den maximal zulässigen Lasten, ausgelegt ist, so liegt eine Auftriebsverteilung vor, bei der die Last weiter nach innen verteilt ist, als es zur Minimierung des aerodynamischen Widerstands notwendig wäre. Bei dem erfindungsgemäßen Tragflügel kann die elastische Anordnung der Wölbklappe unterhalb einer kritischen aerodynamischen Last demgegenüber einen bezüglich ihrer neutralen Stellung erhöhten Anstellwinkel vorgeben, durch den die Last weiter nach außen verteilt wird, wodurch der aerodynamische Widerstand gesenkt werden kann. D. h., mit diesem von der elastischen Anordnung unterhalb der kritischen aerodynamischen Last vorgegebenen erhöhten Anstellwinkel der Wölbklappe ist das Winglet für eine maximale Effizienz im Reiseflug ausgelegt.
Dennoch werden bei dem neuen Tragflügel die strukturell dimensionierenden Lasten nicht erhöht, indem die Wölbklappe zumindest beim Überschreiben der kritischen aerodynamischen Last ihre neutrale Stellung ausschlägt.
Eine noch höhere Effizienz kann bei dem neuen Tragflügel dadurch erreicht werden, dass das Winglet mit neutraler Wölbklappe für maximale Effizienz im Reiseflug ausgelegt wird und die Wölbklappe ausschließlich beim Überschreiten einer kritischen aerodynamischen Last aus ihrer neutralen Stellung ausschlägt.
Es versteht sich, dass bei einer realen elastischen Anordnung, die den Anstellwinkel der Wölbklappe vorgibt, ein kontinuierlicher Ausschlag der Wölbklappe zumindest ab einer Grenzlast, die durch eine Vorspannkraft vorgegeben werden kann, erfolgt. Allerdings kann der Ausschlag der Wölbklappe umgekehrt auch durch einen Anschlag begrenzt werden, so dass das Ausschlagen der Wölbklappe zwischen dem erhöhten Anstellwinkel und ihrer neutralen Stellung tatsächlich über einen vergleichsweise kleinen Lastbereich erfolgen kann.
Konkret kann die elastische Anordnung mindestens ein Festkörpergelenk zwischen dem Winglet und der Wölbklappe aufweisen. Das Festkörpergelenk kann direkt die elastischen
Kräfte der elastischen Anordnung bereitstellen. Die Wölbklappe kann aber auch konventionell über Gelenke an dem restlichen Winglet gelagert sein, wobei dann die elastische Abstützung der Wölbklappe durch zusätzliche Federelemente vorzunehmen ist. Diese Federelemente können z. B. durch Verbindungselemente zwischen dem Winglet und der Wölbklappe aus Elastomerwerkstoff ausgebildet sein. Insbesondere bei derartigen Verbindungselementen aus REHBERG HÜPPE + PARTNER - 4 - Ursprünglich eingereichte Fassung
18380PCT 22.02.2010
Elastomerwerkstoff, aber auch bei anderen Federelemente ausbildenden Federelemente ausbildenden Verbindungselementen zwischen dem Winglet und der Wölbklappe erweist es sich als günstig, wenn die elastische Anordnung mehrere Verbindungen zwischen dem Winglet und der Wölbklappe aufweist, die wechselseitig bei sich änderndem Anstellwinkel der Wölbklappe auf Druck beansprucht werden.
Bei der Ausbildung der Verbindungselemente auf Elastomerwerkstoff ergibt sich automatisch eine gewisse Dämpfung der elastischen Anordnung. Eine solche Dämpfung ist bei dem neuen Tragflügel von grundsätzlichem Interesse, weil die durch die elastische Anordnung erhöhte Strukturelastizität ungewollte dynamische aeroelastische Effekte wie das Flattern begünstigt. Zwar ist die Strukturelastizität durch die elastische Abstützung der Wölbklappe nur lokal erhöht. Zur sicheren Unterdrückung der ungewollten dynamischen aeroelastischen Effekte erweist sich aber eine Dämpfung der elastischen Anordnung als vorteilhaft. Diese Dämpfung kann neben einer inhärenten Materialdämpfung der Verbindungselemente durch einen zusätzlichen, zwischen der Wirkklappe und dem Winglet wirkenden Dämpfer und/oder einen Tilger an der Wölbklappe bewirkt werden. Bei dem Tilger kann es sich neben einem herkömmlichen mechanischen Tilger auch um einen mechatronischen Tilger mit einem elektrischen Schwingkreis handeln. So können die Verbindungen zwischen dem Winglet und der Wölbklappe multifunktionale Materialen umfassen, die Teile eines derartigen elektrischen Schwingkreises oder an einen solchen angeschlossen sind.
Ein erfindungsgemäßes Flugzeug mit mindestens einem Paar von erfindungsgemäßen Tragflügeln weist einen reduzierten aerodynamischen Widerstand auf, ohne dass sein Gewicht in einer Weise erhöht ist, die diesen Widerstandsvorteil kompensiert.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen - insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung - zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von REHBERG HÜPPE + PARTNER - 5 - Ursprünglich eingereichte Fassung
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den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert und beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Tragflügels eines selbst nicht weiter dargestellten Flugzeugs mit Blickrichtung vom Rumpf des Flugzeugs aus.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Winglets an der Flügelspitzes des
Tragflügels gemäß Fig. 1.
Fig. 3 zeigt die Lagerung einer Wölbklappe an der Hinterkante des Winglets gemäß
Fig. 2 in einer ersten Ausführungsform.
Fig. 4 zeigt die Lagerung der Wölbklappe an der Hinterkante des Winglets gemäß
Fig. 2 in einer zweiten Ausführungsform; und
Fig. 5 skizziert ein Verbindungselement mit einem mechatronischen Schwingungstilger zwischen der Wölbklappe und dem Winglet gemäß Fig. 2.
FIGURENBESCHREIBUNG
In Fig. 1 ist ein Tragflügel 1 eines hier nicht weiter dargestellten Flugzeugs in einer perspektivischen Ansicht mit Blickrichtung vom Rumpf des Flugzeugs aus dargestellt. An der Flügelspitze 2 des Flugzeugs ist ein Winglet 3 vorgesehen. Dieses Winglet 3 ist in Fig. 2 in derselben Perspektive wie in Fig. 1 vergrößert dargestellt. Das Winglet 3 weist an seiner Hinterkante 4 eine Wölbklappe 5 auf. Der Anstellwinkel der Wölbklappe 5, die hier in ihrer neutralen Stellung gezeigt ist, wird durch eine elastische Anordnung vorgegeben, die in Fig. 3 REHBERG HÜPPE + PARTNER - 6 - Ursprünglich eingereichte Fassung
18380PCT 22.02.2010
näher skizziert ist. In Fig. 2 sind nur Gelenke 6 angedeutet, über die die Wölbklappe 5 verschwenkbar an dem Winglet 3 gelagert ist.
Fig. 3 zeigt, dass zwischen der Wölbklappe 5 und dem Winglet 3 neben den Gelenken 6 zusätzliche Verbindungselemente 7 vorgesehen sind, die die Wölbklappe 5 gegenüber dem Winglet 3 elastisch abstützen und so je nach aerodynamischer Last auf die Wölbklappe 5 den
Anstellwinkel der Wölbklappe 5 gegenüber dem Winglet 3 vorgeben. In Fig. 3 sind dabei wechselseitig auf Druck beanspruchte Verbindungselemente 7 wiedergegeben, die beispielsweise aus einem Elastomerwerkstoff ausgebildet sein können. Auf diese Weise weist die elastische Anordnung zwischen der Wölbklappe 5 und dem Winglet 3 eine von dem konkreten Elastomerwerkstoff abhängige Dämpfung auf.
In der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 4 skizziert ist, ist neben einem Verbindungselement 7 ein Dämpfer 8 zwischen der Wölbklappe 5 und dem Winglet 3 vorgesehen. Dieser Dämpfer stellt eine für Schwenkbewegungen der Wölbklappe 5 gegenüber dem Winglet 3 bereit, so dass das Verbindungselement diese beiden Teile rein elastisch koppeln kann. Eine Elastizität zwischen der Wölbklappe 5 und dem Winglet 3 kann auch durch Ausbildung der Gelenke 6 als Festkörperelemente bereitgestellt werden.
In Fig. 5 ist ein Verbindungselement 7 skizziert, das ein multifunktionales Material 9 umfasst, welches in einen elektrischen Schwingkreis 10 integriert oder an diesen angeschlossen ist, um einen mechatronischen Tilger für Schwingungen der Wölbklappe 5 gegenüber dem Winglet 3 auszubilden. Dabei ist auch die Wirkrichtung der Luftkräfte 1 1 auf das Verbindungselement 7 eingezeichnet. Sollen z. B. piezoelektrische Wandler als multifunktionelles Material 9 eingesetzt werden, wäre es aufgrund der geringen Zugfestigkeit dieses Materials 9 vorteilhaft, beidseitig der Gelenke 6 Verbindungselemente 7 wie in Fig. 5 skizziert vorzusehen, die konstruktiv so integriert sind, dass sie nur Drucklasten zu tragen haben.
Die Verbindungselemente 7 bestehen bei allen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aus einem Material, dessen Druck-/Zugsteifigkeit unter den vorherrschenden aerodynamischen Lasten die Wölbklappe 5 in die gewünschte Position bringt. Die Verbindungselemente 7 müssen darüber hinaus, falls kein zusätzlicher Dämpfer 8 oder Schwingungstilger vorgesehen ist, über genügend Dämpfung verfügen, um unerwünschte dynamische aeroelastische Effekte wie Flattern oder Grenzzyklusschwingung zu verhindern . Dabei ist die Dämpfung der REHBERG HÜPPE + PARTNER - 7 - Ursprünglich eingereichte Fassung
18380PCT 22.02.2010
Verbindungselemente 7 ebenso wie diejenige eines zusätzlichen Dämpfers 8 oder Schwingungstilgers auf die spezifischen Eigenschaften der Wölbklappe 5, ihrer Lagerung sowie die auftretenden aerodynamischen Lasten abzustimmen. Besonders günstig ist es, wenn das Winglet 3 mit neutraler Klappe 5, wie sie in den Figuren dargestellt ist, für maximale Effizienz im Reiseflug des jeweiligen Flugzeugs ausgelegt ist, und die Wölbklappe ausschließlich beim Überschreiten kritischer aerodynamischer Lasten ausschlägt. Dabei erfolgt der Ausschlag der Wölbklappe gegen die elastischen Verbindungselemente 7 automatisch in lastreduzierender Richtung.
REHBERG HÜPPE + PARTNER Ursprünglich eingereichte Fassung 18380PCT 22.02.2010
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Tragflügel
2 Flügelspitze
3 Winglet
4 Hinterkante
5 Wölbklappe
6 Gelenk
7 Verbindungselement
8 Dämpfer
9 multifunktionales Material
10 elektrischer Schwingkreis
1 1 aerodynamische Last

Claims

REHBERG HÜPPE + PARTNER - 9 - Fassung18380 26.02.2009PATENTANSPRÜCHE
1. Tragflügel (1 ) für ein Flugzeug mit einem an der Flügelspitze (2) des Tragflügels (1 ) angebrachten Winglet (3), wobei an der Hinterkante (4) des Winglets (3) eine Wölbklappe (5) mit variablem Anstellwinkel angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anstellwinkel der Wölbklappe (5) gegenüber dem Winglet (3) durch eine elastische Anordnung vorgegeben wird, so dass sich der Anstellwinkel mit verändernder aerodynamischer Last (11 ) verändert.
2. Tragflügel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Anordnung der Wölbklappe (5) unterhalb einer kritischen aerodynamischen Last (1 1 ) einen gegenüber ihrer neutralen Stellung erhöhten Anstellwinkel vorgibt.
3. Tragflügel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Winglet (3) mit dem erhöhten Anstellwinkel der Wölbklappe (5) für maximale Effizienz im Reiseflug ausgelegt ist.
4. Tragflügel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbklappe (5) beim Überschreiten der kritischen aerodynamischen Last (11 ) i n i h re neutrale Stellung ausschlägt.
5. Tragflügel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Anordnung die Wölbklappe (5) unterhalb einer kritischen aerodynamischen Last (1 1 ) in ihrer neutralen Stellung hält.
6. Tragflügel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Winglet (3) mit der neutralen Stellung der Wölbklappe (5) für maximale Effizienz im Reiseflug ausgelegt ist.
7. Tragflügel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wölbklappe (5) beim Überschreiten der kritischen aerodynamischen Last (1 1 ) aus ihrer neutralen Stellung ausschlägt. REHBERG HÜPPE + PARTNER - 10 - Fassung
18380 26.02.2009
8. Tragflügel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Anordnung mindestens ein Festkörpergelenk zwischen dem Winglet (3) und der Wölbklappe (5) aufweist.
9. Tragflügel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Anordnung eine Dämpfung aufweist.
10. Tragflügel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Anordnung Verbindungselemente (7) zwischen dem Winglet (3) und der Wölbklappe (5) aus Elastomerwerkstoff aufweist.
1 1. Tragflügel nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Anordnung mehrere Verbindungselemente (7) zwischen dem Winglet (3) und der Wölbklappe (5) aufweist, die wechselseitig bei sich änderndem Anstellwinkel der Wölbklappe (5) auf Druck beansprucht werden.
12. Tragflügel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (7) multifunktionale Materialien (9) umfassen, die Teile von elektrischen Schwingkreisen (10) sind.
13. Flugzeug mit mindestens einem Paar von Tragflügeln (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
PCT/EP2010/052197 2009-03-01 2010-02-22 Tragflügel für ein flugzeug mit einem winglet an der flügelspitze WO2010100048A2 (de)

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