DE4401781A1 - Doppelschwenktragflügel - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Tragflügelaufbau für ein Flugzeug, wobei der Aufbau zwei Haupttragflügel mit verstellbaren Start- und Landeklappen aufweist und wobei sich die Haupttragflügel seitlich in horizontaler Richtung vom Rumpf des Flugzeuges wegerstrecken.

In der Regel haben Flugzeuge zwei vordere Haupttragflügel mit Start- und Landeklappen an ihren hinteren Rändern. Mit diesen Haupttragflügeln lassen sich hohe Fluggeschwindigkeiten erzielen. Nachteilig bei dieser Tragflügelkonstruktion ist jedoch der trotz der Start- und Landeklappen der immer noch relativ lange Weg des Flug­ zeuges zum Starten und Landen, d. h. die Wegstrecke zum Abheben von der Startbahn bzw. zum Abbremsen auf der Landebahn. Des weiteren gibt es sogenannte Doppeldeckerflugzeuge, die an ihrem Rumpf zu dessen beiden Seiten jeweils einen oberen und einen unte­ ren Tragflügel aufweisen. Hohe Fluggeschwindigkeiten lassen sich mit einer solchen Tragflügelkonstruktion nicht erzielen, jedoch sind die Start- und Landestrecken relativ kurz.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbesserung eines Trag­ flügelaufbaus der einleitend angeführten Art dahingehend, daß er mit Hilfe einer einfachen Konstruktion sowohl hohe Fluggeschwindigkei­ ten als auch erheblich verkürzte Start- und Landestrecken ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem Patentanspruch 1 angegeben.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprü­ chen angegeben.

Mit dieser Lösung lassen sich sowohl hohe Fluggeschwindigkeiten als auch erheblich verkürzte Start- und Landestrecken erzielen. Die erfindungsgemäße Lösung ist bei einem Flug sowohl als Einflügel- Konstruktion als auch als Zweiflügel-Konstruktion zu verwenden, wodurch ein optimiertes Flugverhalten bei diesem Flug erzielt ist. Vorteilhaft wird das erfindungsgemäße Tragflügelsystem so benutzt, daß der weitere oder zusätzliche Tragflügel beim Starten und Landen ausgefahren ist und nach dem Starten bzw. vor dem Landen eingefah­ ren ist, in welcher Stellung er sich an den Haupttragflügel anlegt und mit diesem praktisch einen Einflügelaufbau bildet. Hierzu kann der Haupttragflügel im hinteren unteren Bereich eine Einbuchtung auf­ weisen, in die sich das obere Profil des weiteren Tragflügels einlegt, so daß der eingefahrene weitere Tragflügel strömungsgünstig un­ terhalb des Haupttragflügels im wesentlichen an diesem anliegend gehalten wird. Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Tragflüge­ laufbaus bestehen darin, daß ein verringerter Treibstoffverbrauch, eine verbesserte Manövrierfähigkeit und kürzere Kurvenradien beim Fliegen erzielt werden können.

Ein noch weiterer Vorteil besteht darin, daß effektiv eine größere Tragflügelbreite erzielt wird, wenn der angelenkte weitere Tragflügel eine solche Stellung in seinem eingefahrenen Zustand einnimmt, bei der er gegenüber dem oberen Haupttragflügel nach hinten um ein vorbestimmtes Maß vorsteht. Hierdurch ist es dann möglich, die gesamte Tragflügelkonstruktion in der Länge kürzer zu gestalten, ohne daß dadurch die Tragfähigkeit des erfindungsgemäßen Trag­ flügelaufbaus im Vergleich zu einem einflügeligen konventionellen Aufbau verringert ist. Weitere Vorteile des neuen Tragflügelaufbaus ergeben sich aus der nachfolgenden Beispielserläuterung.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den anliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf den beispielsweisen Tragflügelaufbau im ausgefahrenen Zustand,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Tragflügelaufbau im einge­ fahrenen Zustand,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Tragflügelaufbau im ausge­ fahrenen Zustand,

Fig. 4 einen teilweisen Querschnitt im Verbindungsbereich des zweiflügeligen Tragflügelaufbaus.

Der Rumpf 1 eines nicht weiter dargestellten Flugzeuges weist auf jeder Seite einen sich von dem Rumpf horizontal wegerstreckenden Haupttragflügel 2 mit den üblichen, verstellbaren Start- und Lande­ klappen 3 auf. Mit jedem Haupttragflügel 2 ist ein weiterer Trag­ flügel 4 mittels einer Gelenkeinrichtung 5 verbunden. Die Gelenk­ einrichtung 5 greift einerseits im hinteren Bereich an der Unterseite des Haupttragflügels 2 und andererseits an der Oberseite, vorzugs­ weise in der Längsmitte, des weiteren Tragflügels 4 an, wie Fig. 4 zeigt. Im dargestellten Fall besteht die Einrichtung 5 aus zwei noch erläuterten Einzeleinheiten (Fig. 1); es können aber auch mehr als zwei Einzeleinheiten vorgesehen sein. Im hinteren Bereich, d. h. an seinem abströmseitigen Randbereich, ist der weitere Tragflügel 4 mit zusätzlichen, hintereinander angeordneten Start- und Landeklappen 6 und 7 versehen. Diese Klappen haben die gleiche Wirkung wie die vorgenannten Klappen 3 des Haupttragflügels 2 und verstärken somit die Verkürzungswirkung der Klappen 3. Die Start- und Landeklappen 6 und 7 sind z. B. an zwei Trägern 8 beweglich montiert und können einzeln oder gemeinsam um ihre Längsachse winklig eingestellt wer­ den. Die Träger 8 sind ihrerseits an dem weiteren Tragflügel 4 befestigt, gegebenenfalls gelenkig.

Der Haupttragflügel 2 und der weitere Tragflügel 4 verlaufen parallel zueinander, wie es Fig. 1 deutlich zeigt. Mittels der Gelenkeinrich­ tung 5 sind die beiden Flügel so miteinander verbunden, daß der weitere Tragflügel 4 aus einer eingefahrenen Stellung gemäß Fig. 2, in welcher er zusammen mit dem Haupttragflügel 2 eine geschlossene Querschnittsform bildet, wie sie mit der gestrichelten Linie 9 ange­ deutet ist, in eine ausgefahrene Stellung gemäß Fig. 3 bewegbar ist, in welcher er einen nach unten einstellbaren Abstand zum Haupttrag­ flügel 2 aufweist. Mittels der Gelenkeinrichtung 5 kann der Abstand zwischen den beiden Tragflügeln 2 und 4 und die Position des Flü­ gels 4 in Flugrichtung wählbar eingestellt werden, so daß die Trag­ flügelkombination dem jeweiligen Situationsfall angepaßt werden kann.

Jeder Haupttragflügel 2 ist an seiner Unterseite vorzugsweise so ausgebildet, daß er den weiteren Tragflügel 4 gewissermaßen form­ schlüssig und wenigstens teilweise aufnehmen kann, so daß der eingefahrene weitere Tragflügel 4 keinen Strömungswiderstand bildet. Hierzu zeigt Fig. 3, daß der Haupttragflügel 2 im hinteren Bereich seiner Unterseite mit einer zurückspringenden Profilausbildung 10 versehen ist, die sich in Längsrichtung des Haupttragflügels erstreckt und in ihrer Querschnittskrümmung im wesentlichen der Querschnitts­ krümmung der Oberseite des weiteren Tragflügels 4 entspricht. Auf diese Weise läßt sich der weitere Tragflügel 4 in eine strömungsgün­ stige Position am Haupttragflügel 2 positionieren. Die strömungsgün­ stige Profilausbildung 10 bietet sehr gute Strömungsverhältnisse am Umfang des Haupttragflügels 2, wenn der weitere Tragflügel 4 ge­ mäß Fig. 3 ausgefahren ist.

Die im dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigte Gelenkeinrich­ tung 5 besteht aus zwei Einzeleinheiten. Jede Einzeleinheit wiederum besteht aus einer äußerlich strömungsgünstig ausgebildeten Gelenk­ stange in die an ihren Enden gelenkig mit den Tragflügeln 2 und 4 verbunden ist. Weiterhin sind jeder Gelenkstange 11 zwei Antriebs­ zylinder 12 und 13 zugeordnet. Der Antriebszylinder 12 greift einer­ seits an der Gelenkstange 11 und andererseits am Tragflügel 2 gelen­ kig an. Der Antriebszylinder 13 greift einerseits an der Gelenkstange 11 und andererseits am weiteren Tragflügel 4 gelenkig an. Durch den Betrieb der Antriebszylinder 12 und 13 wird der weitere Tragflügel 4 ausgefahren und eingefahren und positioniert. In der Hauptsache übernimmt der Antriebszylinder 12 das Aus- und Einfahren, während der Antriebszylinder 13 die Anstellwinkeleinstellung des Tragflügels 4 übernimmt, und zwar sowohl im ausgefahrenen als auch im einge­ fahrenen Zustand, wie ohne weiteres klar ist.

In einer weiteren Ausgestaltung kann jeder Haupttragflügel 2 im Bereich seines vorderen Randes mit einem steuerbaren Vorflügel 14 versehen sein, wie es Fig. 1 zeigt. Ein solcher Vorflügel 14 verbes­ sert ebenfalls in bekannter Weise die Start- und Landeeigenschaften eines Flugzeuges.

Claims (5)

1. Tragflügelaufbau für ein Flugzeug, wobei der Aufbau einen Haupttragflügel mit verstellbaren Start- und Landeklappen auf jeder Seite des Flugzeugrumpfes aufweist und wobei sich die Haupttrag­ flügel seitlich in horizontaler Richtung vom Rumpf des Flugzeuges wegerstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite jedes Haupttragflügels (2) ein sich parallel zu diesem erstreckender weite­ rer Tragflügel (4) mittels einer Gelenkeinrichtung (5) derart angeord­ net ist, daß der weitere Tragflügel (4) aus einer eingefahrenen Stel­ lung, in welcher er zusammen mit dem Haupttragflügel (2) eine geschlossene Querschnittsform (9) bildet, in eine ausgefahrene Stel­ lung, in welcher er einen nach unten einstellbaren Abstand zum Haupttragflügel aufweist, bewegbar ist und umgekehrt.

2. Tragflügelaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Haupttragflügel (2) im hinteren Bereich seiner Unterseite mit einer zurückspringenden Profilausbildung (10) versehen ist, die sich in Längsrichtung des Haupttragflügels erstreckt und in ihrer Querschnittskrümmung im wesentlichen der Querschnittskrümmung der Oberseite des weiteren Tragflügels (4) entspricht.

3. Tragflügelaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkeinrichtung (5) für jede Tragflügelkombination aus wenigstens zwei in Flügellängsrichtung voneinander beabstandeten, strömungsgünstigen, die beiden Tragflügel gelenkig miteinander verbindenden Gelenkstangen (11) mit jeweils zwei Antriebszylin­ dern (12, 13) an deren Endbereichen besteht, wobei die Antriebs­ zylinder andererseits an den zugehörigen Tragflügeln (2, 4) angelenkt sind.

4. Tragflügelaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Tragflügel (4) an ihrem abströmseitigen Randbereich mit zusätzlichen Start- und Landeklappen (6, 7) versehen sind.

5. Tragflügelaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Haupttragflügel (2) im Bereich seines vorderen Randes einen steuerbaren Vorflügel (14) aufweist.