DE2839050A1

DE2839050A1 - Aircraft wing with Fowler flap - has curved racks attached to flap and moved by gears on control shafts

Info

Publication number: DE2839050A1
Application number: DE19782839050
Authority: DE
Inventors: Fritz Mahrer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-09-08
Filing date: 1978-09-07
Publication date: 1979-03-22

Abstract

The flap (5) of each wing has at least three curved toothed rods (9, 10) each movable longitudinally in a guide within the wing and engaged with a toothed wheel (17, 18). All the wheels have a common adjusting drive shaft to which they are rigidly coupled. To increase or decrease wing area, the shaft is rotated using a toothed rod operated from the cockpit. The shafts of both wings are coupled together by a single adjuster. The shafts of both wings are coupled together by a single adjuster. The construction can be incorporated in small powered aircraft or gliders.

Description

Bei Motor- und auch bei Segelflugzeugen sind sog. Fowler-So-called Fowler-

Flügel bekannt. Ein solcher Flügel ist mit einer zur Vergrösserung der Flügel fläche und des Auftriebes dienenden, an der hintern Flügelkante ausfahrbaren, im voll ausgefahrenen Zustand leicht nach unten weisenden Klappe, einer sogenannten Start-oder Landeklappe, in der Fachwelt auch Flap genannt, versehen. Bei Segelflugzeugen sind solche Fowier-Flügel bis jetzt nur bei Versuchsmaschinen und Prototypen verwendet worden, weil kein Verstellmechanismus bekannt war, mit welchem eine in allen Fluglagen zuverlässige Verstellung der Flaps gewährleistet war. Bei Segelflugzeugen stellen sich zwar an sich die gleichen Probleme wie bei Motorflugzeugen, jedoch sind sie bei Segelflugzeugen viel ausgeprägter und darum lassen sich die meisten Konstruktionen, die sich bei grossen Motorflugzeugen bestens bewährt haben, bei Segelflugzeugen nicht anwenden. Die eine Schwierigkeit besteht darin, dass die Flügel des Segelflugzeuges wesentlich elastischer, also weniger steif sind als die Flügel eines Motorflugzeuges und dass sie am Rumpf demontierbar befestigt sind, was zur Folge hat, dass sich verschiedene bei Motorflugzeugen verwendbare Konstruktionen bei einem Segelflugzeug nicht verwenden lassen. Die zweite Schwierigkeit hat ihren Grund darin, dass jedes zusätzliche Gewicht vermieden werden sollte, wodurch alle massiven und schweren Konstruktionen unverwendbar werden. Bei Motorseglern und kleinen Motorflugzeugen, also sogenannten Sportflugzeugen, sollte es zudem möglich sein, die Flaps von Hand, also ohne Motorkraft zu verstellen.Wing known. Such a wing is with one for enlargement the wing area and the lift, which can be extended at the rear edge of the wing, when fully extended, a flap pointing slightly downwards, a so-called Take-off or landing flap, also called flap in the technical world, is provided. With gliders Until now, such Fowier wings have only been used in test machines and prototypes because no adjustment mechanism was known with which one in all flight positions reliable adjustment of the flaps was guaranteed. Place at gliders the same problems as with powered aircraft, but they are much more pronounced in gliders and that is why most constructions, which have proven their worth in large powered aircraft, in gliders do not apply. One difficulty is that of the wing of the glider are much more elastic, i.e. less stiff, than the wings of a powered airplane and that they are detachably attached to the fuselage, with the result that various constructions that can be used in powered aircraft in a glider do not let use. The second difficulty is that each additional weight should be avoided, making all massive and heavy Constructions become unusable. For powered gliders and small powered aircraft, so so-called sport aircraft, it should also be possible to open the flaps by hand, so without adjusting the motor power.

Bei einer bei einem Segelflugzeug bekannten Konstruktion sind die Flaps an jedem Ende mit zwei Zapfen versehen5 die in zwei zueinander nicht parallelen Schienen verschiebbar geführt sind. Dadurch wird beim Ausschieben der Flaps die gewünschte änderung der Neigung erhalten. Diese Konstruktion hat sich jedoch nicht bewährt, da sich die Flaps leicht verklemmen, woran nicht nur die Biege-Schwenkungen des Flügels sondern auch die beim Fliegen in verschiedenen Höhen auftretenden Temperaturunterschiede schuld sind. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es nun, ein Kleinflugzeug, also ein Segelflugzeug, einen Motorsegler oder ein Motorsportflugzeug mit Fowler-Flügeln zu schaffen, bei welchen die Nachteile der bekannten Konstruktionen nicht auftreten. Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, dass die Klappe jedes Flügels mit mindestens drei gekrümmten Zahnstangen versehen ist, von denen jede in einer innerhalb des Flügels angeordneten Führung in ihrer Längsrichtung verschiebbar gehalten ist und mit einem Ritzel kämmt, wobei alle Ritzel mit einem gemeinsamen Verstell-Antrieb versehen sind.In a construction known from a glider, the Flaps are provided with two pegs at each end5 which are not parallel to each other Rails are slidably guided. As a result, when the flaps are pushed out, the Get desired change in incline. This construction Has However, it has not proven itself, as the flaps easily jam, and not only that the bending swings of the wing but also when flying in different Altitude occurring temperature differences are to blame. Task of the present It was an invention now, a small airplane, i.e. a glider, a motor glider or to create a motorsport aircraft with Fowler wings, in which the disadvantages the known constructions do not occur. This task was solved by that the flap of each wing is provided with at least three curved racks is, each of which in a guide arranged within the wing in their Is held longitudinally displaceable and meshes with a pinion, all the pinion are provided with a common adjustment drive.

Nachfolgend wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Fowler-Flügels beschrieben. In der Zeichnung zeigt die Fig. 1 einen Ausschnitt aus einem Flügel mit eingezogener Klappe, die Fig. 2 den gleichen Ausschnitt aus einem Flügel, aber mit ausgefahrener Klappe, und die Fig. 3 einen Schnitt durch den Führungsmechanismus.An exemplary embodiment is shown below with reference to the accompanying drawing of a Fowler grand piano according to the invention. In the drawing shows the Fig. 1 shows a section of a wing with retracted flap, Fig. 2 the the same section from a grand piano, but with the flap extended, and Fig. 3 shows a section through the guide mechanism.

In der Zeichnung ist der Flügel als ganzes mit 1 bezeichnet.In the drawing, the wing is designated as a whole with 1.

Er besteht im wesentlichen aus einem Träger 2, den Rippen 3 und dem Uberzug 4, wie das bei Segelflugzeugen bekannt ist. Der Flügel weist nun eine verstellbare Landeklappe 5 auf, die sich in der Fig. 1 innerhalb des Flügels befindet, in der Fig. 2 jedoch in teilweise ausgefahrener Stellung dargestellt ist. Damit die Klappe 5 aus dem Flügel 1 austreten kann, ist die Unterseite in der Nähe der Hinterkante 6 des Flügels aus Al-Blech 7 hergestellt, das so geformt ist, dass sich ihre freie Hinterkante elastisch an die Hinterkante der Flügel-Oberseite 8 anschmiegt. Beim Ausschieben oder Ausfahren der Klappe 5 kann sich dann zwischen der Oberseite 8 und der durch das Al-Blech 7 gebildeten Unterseite ein Spalt öffnen, aus dem die Klappe 5 austreten kann. Diese Klappe 5 ist mit mindestens drei gekrümmten Zahnstangen versehen, von welchen in der Zeichnung nur zwei dargestellt und mit 9 und 10 bezeichnet sind. Jede dieser Zahnstangen weist ein Nut 9a bzw. 10a auf, mit welcher zwei Rollen 11 bzw.It consists essentially of a carrier 2, the ribs 3 and the Cover 4, as is known in gliders. The wing now has an adjustable Landing flap 5, which is located in Fig. 1 within the wing, in the Fig. 2 is shown, however, in a partially extended position. So the flap 5 can emerge from the wing 1, the bottom is nearby the Rear edge 6 of the wing made of aluminum sheet 7, which is shaped so that its free trailing edge clings elastically to the trailing edge of the upper side 8 of the wing. When pushing out or extending the flap 5 can then be between the top 8 and the bottom formed by the Al sheet 7 open a gap from which the Flap 5 can exit. This flap 5 has at least three curved racks provided, of which only two are shown in the drawing and labeled 9 and 10 are. Each of these racks has a groove 9a or 10a, with which two rollers 11 or

12 umfasst werden, die je an einem Träger 13 bzw. 14 frei drehbar angebracht sind und die die Zahnstangen 5, 10 so halten, dass Sie nur in ihrer Längsrichtung verschiebbar sind.12 are included, each freely rotatable on a carrier 13 and 14, respectively are attached and the racks 5, 10 hold so that you only in their longitudinal direction are movable.

Die Träger ihrerseits sind an den Rippen und allenfalls zusätzlichen Versteifungselemente sowie ev. auch an der Flügelhaut befestigt. Wie man ohne weiteres aus der Zeichnung ersehen kann, sind die Führungsrollen 11 und 12 benachbarter Träger 13 und 14 auf verschiedenen Seiten angebracht. Dies gilt auch für die den übrigen Zahnstangen zugeordneten Führungsrollen. Durch diese Anordnung wird verhindert, dass sich die Zahnstangen in einer Richtung quer zu Ihrer Längsrichtung von den Trägern weg bewegen können. Die Träger 13 und 14 wie auch alle andern nicht dargestellten Träger weisen eine Bohrung oder ein Lager für die durchgehende Welle 15 auf, die zweckmässigerweise als hohle Welle ausgebildet ist und die im Bereich jeder Zahnstange fest mit einen mit der Zahnstange kämmenden Ritzel verbunden ist, von denen in der Zeichnung nur die beiden Ritzel 17 und 18 dargestellt sind. Das dem Flugzeugrumpf zugewandte Ende jeder Welle 15 ist an das ihr zugewandte Ende einer im Rumpf unverschiebbar, aber drehbar gelagerten Zwischenwelle kuppelbar, die ihrerseits mit einem Ritzel fest verbunden ist, welches mit einer verschiebbar angeordneten Zahnstange kämmt. Diese Zahnstange dient also zum gleichzeitigen Ein-und Ausfahren der beiden Klappen.The carriers, for their part, are on the ribs and possibly additional ones Stiffening elements and possibly also attached to the wing skin. How one without further ado As can be seen from the drawing, the guide rollers 11 and 12 are adjacent carriers 13 and 14 attached on different sides. This also applies to the others Guide rollers assigned to racks. This arrangement prevents that the racks move in a direction perpendicular to their length from the Carriers can move away. The carriers 13 and 14 as well as all the others are not shown Carriers have a bore or a bearing for the through shaft 15, the is expediently designed as a hollow shaft and in the area of each rack is firmly connected to a pinion meshing with the rack, of which in the Drawing only the two pinions 17 and 18 are shown. The one on the fuselage facing end of each shaft 15 is immovable to the end facing it in the fuselage, but rotatably mounted intermediate shaft can be coupled, which in turn with a pinion is firmly connected, which meshes with a displaceably arranged rack. So this rack is used for simultaneous retraction and extension of the two flaps.

Sie ist zweckmässigerweise mit an sich bekannten Rastmitteln, beispielsweise einer federbelasteten Sperrklinke, versehen, die ein unbeabsichtigtes Verschieben verhindern, sodass die Klappen stets in der durch den Pilot eingestellten Lage festgehalten werden. Zum Verschieben braucht der Pilot also nur die Arretierung zu lösen und die Schiebezahnstange zu verstellen.It is expediently with locking means known per se, for example a spring-loaded pawl, which prevents unintentional movement so that the flaps are always held in the position set by the pilot will. To move, the pilot only needs to release the lock and to adjust the sliding rack.

Versuche haben gezeigt dass der vorstehend beschriebene Halte- und Verschiebemechanismus für die Klappe ausserordentlich zuverlässig arbeitet und dass auch bei grossen Temperatur- und Belastungsänderungen die Betriebssicherheit nicht beeinträchtigt wird, wobei sich diese Konstruktion sowohl bei Klappen verwenden lässt, die sich über die ganze Länge eines Flügels erstrecken, wie auch bei Klappen, die kürzer sind als die Flügellänge.Tests have shown that the above-described holding and The sliding mechanism for the flap works extremely reliably and that Operational safety is not guaranteed even with large changes in temperature and load is impaired, this construction being used in both flaps that extend over the entire length of a wing, as well as with flaps, which are shorter than the wing length.

Claims

Airplane with Fowler wings PATENT CLAIMS 1. Airplane with Fowler wing, each wing with one to increase the flight area and the lift serving flap which can be extended at the trailing edge of the wing, characterized in that that the flap of each wing is provided with at least three curved racks is, each of which in a guide arranged within the wing in their Is held longitudinally displaceable and meshes with a pinion, all the pinion are provided with a common adjustment drive.

2. Aircraft according to claim 1, characterized in that the common Adjustment drive of the pinion is formed by a shaft with which the pinion rotates are connected.

3. Aircraft according to claim 2, characterized in that for adjustment the shaft is a sliding rack from the cockpit is available, which with a additional, with meshes with the shaft non-rotatably connected pinion.

4. Aircraft according to claim 2, characterized in that the waves both wings by a single one, for joint adjustment of the two flaps Serving adjusting member are connected to one another.