DE102004019496B4

DE102004019496B4 - Tragflügel für Fluggeräte mit Triebwerken

Info

Publication number: DE102004019496B4
Application number: DE200410019496
Authority: DE
Inventors: Gerd Lukoschus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2024-04-23
Also published as: DE102004019496A1

Abstract

Tragflügel für Fluggeräte mit Triebwerken, wobei der Tragflügel aus mehreren Einzelflächen besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die am Flugzeugrumpf (5) angeordnete Primärtragfläche (1) an ihrem äußeren Ende abgewinkelt ist und dort eine aerodynamisch ausgebildete Tragflächenverbindung (6) für eine daran befestigte Sekundärtragfläche (2) bildet, wobei die Sekundärtragfläche (2) keine direkte Verbindung zum Flugzeugrumpf (5) hat.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Tragflügel für Fluggeräte mit Triebwerken
Beschreibung
Die Erfindung betrifft Tragflügel für Fluggeräte mit Triebwerken, deren Tragflügel aus mehreren Einzeltragflächen bestehen.
Stand der Technik
Herkömmlich werden die Tragflächenfluggeräte so hergestellt, dass die Tragflächen zu beiden Seiten des Flugzeugrumpfes in der notwendigen gestreckten Länge (und somit Fläche) als Hoch-, Tief-, oder Mitteldecker angeordnet sind. Die Tragflächen sind dabei als Einfach-, Doppel- oder Mehrfachdecker ausgebildet. Dabei weisen sie die verschiedensten Pfeilungswinkel und V-Formen auf. Vor allem bei Großraum-Flugzeugen sind Tragflächen mit enormen Längen notwendig.
Das hat den Nachteil, dass ein erheblicher Platzbedarf in seitlicher Ausdehnung an den Start- und Landebahnen, den Rollwegen(-feldern) und an den Terminals erforderlich ist. Ein weiterer Nachteil ist, dass bei der Verwendung von nur zwei Tragflächen (je eine an beiden Seiten des Flugzeugrumpfes) bei Großraumflugzeugen und der damit verbundenen Lastumsetzung über die Aerodynamik der Tragflächen eine besonders mächtige Wirbelschleppe an den Tragflächenrandbogen erzeugt wird, mit den daraus resultierenden Nachteilen für den nachfolgenden Luftverkehr.
In der US PS 5,899,409 und 5,503,352 wird ein Tragflügel vorgeschlagen, der am Ende mittels einer etwa senkrechten Tragflächenverbindung mit dem Höhenleitwerk am Flugzeugheck verbunden ist. Das wird dadurch ermöglicht, dass die Tragflügel eine sehr große Pfeilung, bzw. das Höhenleitwerk eine negative Pfeilung und eine größere Flügellänge besitzt. Eine Verkürzung der Tragflächenlänge erfolgt durch diese Lösung nicht.
Die US PS 5,899,410 enthält die Beschreibung von Tragflügeln, die im mittleren bis Endbereich mit dem Ende eines zusätzlichen Flügels verbunden sind. Die zusätzlichen Flügel sind zwischen dem Tragflügel und dem Höhenleitwerk am Rumpf befestigt und besitzen eine negative Pfeilung. Diese Lösung vergrößert die Tragflächenfläche, ist aber aerodynamisch ungünstig.
Schließlich ist durch die US PS 4,044,972 ein unter dem Rumpf (Tiefdecker) angeordneter scheibenförmiger Flügel bekannt. Zusätzliche, höher befestigte (Mitteldecker), kurze Flügel sind an den Enden jeweils durch etwa senkrechte Tragflächenverbindung mit dem scheibenförmigen Flügel verbunden. Diese Flügelgestaltung ist ebenfalls aerodynamisch ungünstig.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Tragflächen an dem Fluggerät so zu gestalten, dass eine große Tragfläche bei relativ kurzer Gesamtbreite des Fluggerätes ermöglicht wird, um den seitlichen Platzbedarf am Boden zu verringern. Zusätzlich sollen die aerodynamischen Verhältnisse, insbesondere hinsichtlich der Verkleinerung der Wirbelschleppen verbessert werden.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Danach ist die am Flugzeugrumpf (5) angeordnete Primärtragfläche (1) an ihrem äußeren Ende abgewinkelt und bildet dort eine aerodynamisch ausgebildete Tragflächenverbindung (6) für eine daran befestigte Sekundärtragfläche (2), wobei die Sekundärtragfläche (2) keine direkte Verbindung zum Flugzeugrumpf (5) hat.
Mit dieser Ausbildung besitzt jede Tragflächenseite nur ca. 67 bis 75% der sonst notwendigen Tragflächenlänge herkömmlicher Bauart. Das hat den Vorteil, dass der Platzbedarf am Boden in der seitlichen Ausdehnung wesentlich geringer ist. Durch die Anordnung von Sekundärtragflächen über den Primärtragflächen wird die Größe der Gesamttragfläche erhalten, bzw. kann sogar vergrößert werden. Die Aufteilung der Tragflächen bewirkt auch eine Veränderung der Wirbelschleppen von bisher zwei großen zu sechs kleinen Wirbelschleppen. Diese können sich außerdem teilweise überlagern und dadurch gegenseitig abschwächen. Die Verbindung der Primär- mit den Sekundärtragflächen erfolgt durch eine Abwinklung des Endes der Primärtragflächen. Diese Tragflächenverbindung wirkt gleichzeitig als Winglet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 2 sind die Tragflächenverbindungen (6) so ausgebildet, dass unabhängig von ihrem Arbeitsprinzip in diesen die Triebwerke angeordnet sind. Der negative Einfluss der Triebwerksbefestigung auf die Aerodynamik der Tragflächen wird dadurch verringert und es sind keine besonderen Triebwerksträger erforderlich.
Gemäß den bevorzugten Ausführungsformen nach den Ansprüchen 3 und 4 sind an der Tragflügelanordnung zusätzliche Windglets und/oder Seitenruder (7) angeordnet. Damit kann die Steuerung verbessert werden, bzw. das Seitenleitwerk (3) am Heck entfallen.
Die Pfeilungswinkel und V-Form der Primär- und Sekundärtragflächen (1, 2) können gemäß der Ausführung nach Anspruch 5 unterschiedlich ausgebildet sein. Dadurch wird eine Anpassung an unterschiedliche aerodynamische Anforderungen möglich.
Beispiele
Nachfolgend soll die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
1 zeigt ein Flugzeug in räumlicher Darstellung,
2 zeigt das Flugzeug in gleicher Darstellung ohne Seitenleitwerk 3 am Heck.
Entsprechend beiden Figuren besitzt das Flugzeug am mittleren Flugzeugrumpf 5 an jeder Seite eine Primärtragfläche 1 in bekannter, aber verkürzter Bauart. Am Ende der Primärtragfläche 1 ist eine etwa senkrecht stehend Tragflächenverbindung 6 ausgebildet, die auch aerodynamisch geformt ist. An dieser ist am oberen Ende, etwa mittig, die Sekundärtragfläche 2 angeordnet. Die Sekundärtragfläche 2 verläuft mit der innenliegenden Seite parallel über der Primärtragfläche 1. Am Heck des Flugzeuges ist ein bekanntes Seitenleitwerk 3 und Höhenleitwerk 4 befestigt.
Gemäß der Ausführung nach 2 ist am Heck des Flugzeuges nur ein Höhenleitwerk 4 angeordnet. Die Tragflächenverbindung 6 besitzt zusätzliche Steuerklappen, so dass diese als Seitenruder 7 wirkt und das Seitenleitwerk 3 ersetzt.

1: Primärtragfläche
2: Sekundärtragfläche
3: Seitenleitwerk
4: Höhenleitwerk
5: Flugzeugrumpf
6: Tragflächenverbindung
7: Seitenruder

Claims

Tragflügel für Fluggeräte mit Triebwerken, wobei der Tragflügel aus mehreren Einzelflächen besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die am Flugzeugrumpf (5) angeordnete Primärtragfläche (1) an ihrem äußeren Ende abgewinkelt ist und dort eine aerodynamisch ausgebildete Tragflächenverbindung (6) für eine daran befestigte Sekundärtragfläche (2) bildet, wobei die Sekundärtragfläche (2) keine direkte Verbindung zum Flugzeugrumpf (5) hat.
Tragflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragflächenverbindungen (6) so ausgebildet sind, dass unabhängig von ihrem Arbeitsprinzip in diesen die Triebwerke angeordnet sind.
Tragflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Sekundärtragflächen (2) Windglets angeordnet sind.
Tragflügel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragflächenverbindungen (6) zusätzlich als Seitenruder(7) ausgebildet sind, wobei das Seitenleitwerk (3) am Heck auch entfallen kann.
Tragflügel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärtragfläche (1) und Sekundärtragfläche(2) gleiche oder unterschiedliche Pfeilungswinkel und V-Form besitzen.