DE-102024132504-A1 - Flügel für ein Luftfahrzeug

Abstract

Ein Flügel (3) für ein Luftfahrzeug (1), umfassend einen Hauptflügel (5) und eine Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung (6), die einen Vorflügel (7) und eine Verbindungsanordnung (9) umfasst, die den Vorflügel (7) derart beweglich mit dem Hauptflügel (5) verbindet, dass der Vorflügel (7) zwischen einer eingefahrenen Position (11), einer ersten ausgefahrenen Position (13) und einer zweiten ausgefahrenen Position (15) beweglich ist, wobei die Verbindungsanordnung (9) eine längliche Vorflügelschiene (17) umfasst, die sich entlang einer Schienenlängsachse (19) zwischen einem ersten Ende (21) und einem zweiten Ende (23) erstreckt und einen Zwischenabschnitt (25) zwischen dem ersten und dem zweiten Ende (21, 23) aufweist, wobei das erste Ende (21) und/oder der Zwischenabschnitt (25) der Vorflügelschiene (17) am Vorflügel (7) montiert ist, wobei die Vorflügelschiene (17) am Hauptflügel (5) durch ein Rollenlager (27) derart montiert ist, dass die Vorflügelschiene (17) entlang der Schienenlängsachse (19) beweglich ist. Die Aufgabe zum Bereitstellen eines Flügels, der ein vorteilhaftes Verhältnis von aerodynamischer Leistung und einem durch Ausfahren des Vorflügels erzeugten Geräusch aufweist, wird dadurch erfüllt, dass die Vorflügelschiene (17) am Vorflügel (7) um eine Vorflügelachse (22) drehbar montiert ist und die Verbindungsanordnung (9) einen Vorflügelwinkelmechanismus (10) umfasst, der am Vorflügel (7) montiert und dazu ausgelegt ist, den Winkel des Vorflügels (7) um die Vorflügelachse (22) zu steuern, wenn der Vorflügel (7) zwischen der eingefahrenen Position (11), der ersten ausgefahrenen Position (13) und der zweiten ausgefahrenen Position (15) bewegt wird.

Inventors

• Dennis Krey
• Bernhard Schlipf

Assignees

• AIRBUS OPERATIONS GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241107

Claims (15)

1. Flügel (3) für ein Luftfahrzeug (1), umfassend einen Hauptflügel (5) und eine Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung (6), umfassend einen Vorflügel (7) und eine Verbindungsanordnung (9), die den Vorflügel (7) derart beweglich mit dem Hauptflügel (5) verbindet, dass der Vorflügel (7) zwischen einer eingefahrenen Position (11), einer ersten ausgefahrenen Position (13) und einer zweiten ausgefahrenen Position (15) beweglich ist, wobei die Verbindungsanordnung (9) eine längliche Vorflügelschiene (17) umfasst, die sich entlang einer Schienenlängsachse (19) zwischen einem ersten Ende (21) und einem zweiten Ende (23) erstreckt und einen Zwischenabschnitt (25) zwischen dem ersten und dem zweiten Ende (21, 23) aufweist, wobei das erste Ende (21) und/oder der Zwischenabschnitt (25) der Vorflügelschiene (17) am Vorflügel (7) montiert ist, wobei die Vorflügelschiene (17) durch ein Rollenlager (27) derart am Hauptflügel (5) montiert ist, dass die Vorflügelschiene (17) entlang der Schienenlängsachse (19) beweglich ist, dadurch gekennzeichnet , dass die Vorflügelschiene (17) um eine Vorflügelachse (22) drehbar am Vorflügel (7) montiert ist, die Verbindungsanordnung (9) einen Vorflügelwinkelmechanismus (10) umfasst, der am Vorflügel (7) montiert und dazu ausgelegt ist, den Winkel des Vorflügels (7) um die Vorflügelachse (22) zu steuern, wenn der Vorflügel (7) zwischen der eingefahrenen Position (11), der ersten ausgefahrenen Position (13) und der zweiten ausgefahrenen Position (15) bewegt wird.
2. Flügel (3) nach Anspruch 1 , wobei der Vorflügelwinkelmechanismus (10) dazu ausgelegt ist, den Winkel des Vorflügels (7) um die Vorflügelachse (22) derart zu steuern, dass in der eingefahrenen Position (11) und in der ersten ausgefahrenen Position (13) der Vorflügel (7) am Hauptflügel (5) anliegt, während in der zweiten ausgefahrenen Position (15) ein Spalt (26) zwischen der Hinterkante des Vorflügels (7) und der Vorderkante des Hauptflügels (5) gebildet ist.
3. Flügel (3) nach Anspruch 1 oder 2 , wobei der Vorflügelwinkelmechanismus (10) einen Vorflügelwinkelhebel (29) und eine Hebelführung (31) umfasst, wobei der Vorflügelwinkelhebel (29) am Vorflügel (7) montiert und von der Hebelführung (31) geführt ist, wobei die Hebelführung (31) am Hauptflügel (5) montiert ist.
4. Flügel (3) nach Anspruch 3 , wobei die Hebelführung (31) als eine Hebelschiene (32) gebildet ist und der Vorflügelwinkelhebel (29) eine Vorflügelwinkelrolle (33) umfasst, die die Hebelschiene (32) in Eingriff nimmt.
5. Flügel (3) nach Anspruch 3 oder 4 , wobei die Hebelführung (31) einen Führungspfad (35) bildet, an welchem entlang der Vorflügelwinkelhebel (29) geführt ist, wobei der Führungspfad (35) derart gebildet ist, dass der Vorflügelwinkelhebel (29) den Winkel des Vorflügels (7) um die Vorflügelachse (22) derart steuert, dass in der eingefahrenen Position (11) und in der ersten ausgefahrenen Position (13) der Vorflügel (7) am Hauptflügel (5) anliegt, während in der zweiten ausgefahrenen Position (15) ein Spalt (26) zwischen der Hinterkante des Vorflügels (7) und der Vorderkante des Hauptflügels (5) gebildet ist.
6. Flügel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , wobei der Vorflügelwinkelmechanismus (10) in derselben Sehnenebene wie die Vorflügelschiene (7) angeordnet ist.
7. Flügel (3) nach Anspruch 6 , wobei der Vorflügelwinkelmechanismus (10) über oder unter der Vorflügelschiene (17) angeordnet ist.
8. Flügel (3) nach Anspruch 6 oder 7 , wobei die Vorflügelschiene (17) eine Form aufweist, die dazu geeignet ist, Raum zum Anordnen und Bewegen des Vorflügelwinkelmechanismus (10) in nächster Nähe zur Vorflügelschiene (17) bereitzustellen.
9. Flügel (3) nach Anspruch 8 , wobei die Vorflügelschiene (17) eine Querschnittsform, die einen ersten Seitenabschnitt (39) und einen zweiten Seitenabschnitt (41) umfasst, die in der Spannweitenrichtung (95) voneinander beabstandet sind, und einen Verbindungsabschnitt (43) aufweist, der den ersten und den zweiten Seitenabschnitt (39, 41) verbindet, um mindestens einen Hohlraum (49) zu bilden, der teilweise von dem ersten und dem zweiten Seitenabschnitt (39, 41) sowie von dem Verbindungsabschnitt (43) umgeben ist, wobei der Hohlraum (49) in einer Aufwärts- und/oder Abwärtsrichtung offen ist, wobei sich der Vorflügelwinkelmechanismus (10) zumindest teilweise innerhalb des Hohlraums (49) erstreckt.
10. Flügel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , wobei der Vorflügelwinkelmechanismus (10) in einer anderen Sehnenebene als die Vorflügelschiene (17) angeordnet ist.
11. Flügel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 , wobei das Rollenlager (27) mindestens zwei Rolleneinheiten (53) umfasst, die am Hauptflügel (5) montiert und dazu ausgelegt sind, eine entsprechende Eingriffsfläche (55) an der Vorflügelschiene (17) in Eingriff zu nehmen.
12. Flügel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 , wobei das Rollenlager (27) eine erste Rolleneinheit (63), die am zweiten Ende (23) der Vorflügelschiene (17) montiert und dazu ausgelegt ist, eine am Hauptflügel (5) montierte Führungsschiene (69) in Eingriff zu nehmen, und eine zweite Rolleneinheit (65), die am Hauptflügel (5) montiert und dazu ausgelegt ist, eine entsprechende Eingriffsfläche (55) an der Vorflügelschiene (17) in Eingriff zu nehmen, umfasst.
13. Flügel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , wobei der Flügel (3) ferner eine Antriebseinheit (71) umfasst, die am Hauptflügel (5) montiert und mit der Vorflügelschiene (17) zum Bewegen der Vorflügelschiene (17) und somit des Vorflügels (7) zwischen der eingefahrenen Position (11), der ersten ausgefahrenen Position (13) und der zweiten ausgefahrenen Position (15) gekoppelt ist, wobei die Antriebseinheit (71) ein Antriebsritzel (73) umfasst, das am Hauptflügel (5) montiert ist und eine an der Vorflügelschiene (17) bereitgestellte Zahnstange (75) in Eingriff nimmt, oder ein Antriebsgestänge umfasst, das mindestens eine Antriebsstange umfasst und von einem Drehaktuator oder einem Linearaktuator angetrieben wird, der am Hauptflügel (5) montiert ist.
14. Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung (6) für den Flügel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 , wobei die Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung (6) Folgendes umfasst einen Vorflügel (7) und eine Verbindungsanordnung (9), die zum beweglichen Verbinden des Vorflügels (7) mit dem Hauptflügel (5) derart ausgelegt ist, dass der Vorflügel (7) zwischen einer eingefahrenen Position (11), einer ersten ausgefahrenen Position (13) und einer zweiten ausgefahrenen Position (15) beweglich ist, wobei die Verbindungsanordnung (9) eine Vorflügelschiene (17) umfasst, die sich entlang einer Schienenlängsachse (19) zwischen einem ersten Ende (21) und einem zweiten Ende (23) erstreckt und einen Zwischenabschnitt (25) zwischen dem ersten und dem zweiten Ende (21, 23) aufweist, wobei das erste Ende (21) und/oder der Zwischenabschnitt der Vorflügelschiene (17) dazu auslegbar ist, am Vorflügel (7) montiert zu sein, wobei die Vorflügelschiene (17) dazu auslegbar ist, am Hauptflügel (5) durch ein Rollenlager (27) derart montiert zu sein, dass die Vorflügelschiene (17) entlang der Schienenlängsachse (19) beweglich ist, dadurch gekennzeichnet , dass die Vorflügelschiene (17) dazu auslegbar ist, um eine Vorflügelachse (22) drehbar am Vorflügel (7) montiert zu sein, und die Verbindungsanordnung (9) einen Vorflügelwinkelmechanismus (10) umfasst, der dazu auslegbar ist, am Vorflügel (7) montiert zu sein, und dazu auslegbar ist, den Winkel des Vorflügels (7) um die Vorflügelachse (22) zu steuern, wenn der Vorflügel (7) zwischen der eingefahrenen Position (11), der ersten ausgefahrenen Position (13) und der zweiten ausgefahrenen Position (15) bewegt wird.
15. Luftfahrzeug (1), das einen Flügel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 umfasst und/oder eine Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung (6) nach Anspruch 14 umfasst.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flügel für ein Luftfahrzeug. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung für einen solchen Flügel sowie ein Luftfahrzeug, das einen solchen Flügel umfasst und/oder eine solche Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung umfasst. Der beschriebene Flügel für ein Luftfahrzeug umfasst einen Hauptflügel und eine Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung, wobei die Vorderkanten-Hochauftriebsanordnung einen Vorflügel und eine Verbindungsanordnung umfasst, die den Vorflügel derart beweglich mit dem Hauptflügel verbindet, dass der Vorflügel relativ zum Hauptflügel zwischen einer eingefahrenen Position und mehreren ausgefahrenen Positionen, insbesondere einer ersten ausgefahrenen Position und einer zweiten ausgefahrenen Position, beweglich ist. Die erste ausgefahrene Position betrifft vorzugsweise eine teilweise ausgefahrene Position, die während eines Starts des jeweiligen Luftfahrzeugs eingenommen wird, während die zweite ausgefahrene Position vorzugsweise eine voll ausgefahrene Position betrifft, die während eines Anflugs und einer Landung des jeweiligen Luftfahrzeugs eingenommen wird. Die Verbindungsanordnung umfasst eine längliche Vorflügelschiene, die sich entlang einer Schienenlängsachse zwischen einem ersten Ende und einem zweiten Ende erstreckt und die einen Zwischenabschnitt zwischen dem ersten und dem zweiten Ende aufweist. Die Vorflügelschiene kann eine gekrümmte oder gerade Form entlang der Schienenlängsachse aufweisen. Mindestens eines, oder beide, des ersten Endes und des Zwischenabschnitts der Vorflügelschiene ist/sind am Vorflügel montiert. Das erste Ende entspricht vorzugsweise einem vorderen Ende der Vorflügelschiene, z. B. dem Ende, das während eines Flugs eines Luftfahrzeugs zur vorgesehenen Vorwärtsbewegungsrichtung des Flügels hin positioniert ist. Das erste Ende der Vorflügelschiene kann vorzugsweise durch ein beliebiges geeignetes Mittel, z. B. durch ein oder mehrere Pendellager, am Vorflügel montiert sein. Die Vorflügelschiene ist derart durch ein Rollenlager am Hauptflügel montiert, dass die Vorflügelschiene entlang der Schienenlängsachse, insbesondere entlang eines vordefinierten Bewegungspfads, beispielsweise zwischen einer verstauten Position, wenn sich der Vorflügel in der eingefahrenen Position befindet, einer ersten ausgebrachten Position, wenn sich der Vorflügel in der ersten ausgefahrenen Position befindet, und einer zweiten ausgebrachten Position, wenn sich der Vorflügel in der zweiten ausgefahrenen Position befindet, beweglich ist. Die Vorflügelschiene kann die Form zum Beispiel einer C-Form annehmen, so dass ihre Oberfläche der Umfangsfläche des Rollenlagers gegenüberliegt, wobei der Abstand zwischen einer oberen Fläche und einer unteren Fläche der Vorflügelschiene größer als ein Durchmesser eines Rollenlagers ist, so dass das Rollenlager zu jedem Zeitpunkt nur eine der oberen Fläche oder der unteren Fläche der Vorflügelschiene in Eingriff bringen kann. D. h. der Abstand zwischen der oberen und der unteren Fläche der Vorflügelschiene ist derart gewählt, dass ein Spielraum zwischen dem Rollenlager und entweder der oberen Fläche oder der unteren Fläche der Vorflügelschiene bereitgestellt ist, so dass das Rollenlager nicht gleichzeitig mit der oberen und der unteren Fläche der Vorflügelschiene in Eingriff kommen kann, wodurch es darin eingekeilt wird. Ähnliche Flügel sind im Stand der Technik bekannt. Einige bekannte Flügel nutzen abgedichtete Vorflügel, deren Hinterkante in allen Positionen des Vorflügels in Kontakt mit der Vorderkante des Hauptflügels steht, so dass niemals ein Spalt zwischen der Hinterkante des Vorflügels und der Vorderkante des Hauptflügels vorhanden ist. Die Vermeidung eines Spalts reduzierte einen aerodynamischen Strömungswiderstand und Lärm. Andere Flügel weisen Vorflügel auf, deren Hinterkante in allen ausgefahrenen Positionen des Vorflügels von der Vorderkante des Hauptflügels um einen Spalt beabstandet ist. Ein solcher Spalt führt einen Frischluftstrom von der Unterseite des Flügels zur Oberseite des Flügels, wodurch eine Strömungsablösung verhindert und somit ein Auftrieb erhöht wird. Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Flügel bereitzustellen, der ein vorteilhaftes Verhältnis von aerodynamischer Leistung und durch Ausfahren des Vorflügels erzeugtem Lärm bereitstellt. Die Aufgabe wird dadurch erfüllt, dass die Vorflügelschiene um eine Vorflügelachse drehbar am Vorflügel montiert ist. Die Vorflügelachse erstreckt sich vorzugsweise in einer Spannweitenrichtung und/oder parallel zu einer Hinterkante des Vorflügels und/oder parallel zu einer Vorderkante des Hauptflügels und/oder senkrecht zur Schienenlängsachse. Ferner umfasst die Verbindungsanordnung einen Vorflügelwinkelmechanismus, der am Vorflügel montiert, vorzugsweise fest am Vorflügel montiert, ist und vorzugsweise am Hauptflügel montiert ist, wobei der Vorflügelwinkelmechanismus dazu ausgelegt ist, den Winkel des Vor