DE2725221A1 - Articulated wing system with adjustable V=position - uses several individual wings of arbitrary shape in hinged connection - Google Patents

Articulated wing system with adjustable V=position - uses several individual wings of arbitrary shape in hinged connection

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DE2725221A1
DE2725221A1 DE19772725221 DE2725221A DE2725221A1 DE 2725221 A1 DE2725221 A1 DE 2725221A1 DE 19772725221 DE19772725221 DE 19772725221 DE 2725221 A DE2725221 A DE 2725221A DE 2725221 A1 DE2725221 A1 DE 2725221A1
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Klaus Katzschke
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Katzschke Klaus 2101 Hamburg De
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    • B64C39/06Aircraft not otherwise provided for having disc- or ring-shaped wings
    • B64C39/068Aircraft not otherwise provided for having disc- or ring-shaped wings having multiple wings joined at the tips

Abstract

The wing system can assume a variable V-position and consists of several individual wings hinged together. The angle (5) between the individual wings can be changed by an axial hinge coupling. The hinged connection of the individual wings can be mounted at any arbitrary wing points, possible using suitable bearings. Thus the wings can also cross each other in a scissors-like manner.

Description

Gelenkfliigelsystem mit veränderlicher Articulated wing system with variable

V-Stellung Die Erfindung betrifft ein Flügelsystem, mit dessen Hilfe die Auftriebsresultierende durch Änderung der V-Stellungen variiert werden kann, ohne daß der Schuh und die damit verbundene Strömungsgeschwindigkeit oder der Anstell- oder Klappenwinkel geändert werden müßten. V-position The invention relates to a wing system with the help of which the resultant lift can be varied by changing the V-positions, without the shoe and the associated flow velocity or the adjustment or flap angle would have to be changed.

Mehrfachflügel, hintereinander als Tandem angeordnet oder iilwereinander als Doppeldecker oder Dreidecker, sind schon frsih in der Luftfahrtgeschichte entwickelt worden. Die Mehrfachdecker haben den Vorteil, bei gleicher Spannweite und gleicher Fliiqeltiefe wie der Einzelflügel reisen der vervielfachten Flügelfläche mehr Auftrieb zu liefern.Multiple wings, arranged one behind the other in tandem or one behind the other as a double-decker or a three-decker, have already been developed early in aviation history been. The multi-decker have the advantage of having the same span and the same wing depth as the single wing travel the multiplied wing area to deliver more buoyancy.

Die Vergrößerung der Flügelfläche wird im Fluge durch Ausfahren von Klappen (in Strömungsrichtunq) oder Teleskopflügelteilen (quer zur Strömungsrichtuncr) vorgenommen. Dadurch wird einerseits die Flügeltiefe, andererseits die Flügelspannweite verlängert.The wing area is enlarged in flight by extending the Flaps (in the direction of flow) or telescopic wing parts (transverse to the direction of flow) performed. This is on the one hand the wing chord and on the other hand the wingspan extended.

Ohne die Flügelfläche zu erweitern, läßt sich der Auftrieb durch Änderung der Flügelwölbung, des Anstellwinkels oder der Vorwärts- oder Rotationsgeschwindigkeit mit Hilfe des Triebwerks variieren. Das Prinzip der Änderung des Anstellwinkels wird auch beim Voith-Propeller anqewendet, dessen Rotorblätter senkrecht zur Fahrtrichtuna stehen.Without expanding the wing area, the lift can be changed by changing it the wing curvature, the angle of attack or the forward or rotational speed vary with the help of the engine. The principle of changing the angle of attack is also used with the Voith propeller, the rotor blades of which are perpendicular to the direction of travel stand.

Der Flügelvergrößerung und Auf triebserhöhung durch Verlängerung der Spannweite sind bei Huhschraubern, Flugzeugen und Schiffen wie auch Pumpen sowohl aus konstruktiven als auch aus hetriebstechnischen Gründen Grenzen gesetzt. Ein wesentlicher Nachteil der herkömmlichen Doppel- und Mehrfachflügel ist der verstärkte Druckabbau durch die zahlreicheren Fliiaelenden. Außerdem erzeugen die üblichen Stah- und Seilsysteme zur gegenseitigen Stützung der Flügel einen zusätzlichen Luftwiderstand.The wing enlargement and increase in lift by extending the Wings are common in hoofs, planes, and ships as well as pumps There are limits for constructional as well as operational reasons. A The main disadvantage of conventional double and multiple wings is that they are reinforced Pressure reduction through the more numerous tile ends. Also generate the usual Steel and rope systems for mutual support of the wings provide additional air resistance.

Des weiteren ist die Vergrößerung des Anstellwinkels zur Auftriebserhöhung durch die Möglichkeit des Strömungsabrisses qefährlich und hat schon häufig zu Fluqzeugunfällen geführt.Furthermore, the increase in the angle of attack is used to increase lift qdangerous due to the possibility of stalling and has often led to aircraft accidents guided.

Der Erfindung liegt die Aufgahe zugrunde, ein Auftriebssystem für Flügel, Propeller oder Rotoren zu schaffen, dessen Gesamtauftrieb mit einem anderen Parameter als dem Anstellwinkel, der Wölbung, der Klappenstellung, der Spannweite oder dem Schub verändert werden kann, wobei der angeströmte Querschnitt dabei erhalten bleibt. Die Möglichkeit, die strömungsmechanischen Eigenschaften herkömmlicher Flügel konstruktiv zu übernehmen, ist weiterhin gegeben.The invention is based on the task of providing a buoyancy system for Wings, propellers or rotors create their overall lift with another Parameters such as the angle of attack, the curvature, the flap position, the wingspan or the thrust can be changed, with the cross section being maintained remain. The possibility of the fluid mechanical properties of conventional blades to adopt constructively is still given.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Flügelsystem aus mindestens zwei gelenkig gelagerten Einzelflügeln besteht, deren V-Stellung und Lage zueinander verändert werden kann.The object is achieved according to the invention in that the wing system consists of at least two articulated single leaves, their V-position and position to each other can be changed.

Die Vorteile des Flügelsystems sind: die gegenseitige gelenkige Stützung der Flügel (sofern ein Flügelparallelogramm verwendet wird) ohne Übertragung von Biegemomenten votinem Flügel zum anderen, die Anwendbarkeit des Prinzips für verschiedene Strömungsmedien und Transportmittel (Flugzeuge, Flugkörper, Hubschrauber, Pumpen, Schiffe), die Möglichkeit der Richtungsänderung der Auftriebs/Schub-Komponente sowohl durch Schwenken der Rotorachse als auch durch periodisches Drehen der Flügel um die Längsachse, die Auftriebsänderung allein durch Änderung der V-Stellungen und damit Wegfall eines Klappensystems sowie keine Möglichkeit des Strömungsabrisses. Mit dem Auftrieb ändert sich hierbei auch die Spannweite bzw. der Rotordurchmesser.The advantages of the wing system are: the mutual articulated support the wing (if a wing parallelogram is used) without transfer of Bending moments votinem wing to the other, the applicability of the principle for different Flow media and means of transport (aircraft, missiles, helicopters, pumps, Ships), the possibility of changing the direction of the lift / thrust component both by pivoting the rotor axis as well as by periodically rotating the blades the longitudinal axis, the change in lift simply by changing the V-positions and thus the elimination of a flap system and no possibility of a stall. With the lift, the span or the rotor diameter also changes.

Durch eine getrennte, unterschiedliche Variation der V-Stellungen läßt sich ein Rollmoment erzeugen.By a separate, different variation of the V-positions a rolling moment can be generated.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren 1 und 2 dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben: Fig. 1 zeigt ein Gelenkflügelsystem wie es im Prinzip für ein Flugzeug (Fig. 1a) oder einen Hubschrauber (Fig. 1b) ausgelegt sein kann. Dabei ist im Falle des Flugzeugs auch an eine einseitiq verstellbare Version gedacht.Three exemplary embodiments of the invention are shown in FIGS 2 and are described in more detail below: Fig. 1 shows an articulated wing system as designed in principle for an airplane (Fig. 1a) or a helicopter (Fig. 1b) can be. In the case of the aircraft, it is also adjustable on one side Version thought.

9 3 und 9 4 sind die V-Stellungswinkel für 2' 3 4 die oberen bzw. unteren Flügel (2 und 5 bzw. 3 und 4).9 3 and 9 4 are the V-position angles for 2 '3 4 the upper resp. lower wing (2 and 5 or 3 and 4).

Durch Verkürzung oder Verlängerung des Achsenteils 1 wechseln die V-Stellungen und damitEer aus den Auftriebskomponenten der Flügel 2...5 resultierende Gesamtauftrieb. By shortening or lengthening the axle part 1, the change V-positions and thus Eer resulting from the lift components of the wings 2 ... 5 Total lift.

Die Gelenke 6 wandern dabei transversal aus. Mit 7 ist der Rumpf gekennzeichnet. The joints 6 migrate transversely. At 7 is the hull marked.

Fig. 2 zeigt das Prinzip eines Gelenkflügelsystems für einen Flüssigkeitspropeller: erden entweder die gegenüberliegenden Flächen (3 und 5 oder 4 und 6) oder zwei verbundene Flächen (z.B. 3 und 4) beim Durchfahren einer Seite (gestrichelte Linie) stärker angestellt als das komplementäre Flügelpaar, so ergibt sich ein Quertrieh.Fig. 2 shows the principle of an articulated wing system for a liquid propeller: earth either the opposite surfaces (3 and 5 or 4 and 6) or two connected Areas (e.g. 3 and 4) stronger when driving through one side (dashed line) employed as the complementary pair of wings, this results in a transverse tie.

Dafür müssen die Flächen um ihre Längsachsen drehbar aufgehängt sein. Durch Ein- oder Ausfahren der Welle 1 in die andere Welle ändert sich die Vortriebskraft. To do this, the surfaces must be suspended so that they can rotate about their longitudinal axes. By extending or retracting shaft 1 into the other shaft, the propulsive force changes.

Die Lage der Flügelprofile ist in Fig. 2 angedeutet. Aus der Abbildung geht weiter hervor, daß sich mehr als vier Flügel nebeneinander oder hintereinander (gestrichelte Linien) schalten lassen. The position of the wing profiles is indicated in FIG. 2. From the picture it further emerges that there are more than four wings side by side or behind one another (dashed lines) switch.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (3)

Patentanspriche 1. Gelenkflügelsystem mit veränderbarer V-Stellunq, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei einzelne Flügel beliebiger Form gelenkig miteinander verbunden sind. Patent claims 1. Articulated wing system with changeable V-position, characterized in that at least two individual wings of any shape are articulated are connected to each other. 2. Gelenkflügelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Winkel zwischen den Flügeln durch axiale Gelenkverschiebung verändert werden kann.2. articulated wing system according to claim 1, characterized in that the angle or angles between the wings changed by axial displacement of the joint can be. 3. Gelenkflügelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel miteinander oder mit den Lagern an beliebigen Stellen der Flügel gelenkig verbunden sind und sich somit auch scherenartig kreuzen können.3. articulated wing system according to claim 1, characterized in that the wings are articulated with one another or with the bearings at any point on the wing are connected and can therefore cross like scissors.
DE19772725221 1977-06-03 1977-06-03 Articulated wing system with adjustable V=position - uses several individual wings of arbitrary shape in hinged connection Withdrawn DE2725221A1 (en)

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