DE1130296B - Flugzeug mit zusaetzlicher Steuerung durch Strahlreaktion - Google Patents

Description

• Flugzeug mit zusätzlicher Steuerung durch Strahlreaktion Bei langsam fliegenden Flugzeugen tritt die Schwierigkeit auf, daß wegen der geringen Geschwindigkeit die Wirkung der aerodynamischen Ruder schwächer wird und eventuell für die Steuerung nicht mehr ausreicht. Noch stärker ist dies bei Senkrechtstart und -landung bzw. beim Schwebeflug der Fall. Für diese Fälle ist daher eine zusätzliche Steuerung erforderlich. Bei bekannten Anordnungen erfolgt diese Zusatzsteuerung durch Strahlreaktion. Am Bug, Heck und an den Flügelspitzen wird dabei ein Medium, üblicherweise Druckluft, aus Düsen nach unten ausgeblasen. Die Druckluft wird von den Strahltriebwerken abgezapft oder muß von besonderen Einrichtungen geliefert werden, wobei letztere aber ein zusätzliches Gewicht bedeuten und außerdem noch Raum benötigen, was insofern ungünstig ist, als diese Einrichtungen praktisch nur für die geringste Zeit des Fluges benötigt werden. Man verwendet daher statt dessen lieber Abzapfluft aus den Strahltriebwerken. Diese Lösung ist jedoch energiemäßig nicht besonders günstig, da gerade beim Senkrechtstart möglichst die -gesamte Triebwerksleistung zur Verfügung stehen und daher -eine Abzapfung möglichst gering gehalten werden soll.
• Die Erfindung befaßt sich mit der Verbesserung der zusätzlichen Steuerung durch Strahlreaktion. Das Ziel wird erfIndungsgemäß dadurch erreicht, daß die in den Flügelspitzen angeordneten und nach unten gerichteten Steuerstrahldüsen als in Flugrichtung- ve.#%-laufende langgestreckte, einen flächenförmigen und als Endscheibe wirkenden Strahl erzeugende Schlitze ausgebildet sind. Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung wird noch durch Anwendung des an sich bekannten Strahlpumpenprinzips eine Verstärkung des Steuerstrahls durch Strahlmischung erreicht.
• Der flächenförmige Strahl hat zunächst eine Steuerwirkung wie ein kompakter Strahl mit etwa kreisförmigem Querschnitt. Hinzu kommt aber noch die bereits erwähnte Wirkung als Endscheibe. Dadurch wird die Umströmung der Flügelspitzen verringert und der Auftrieb vergrößert. Eine Verminderung des induzierten Widerstandes und eine Verbesserung der Steuerwirkung ist damit verbunden.
• Endscheiben zur Verhinderung der Umströmung an der Flügelspitze, sind an sich bekannt. Es ist weiterhin auch eine Anordnung bekannt, bei der an Stelle von Endscheiben ein Behälter an der Flügelspitze angeordnet ist. An dem Behälter entlang verläuft eine Druckgasleitung mit einem waagerechten Schlitz. Das flächenförmig nach außen strömende Gas oder die Druckluft wirkt wie eine Scheidewand und verschiebt den Randwirbel ebenso nach außen wie ein fester Flügelfortsatz, Der Gasdruck ist regelbar, und die -Druckgasleitung oder der ganze Behälter ist um die Ungsachse. drehbar, so daß auch die Richtung der aus strömender Luft bestehenden Scheidewand ge--ändert und der Randwirbel entsprechend mehr oder weniger verschoben wird. Mit dieser bekannten Anordnung wird wohl eine Änderung des Randwirbels erreicht, jedoch dient sie nicht als zusätzliche Steuerung für den Langsamflug oder Schwebeflug.
• Auch das Prinzip der Strahlverstärkung durch Strahlpumpenwirkung ist in der Luftfahrttechnik schon verwendet worden. Bei einem bekannten Flugzeug mit Strahlantrieb ist an dem die Treibgase füh- renden Teil der Vortriebseinrichtung eine Ejektordüse angeordnet, die mit Absaugschlitzen am Flugzeugkörper verbunden ist. Hierdurch wird einmal die Grenzschicht an den betreffenden Stellen des Flugzeugkörpers, z. B. den Flügeln, abgesaugt und eine Auftriebserhöhung erreicht, zum anderen erhält man durch die Strahlmischung eine Vergrößerung der Vortriebskraft.
• Es ist ferner eine Vorrichtung zum Vergrößern des Impulses eines Mediumstromes bekannt, die insbesondere als Hub- oder Antriebsvorrichtung für solche Flugkörper gedacht ist, die senkrecht aufsteigen sollen. An Stelle der üblichen rohrförmigen Ausbildung solcher Vorrichtungen mit einem konvergierenden und einem sich daran anschließenden divergierenden Rohrteil ist hierbei der divergierende Teil durch einen Mediumschleier ersetzt, der durch das Ausströmen eines unter Druck stehenden Hilfsmediums, z. B. Gas oder Flüssigkeit, aus einem düsenatrigen, das konvergierende Rohr umfassenden Schlitz erzeugt wird. Auch hier wird eine Strahlverstärkung erreicht, die zum senkrechten Aufsteigen eines Flugkörpers verwendet werden kann. Auf einer Flügeloberseite angewandt, bewirkt diese Vorrichtung eine Auftriebserhöhung. Die Flügeloberseite bildet dabei die eine Seite des divergierenden Rohrteils, während die andere Seite durch den Mediumschleier gebildet wird. Eine derartige Anordnung, z. B. auf das horizontale Leitwerk angewandt, kann zur Stabilisierung des Flugzeugs um die Querachse verwendet werden.
• An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert.
• Fig. 1 zeigt eine Flügelspitze in Draufsicht; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Flügelspitze in etwas vergrößerter Darstellung, während Fig. 3 und 4 abgewandelte Ausführungsbeispiele der Fig. 2 darstellen.
• An Hand der Fig. 1 und 2 sei zunächst die Wirkungsweise der Erfindung erläutert. An der Vorderkante eines Tragflügels 1 liegt das Zuführungsrohr 2 für das Druckgas. An dieser Stelle ist auch erforderlichenfalls ein Regelorgan 3 fär das Druckgas angeordnet. Von hier tritt das Gas in ein Rohr 5, das sich im Flügelrandbogen 4 in Flugrichtung vor vom nach hinten erstreckt. Auf seiner Unterseite weist dieses .Rohr 5 einen düsenförnügen Schlitz 6 auf, aus dem das Druckgas oder die Druckluft in Pfeilrichtung nach unten austreten kann. Auf diese Weise wird ein flächenförmiger Gas- oder Luftstrahl erzeugt, der außer seiner Steuerwirkung noch die oben beschriebene Wirkung einer Endscheibe besitzt und dadurch die Steuerwirkung verbessert.
• Wie in Fig. 3 angedeutet is4 kann im Flügelrandbogen neben dem Rohr 5 bzw. dem Schlitz 6 noch ein Spalt 7 angeordnet sein, der von der Flügeloberseite zur Flügelunterseite, Eihrt und beim Ausblasen von Druckluft aus dem Schlitz 6 Strahlpumpenwirkung besitzt. Auf diese Weise kann eine Strahlverstärkung des Steuerstrahls erreicht werden.
• Fig. 4 zeigt eine Weiterbildung der Erfindung, bei der mehrere Rohre 5, 5' und 5" mit ihren dazwischenliegenden Spalten 7 und 7' zu einem ganzen Düsensystem zusammengefaßt sind. Durch die Pfeilrichtung sind die aus den Rohren 5, 5' und 5" unter Druck austretenden Gasstrahlen sowie, die durch die Spalte 7 und 7' gehende Luftströmung angedeutet.
• Die Erfindung bringt eine Verbesserung der Steuerbarkeit eines Flugzeugs im Langsam- oder Schwebeflug, indem die Wirksamkeit der Steuerstrahlen infolge der Endscheibenwirkung des flächenförmigen Strahls erhöht wird. Eine weitere Steigerung bringt die Strahlpumpenwirkung mit sich, so daß, insgesamt betrachtet, der Leistungshaushalt beiin Start eine wesentliche Verbesserung erfährt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Flugzeug mit zusätzlicher Steuerung durch in den Flügelspitzen angeordnete, nach unten gerichtete Steuerstrahldüsen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstrahldüsen als in Flugrichtung verlaufende langgestreckte, einen flächenförmigen und als Endscheibe wirkenden Strahl erzeugende Schlitze ausgebildet sind.
2. 2. Flugzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Impulsverstärkung der Steuerstrahlen mittels des an sich bekannten Prinzips der Ansaugang von Zusatzluft. 3. Flugzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits oder beiderseits der schlitzförmigen Steuerstrahldüse in Flugrichtung sich erstreckende, als Ejektordüsen wirkende Spalte zwischen Flügeloberseite und -unterseite angeordnet sind. 4. Flugzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere schlitzförmige Steuerstrahldüsen mit den dazwischen und/bzw. oder daneben angeordneten Ejektordüsen zu einem Düsensystem zusammengefaßt sind. 5. Flugzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichne4 daß die Zuführungsleitung für den Primärstrahl und gegebenenfalls das Regelorgan für die Strahlintensität an der Flügelvorderkante liegen und daß die schlitzförmigen Steuerstrahldüsen gegebenenfalls zusammen mit den zugeordneten Ejektordüsen im abnehmbaren Flügelrandbogen angeordnet sind.