DE1286407B - Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug, insbesondere Flugzeug, mit Luftschraubenantrieb - Google Patents

Description

• Di(; Erfindung bezieht sich auf ein Land-, Luft-oder Wasserfahrzeug, insbesondere ein Flugzeug, mit einem im wesentlichen spindelförrnigen Körper und zumindest einer Luftschraube, die über ein Untersetzungsgetriebe von einem Umlaufkörper mit einer Anzahl die Körperlängenachse umkreisender Staustrahldüsen angetrieben wird.
• Bei derartigen Antrieben ist ein Untersetzungsgetriebe vorgesehen, weil Luftschrauben bei geringer und Staustrahldüsen bei hoher Umlaufgeschwindigkeit einen guten Wirkungsgrad haben. Nachteilig ist dabei, daß die Staustrahldüsen auf einem Umlaufkörper angeordnet sein müssen, der getrennt von den Luftschrauben umläuft und daher einen zusätzlichen Widerstand erzeugt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, diesen zusätzlichen Widerstand des Umlaufkörpers möglichst gering zu halten, ohne den Wirkungsgrad von Luftschraube und Staustrahldüsen zu verschlechtern. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Luftschraube in bekannter Weise an der Nase des spindelfönnigen Körpers angeordnet ist, während der Umlaufkörper für die Staustrahldüsen etwa an der dicksten Stelle des spindelförmigen Körpers auf dessen Achse gelagert ist, wobei die Staustrahldüsen außerhalb des Straks nahe der Körperaußenwand umlaufen und ihren Umlaufkreis überbrückende, auf den Umfang verteilte bügelförmige Verbindungsglieder den vorderen und hinteren Teil des spindelförmigen Körpers gegeneinander abstützen.
• Bei dieser Anordnung ist der Umlaufkörper für die Staustrahldüsen dem Widerstand erzeugenden Einfluß des Fahrtwindes fast vollständig entzogen, und doch laufen die Staustrahldüsen, wie es ein guter Wirkungsgrad erfordert, auf einer Kreisbahn mit verhältnismäßig großem Durchmesser um. Ferner wird durch den Strahl der unilaufenden Düsen die Grenzschichtströmung des Flugkörpers an einer Stelle beschleunigt, wo sie durch die beginnende Flugkörperverjüngung und den dadurch ansteigenden Druckgradienten zur Wirbelbildung und zum Ablösen neigt.
• Die bügelförmigen Glieder sind bequem von außen zugängig, gestatten in einfacher Weise die Wartung und erlauben bei bolzenförinigen Befestigungsgliedern eine schnelle Trennung und Auswechslung der beiden Teile des Strömungskörpers bei etwaiger Beschädigung, sowie eine überholung des Untersetzungsgetriebes und des Lagers des die Staustrahldüsen tragenden Umlaufkörpers, ohne daß diese Teile ganz ausgebaut werden müssen.
• F i g. 1 zeigt ein erfindungsgemäß ausgerüstetes Flugzeug mit an der Rumpfnase befindlicher Luftschraube in Seitenansicht; F i g. 2 zeigt das Flugzeug nach F i g. 1 im Querschnitt nach der Linie A -A; F i g. 3 zeigt in Seitenansicht ein Flugzeug ähnlich dem nach F i g. 1, jedoch mit an den Rumpfboden verlegter mittels kardanischer Glieder mehrfach umgelenkter Antriebswelle.
• Die Staustrahltriebwerke bewegen sich auf einer Kreisbahn um den im Querschnitt kreisrunden Rumpf 1 des Flugzeugs herum. Jedes Staustrahltriebwerk 2 wird von einem Arm 3 getragen. Diese Arme 3 sind gleichmäßig verteilt entsprechend der Anzahl der verwendeten Triebwerke an einer Welle bzw. Nahe befestigt, die zugleich die Krafteinleitungswelle des mittig im Rumpf angeordneten Getriebes 5 bildet. Das Drehmoment der Staustrahltriebwerke 2 wird somit über die Arme 3 auf das Getriebe 5 übertragen. Im Getriebe 5 wird die hohe Umdrehungszahl der umlaufenden Antriebsmittel auf die für den Propeller 6 richtige Umdrehungszahl untersetzt. Die Antriebswelle des Getriebes 5 überträgt das Drehmoment über die Welle 4 beim Beispiel nach Fi g. 1 bzw. beim Beispiel nach F i g. 3 über die Welle 4, das kardanische Zwischenlager 7 und die Welle 8 auf die Luftschraube 6.
• Um ein genaues Anblasen von vorn für die Staustrahltriebwerke 2 zu erreichen, wird an der Nabe oder der Drehwelle aller Arme 3 für die Strahltriebwerke 2 eine gemeinsame Verstellvorrichtung 9 nach Art einer Anstellwinkeländerungsvorrichtung einer bekannten Verstelluftschraube vorgesehen, welche die Staustrahltriebwerke 2 aus der Umlaufkreisfläche heraus der jeweiligen Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder Flugzeugs entsprechend so verstellt, daß die Einströmrichtung der Luft in die Staustrahltriebwerke 2 immer genau in Richtung der Längsachse dieser Triebwerke liegt.
• Zur Vermeidung von Lagerkräften in Richtung der Flugzeuglängsachse ist am Austritt der Staustrahltriebwerke 2 eine ringförmige Strahlumlenkvorrichtung 10 vorgesehen, die innerhalb enger Grenzen allseitig schwenkbar an den Strahldüsenkörpern gelagert ist. Es ist zweckmäßig, die Verstellglieder für die Umlenkvorrichtungen mit der Verstellvorrichtung 9 für die Strahldüsenkörper 2 zu koppeln.
• Die Umlaufgeschwindigkeit der Staustrahltriebwerke 2 wird lediglich durch die Auslegung und durch die Festigkeit der Arme 3 begrenzt und kann bei dem gegenwärtigen Entwicklungsstand etwa Mach 2, also etwa doppelte Schallgeschwindigkeit erreichen.
• Das erzeugte Drehmoment kann an eine oder auch mehrere Luftschrauben abgegeben werden. Es ist günstig, mindestens eine Luftschraube so anzuordnen, daß durch den Luftschraubenstrahl verhindert wird, daß im Standlauf am Erdboden Verbrennungsgase in die Staustrahltriebwerke 2 gelangen können.
• Flugzeuge mit einer Anlage von zwei oder mehr Staustrahltriebwerken 2 können als mehrmotorige Flugzeuge für den Instrumentenflug zugelassen werden, denn auch bei Ausfall eines Triebwerkes ist das Flugzeug noch flugfähig. Es ist möglich, über Winkeltriebe (F i g. 3) eine solche Umlenkung des Kraftflusses zwischen Getriebe und Luftschraube zu erreichen, daß ein geeigneter Raum für Zuladung oder eine Kabine zur Verfügung steht.
• Die kraftschlüssige Verbindung der Teile des Strömungskörpers vor und hinter der Umlaufebene der Strahltriebwerke 2 ist über die umlaufenden Staustrahltriebwerke hinweg mittels bügelförmiger aus dem Strak der Strömungskörper nach außen vorstehender Verbindungsglieder 10 hergestellt (F i g. 1 und 2).
• Am Ende des Staustrahltriebwerkes 2 ist ein die uslaßöffnung bildender ringförmiger Körper 10 gelenkig angebracht.
• Der erfindungsgemäße Antrieb ist als zusätzlicher ntrieb z. B. bei einem Schnellboot für die Angriffsphase oder z. B. für Luftkissenfahrzeuge und Tragflügelboote anwendbar.
• An Stelle von paarweise angeordneten Staustrahltriebwerken kann in besonderen Fällen nur ein einziges Staustrahltriebwerk verwendet werden. Wegen der auftretenden Fliehkräfte muß in solchen Fällen dann am Drehkranz vor dem Speichenkranz ein Ausgleichsgewicht angeordnet werden. Wegen der damit verbundenen Gewichtsvermehrung werden solche Lösungen im allgemeinen auf Land- und Wasserfahrzeugen beschränkt bleiben.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1.Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug, insbesondere Flugzeug, mit einem spindelförmigen Körper und zumindest einer Luftschraube, die über ein Untersetzungsgetriebe von einem Umlaufkörper mit einer Anzahl die Körperlängsachse umkreisender Staustrahldüsen angetrieben wird, d a - durch gekennzeichnet, daß die Luftschraube (6) in bekannter Weise an der Nase des spindelförmigen Körpers (1) angeordnet ist, während der Umlaufkörper (3) etwa an der dicksten Stelle des spindelförmigen Körpers auf dessen Achse gelagert ist, wobei die Staustrahldüsen (2) außerhalb des Straks nahe der Körperaußenwand umlaufen und ihren Umlaufkreis überbrückende, auf den Umfang verteilte bügelförmige Verbindungsglieder (11) den vorderen und hinteren Teil des spindelförmigen Körpers gegeneinander abstützen.
2. 2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere und der hintere Teil des spindelförinigen Körpers längs der Mittelachse durch ein Rohr miteinander verbunden sind. 3. Fahrzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Teile des Untersetzungsgetriebes (5) zugleich die Lagerung des Umlaufkörpers bilden.