DE1456124C3 - Flugzeug - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Flugzeug, insbesondere Motorsegler, mit einem hinter dem Flugzeugschwerpunkt angeordneten, an einer zug- und druckaufnehmend zumindest zweifach gelagerten Propellerwelle befestigten Schubpropeller und einer sich durch die Propellerwellenlagerung hindurch in den vorderen Rumpfbereich erstreckenden tragenden Verbindung mit dem Leitwerksträger.

Der Vorteil von Schubpropellern liegt in der günstigen Gewichtsverlagerung. Der Raum vor dem Flügel kann dabei frei bleiben. Ein Nachteil der Schubpropelleranordnung liegt darin, daß der Propeller und das Motorlager hoch angeordnet werden muß, da der Propeller einen freien Drehraum haben muß. Um diesen zu schaffen, hat man den Drehraum zur Hälfte in eine Öffnung im Rumpf verlegt, und zwar dadurch, daß man den Propeller drehbar auf einem durch den Propeller hindurchgehenden zwischen zwei Knotenpunkten des Rumpfgerüstes angeordneten Holm angeordnet hat. Nun ist das Flugzeug in sich nicht starr und besonders während des Startes, wo die volle Motorkraft zur Verfugung stehen muß und während des Landens werden die leichten Holme, deren Festigkeit so bemessen ist, daß sie die auftretenden Beanspruchungen gerade aufnehmen, stark beansprucht und elastisch verformt und gebogen. Dies geschieht bei einem bekannten Flugzeug auch mit dem Holm, auf dem der Propeller gelagert ist. Dadurch kommt es jedoch leicht zu Lagerschädigungen, und zwar im kritischen Augenblick des Startes.

Aufgabe der Erfindung ist es. Beschädigungen der Propellerwellenlagerung zu vermeiden und eine konstruktiv einfach aufgebaute Lagerung zu schaffen. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß das hintere Ende der Propellerwelle mit einem Axiallager ausgestattet ist, an welches sich nach hinten zumindest ein Leitwerksholm zur Übertragung der auf diesen wirkenden Axialkräfte auf die Propellerwelle anschließt. Der Holm geht dabei nicht durch die Propellerwelle hindurch. Die Propellerwelle ist zwischen zwei Zug- und Drucklagern im Rumpf und an der angehängten Leitwerks-Verbindung, dem oder den Leitwerksholmen, drehbar gelagert. Es existiert keine Welle, auf der der Propeller drehbar gelagert ist und die sich verformen könnte. Die Konstruktion kann dadurch auch leichter werden, was gerade bei Motorseglern von enormer Wichtigkeit ist.

Weiter wird vorgeschlagen, daß zwischen dem Axiallager und dem Leitwerksholm ein Zapfen mit einem an dessen hinterem Ende angeordneten Gelenk zur Verbindung mit dem Leitwerksholm angeordnet ist, wobei das Gelenk Schwenkbewegungen des Leitwerksholms um eine Flugzeugquerachse gestattet. Dadurch vereinfacht sich die Konstruktion, da die Lagerung und die Leitwerksholme getrennt eingebaut und anschließend einfach zusammengekuppelt werden. Die beim Starten und Landen auftretenden Biegekräfte wirken vor allem in vertikaler Richtung. Durch die gelenkige Kupplung wird eine Übertragung der Biegekräfte auf den Propeller und die Propelleraufhängung vermieden, während Zug- und- Druckkräfte, sowie die kleineren horizontalen Biegekräfte gut aufgenommen werden.

Die horizontale Steifigkeit kann verbessert werden, wenn das Gelenk als Kugelschalengelenk ausgebildet ist und wenn zur Begrenzung von seitlichen Bewegungen des Leitwerks von diesem Spanndrähte zu den Tragflügeln führen und bzw. oder der untere Leitwerksholm horizontal breit ausgebildet ist. Auch die Stelle, an der der untere Holm mit dem Rumpf vorzugsweise leicht lösbar verbunden wird, soll eine große horizontale Breite zur Aufnahme horizontal wirkender Kräfte aufweisen. Durch diese Maßnahme ist es möglich, als Kupplung am Propeller auch ein Kugelgelenk zu verwenden. Die beiden zur Flügelmitte führenden Spanndrähte schließen etwa einen Winkel von 90° miteinander ein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Motorseglers, mit einem Schubpropeller,

Fig. 2 in einer Seitenansicht mit Teilschnitt die Lageranordnung der Propellerwelle und

F i g. 3 in Seitenansicht und Schnitt ein Detail daraus, F i g. 4 eine Ansicht des Motorseglers von oben.

Der in F i g. 1 gezeigte Motorsegler besteht aus dem Rumpf 1 mit Führersitz, Rädern, Tragflügeln 2 und dem Leitwerk 5, welches durch einen aus fachwerkartig zusammengefügten Holmen gebildeten Rumpfteil getragen ist. Die wesentlichen Tragholme sind ein unterer Leitwerksholm 4 und ein oberer Leitwerksholm 3, die durch Verbindungsholme 25 aussteifend verbunden sind. Wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich ist, ist die Propellerwelle 10, auf der der Propeller 6 starr befestigt ist, in einem Mantelrohr 11 über ein Drehlager 7 und ein vorderes zug- und druckaufnehmendes Axiallager 9 drehbar gelagert. Das Mantelrohr 11 ist in einem Knotenpunkt 13 und eventuell an einer zweiten oder mehreren Stellen starr und unverrückbar mit dem Rumpf i verbunden. Die Propellerwelle 10 ist nach Montage und Fixierung eines Befestigungsringes 26 im Mantelrohr 11 drehbar, jedoch unverschiebbar, gelagert

und ist in der Lage, über das Axiallager 9 Zug- und Druckkräfte aufzunehmen und die Zug- und Druckverbindung zwischen dem oberen Leitwerksholm 3 und dem Rumpf über ein weiteres Axiallager 14 und einer aus Kupplungsöse 21, Kupplungsgabel 22 und Kupplungsbolzen 23 bestehenden Kupplung herzustellen. Die Propellerwelle 10 ist zwischen den Lagern 7, 9 und 14 frei drehbar. Es ist dabei darauf geachtet worden, daß der Propeller annähernd an einem Knotenpunkt des Rumpffachwerkes angeordnet ist. Der Propeller hat zwischen der Verlängerung des oberen Leitwerksholmes 3 und dem unteren Leitwerksholm 4 volle Bewegungsfreiheit, da in diesem Bereich 8 der Rumpf frei und nicht verkleidet ist. Der Kupplungsbolzen 23 bildet in der Kupplungsgabel 22 und in der Kupplungsöse 21 eine Verbindung, die wohl Zug- und Druckkräfte, jedoch keine Biegekräfte überträgt. Die Propellerlagerung wird dadurch von ungünstigen Beeinflussungen durch Biegebeanspruchung frei gehalten. Insbesondere gilt dies für das im Propellerzentrum in der Propellerwelle 10 angeordnete Axiallager 14, dessen konstruktive Durchbildung der Fig.3 entnommen werden kann. In einer zentralen Erweiterung 15 am Ende der drehbaren und durch den nicht gezeigten, hinter dem Fliegersitz angeordneten Motor angetriebenen Propellerwelle 10 sind zwei Radiallager 16 zwischen einem Kupplungszapfen 19 und der Propellerwelle 10 angeordnet, wobei sich ein Drehlager an einer Auflageschulter 18 abstützt. Das Axiallager 14 wird von Stützringen 17, die an die Radiallager 16 und an die Propellerwelle 10 anschließend angeordnet sind, und einer Stützschulter 20 am Zapfen 19, zwischen denen Kugeln 27 angeordnet sind, gebildet. Durch Einschrauben eines Anschlußringes 24 in das Ende der Erweiterung 15 wird das Axial- und Radiallager 14, 16 in der Propellerwelle 10 fixiert. Das Axial- und Radiallager 9 kann analog ausgebildet sein und ist nicht im Detail gezeigt.

Die beschriebene Einrichtung gestattet die Übertragung von Zug- und Druckkräften unter Vermeidung von Biegekräften in der Propellerlagerung, ohne daß eine starre unverdrehbare, durchgehende Verbindung vorhanden ist.

Die Propellerwelle kann mehrfach gelagert werden, das Mantelrohr kann an einer oder mehreren Stellen des Rumpffachwerkes 12 befestigt sein. Eine in Fig.4 gezeigte Variante gestattet bei gleicher Propelleranwendung die Verwendung eines Kugelschalengelenkes 28 statt eines Gabelgelenkes. Die Steifigkeit wird durch zwei vom Leitwerk zu den Flügelenden führende Spanndrähte 29 erreicht. Erhöht wird die Steifigkeit durch einen breiten unteren Leitwerksholm 4.

Der untere Leitwerksholm 4 läßt sich unterhalb des Propellers vom Rumpf lösen. Da auch die Kupplung (Kugelschalengelenk 28 oder Gabelgelenk 21, 22, 23) lösbar ist, läßt sich der hintere Rumpfteil mit dem Leitwerk nach Lösen der Spanndrähte 29 abnehmen, was für den Landtransport sehr angenehm ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Flugzeug, insbesondere Motorsegler, mit einem hinter dem Flugzeugschwerpunkt angeordneten, an einer zug- und druckaufnehmend, zumindest zweifach gelagerten Propellerwelle befestigten Schubpropeller und einer sich durch die Propellerwellenlagerung hindurch in den vorderen Rumpfbereich erstreckenden tragenden Verbindung mit dem Leitwerksträger, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Ende der Propellerwelle (10) mit einem Axiallager (14) ausgestattet ist, an welches sich nach hinten zumindest ein Leitwerksholm (oberer Leitwerksholm [3]) zur Übertragung der auf diesen wirkenden Axialkräfte auf die Propellerwelle anschließt.

2. Flugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Axiallager (14) und dem Leitwerksholm (oberer Leitwerksholm [3]) ein Zapfen (19) mit einem an dessen hinterem Ende angeordneten Gelenk zur Verbindung mit dem Leitwerksholm angeordnet ist, wobei das Gelenk Schwenkbewegungen des Leitwerksholmes um eine Flugzeugquerachse gestattet.

3. Flugzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenk als Kugelschalengelenk ausgebildet 1st und daß zur Begrenzung von seitlichen Bewegungen des Leitwerkes (5) von diesem Spanndrähte (29) zu den Tragflügeln (2) führen und bzw. oder der untere Leitwerksholm (4) horizontal breit ausgebildet ist.