Triebwerk für Flugzeug
Die Erfindung betrifft ein Triebwerk für ?lugseuge für
8ursstreokenverkehr, für ein Flugzeug also, das z.B,
im
Zubringerverkehr für internationale Flughäfen einnetsbar
ist und zu diesem Zweck mit kurzen Start- und Ladebahnen
auskommen muss.
Besonders geeignet für diesen und a adere Zwecke wäre ein
Flugzeug, das senkrecht starten und landen kann und es ist
bereite bekannt, bei einem solchen Pluszeug Mantelpropeller
$u verwenden, die, an den Tragtläohen angeordnet, um eine
horizontale, quer zum Ylugzeugrumpf verlautende Achse
verschwenkbar sind, so dann die Propeller entweder in
horizontaler Ebene (für Start und Landung) oder in verti-
kaler Ebene (für den.normalen Flug) umlaufen können, wobei
die Propeller zwecks Transition nun dem senkrechten Start
in den Normalflug und umgekehrt aus der einen in die
andere Lage versohwenkt werden können. Dabei ist das Trieb-
werk im Rumpf angeordnet und die Schrauben werden über
Tranemissionen angetrieben, und zwar mehrere Schrauben
von einem Triebwerk.
Diesen bekannten sogenannten YTOZ-Flngaeuge@a sind jedoch
eine Mehrzahl von Schwierigkeiten eigen, die in der presis
noch nicht befriedigend gelöst werden konnten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Triebwerk für ein
Flugzeug zu schaffen, das zwar nicht senkrecht starten
und landen kann, das aber mit kürzeren Start- und Lande-
bahnen als konventionelle Flugzeuge mit starren Trag-
flächen und starr angeordneten Lufteohrauben auskommt.
Das Triebwerk nach der Erfindung soll dabei aber in erster
Linie eine über das bisher mögliche Nase hinausgehende
Betriebssicherheit des mit ihm ausgestatteten Flugzeuges
gewährleisten.
ßemäe® der Erfindung besteht ein fiebwerk für ein Flugzeug,
das nur lowse Start- und Landebahnen benötigt,
aus einem
Antriebeaggregat,.etwa einem golbonmotor und aus einer
damit starr verbundenen Mantelschraube und ist dadurch
gekennzeichnet, dann dieses Antriebsaggregat mit der Mantel-
schraube gegenüber dem Flugzeugrumpf bis zu etwa 60o tun
eine horizontale, quer. zu der luitsohraubenaohse
verlauten-
de sowie bis zu etwa 45o um eine vertikale, quer
mm huit-
sohraubenaahne verlautende Achse versohwenkbar am Flugzeug-.
ranpf aufgehängt ist. Diene Triebwerkauürängnng erlaubt
en, mittels Verechwenkene des Triebwerken' um die horizontale
Achse eine merkbare Verkürzung der Start- und Landebahnen
zu erzielen, ohne aber die bei senkrechtem Start und
senkrechter Landung auftretenden Schwierigkeiten und Ge-
fahren zu ergeben, und diese Triebwerkesufhänglmg erlaubt
es ferner, mittels Verechwenkene des Triebwerken um die
vertikale Achse die Manövrierfähigkeit den Flugzeuges zu
erhöhen und dabei inebeeondexe$.B. Seitenwinde auf ein-
fache Weise auszugleichen.
Nach der Erfindung wirken die Tragflächen als serodynamiecher
Auftriebskörper, während bei VTOL-Flug$eugen die Trag-
flächen während des senkrechten Startens und der senk-
rechten Landung nicht als Auftriebskörper wirken.
Fällt
bei solchen Flugzeugen daher das Triebwerk aus
oder ver-
sagt wegen ihrer Kompliziertheit die erforderliche voll-
automatische ümeteueraagsanlage für die Transition, so
ist ein Absturz praktisch kaum noch vermeidbar.
Das Verschwenken des Triebwerke nach der Erfindung ist
dagegen-gefahrlos und erhöht 'im Gegenteil die Flugsicher-
heit gegenüber einem mit starr beordneten Luftschrauben
versehenen Flugzeug.
Zweckmässig wird bei einem solchen Triebwerk eine Druck-
schraube verwendet und die Abgase des Antriebsaggregate
werden in die Flugrichtung abgeleitet.
Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung wird ein Trieb-
werk der vorbeochriebenen Art mit besonderem Vorteil etwa
im Auftriebsschwerpunkt den Flugzeuges angeordnet.
Hierdurch ist der WirkMegrad des fiebue»r grdsser und
es ergibt sich eine besonders betriebssiobere Stenerbarkeit
des Flugzeuges.
8weolaoUsig wird das Triebwerk dabei teilweise in
einer
unteren Ausnehmmg des ringsengrmnptes angrosbaet, wo-
durch sich steuerungstechnisch gUastige VszbUtaisse
er-
geben, die die wiriaug des Ringtltigels mtterstätsen.
Denn
hierdurch ist der Widerstandebeiwert geringer mmd dmit
wiederum eine leistnngswerbesserung verbunden,
Bei Doppelram@ptausbildnng hian das Triebwwdc wach mischen
den beiden Rtimpten angeordnet werden.
Auetührmgsbeiepiele der Erfindung werden anband der Zeiob#
nungen im einzelnen erläutert, und mm stell= dort
Figur 1k eine Seitenansicht eines iriebres*s nach der
lir-
tindmg mit Kolbenmotor als Antriebsaggregat,
Figur 1B eine Frontansicht des Triebw«Jmnaob ?igar 111,
Figur 10 einen Schnitt durch das Triebul& aanb lig=
l£ in
Plngriohtung,
Figur 2 eine Seitenansicht eines Triebreem mit Stermaotor,
Figur 3 eine Seit«raneioht eines TriibwerIM
mit Gasturbine,
Figur 4 eine Seitenmsiobt eines ?11gseages mit zwei Trieb
werken naob der Brtiadmg,
Figur 5 eine Frontansicht einen F1ugseugs naob Figur 4,
Figur 6 eine Seitenenisoht einen Flugzeugs, bei dem nach
einem weiteren Gedanken der Erfindung das Trieb-
werk etwa im Auftriebsschwerpunkt angeordnet ist,
Figur 6A einen Querschnitt durch das Flugzeug nach äigur
6,
Figur ? eine Aufsicht auf ein Doppelrumpiflugseug,
bei dem
das Triebwerk ebenfalls im Auftriebsschwerpunkt
aufgehängt ist,
Figur 8 eine Seitenansicht eines weiteren Flugzeugs, bei
dem das Triebwerk ebenso wie der Rumpf abnehmbar
mit der Passagierkabine verbunden sind,
Figur 8A eine 2rontansicht des Flugzeugs nach Figur 8,
Figur 8B eine Aufsicht auf das Flugzeug nach Figur 8, und
Figur 9 ein Doppeltriebwerk.
Wie aus Figur 1k bis 10 zu ersehen, besteht das Triebwerk
aus einem Antriebsaggregat 1, hier einem Reihenmotor. Von
dem freien Ende der Kurbelwelle wird eine als Druckßlügel
ausgebildete Luftschraube 2 angetrieben, die von einem Ring-
mantel 3 umgeben ist. Aussen am Ringmantel können Trimm-
flossen 4 angeordnet sein. Die Abgase des Verbrennungsmotors
1
werden durch das Auspuffrohr 5 in Schubrichtung der Druck-
schraube 2 abgeleitet, und zwar so, dass die Abgase nicht
.durch den Drehbereich der Luftschraube, sondern ausserhalb
den Ringmantels vorbeiströmen. Ein Pfeil 6 gibt die Flug-
richtluig an. Mit einer Soctelplatte 7 ist das Triebirerk
am
Flugzeugrumpf oder an einer Tragfläche den plugzeuge bi-
festigt. Die Sockelplatte ? trägt eine Gabel 8, die das
Antriebsaggregat 1 umfaeet, das mittels 1Agern 9 an den
freien Enden der Gabel 8 um eine waagerechte, zur Luit-
sohraubenachse senkrechte Achse vereohwenkbar angeordnet
ist. Ein mit seinem elnen Ende an der Sockelplatte ? und
mit seinem anderen Ende an dem Ringflügel 3 aasgelenkter,
druckmittelbetätigter, doppelt wirkender Arbeitszylinder
10 oder ein elektromotorisches Verstellgerät bekännter
Ausführung ermöglicht das Verschwenken der Antriebseinheit
um die horizontale .Achse bis zu etwa 600 in jeder Richtung.
Ein an der Sockelplatte ? angeordneter Drehantrieb, etwa
ein
Elektromotor 11, dreht mit seinem Ritzel 12 den Zahnkrans
13
am Fuss-der Gabel B. Dieser Drehantrieb kann mit der Seiten-
eteuerung des Flugzeuges koordiniert sein, also mit den
Querrudern des Tragwerkes.
Da es sich um eine Druckschraube handelt, ist au! das der
Luftschraube abgewandte Ende der Nockenwelle des Motors
ein Kühlventilatorrad 14 aufgesetzt.
In Figur 2 ist eine abgewandelte Ausführungsform des An-
triebsaggregates dargestellt, jedoch mit einem Sternmotor
101. Im übrigen sind der ersten Ausführungsform entspechen-
de Teile mit den gleichen Bezugazeichen wie die entsprechen-
den Teile der ersten Ausführungsform versehen.
Daa Triebwerk nach Figur 3 entspricht in seinem wesentlichen
Aufbau den nach Figur 1 und 2, jedoch dient als Antriebs-
aggregat eine Axdalturbine 31 mit einem Verdichter 32 und
einem Brennraum 33. Die Abgase werden auch in diesem Yllle
zur Schubverstärkung ausgenutzt und zu diesen Zweck
durch
ein Rohr 34 in die Schubrichtung umgelenkt.
In Pia= 4 und 6 ist die Anordnung zweier Triebwerke
nach
der Erfindung an der Unterseite der @Tragfläohen einen
Flugzeuges dargestellt. Die Zeichnungen bedtirten keiner
Beschreibung im einzelnen. Es wird jedoch in diesem Zusaaun-
hang darauf hingewiesen, dann durch die Verwendung der
Msetelpropeller neben höchster Betriebssicherheit und
r
einfacher Bedienbarkeit des Flugzeugen auch der Vorteil
erzielt wird, dann die wirksame Tragt'äohengröese erheb-
lich verringert werden kann.
Figur 6 zeigt ein Flugzeug, bei dem das Triebwerk 101 mit
dem Mantelpropeller 102 nach dem weiteren Gedanken der
Erfindung etwa im Auftriebssobwerpaakt den Flugzeuges 104
angeordnet ist. Dies wird dadurch erreicht, dass der Flug-
zeugrnmpt hinter der Passagierkabine 104 etwa unter den
Ansatzpunkt der Tragflriohen 105 eine Ausnehmmg 107 aneeist,
in der das Triebwerk mittels der Sockelplatte 109 gelagert
ist, auf der wieder= erzne Gabel 103 montiert ist, die das
Triebwerk trägt.
Figur 6A zeigt die im Querschnitt etwa dreieckige Form
des Flugzeugrumpfes und die Anordnung des Triebwerkes,
wobei die
gleichen Besugs$eichea wie in Figur 6 verendet eird; eine nochmalige
Erläuterung der Teile ist daher
nicht erforderlich. Hier
ist die Verringerung des Luftwiders"andsbeiwertes durch
die Anordnung des Triebwerks nach Aor Erfindung besonders
gut erkennbar. Engine for aircraft
The invention relates to an engine for? Lugseuge for
8ursstreokenverkehr, for an aircraft that is, for example , in
Feeder traffic for international airports can be used
is and for this purpose with short runways
has to get by.
A would be particularly suitable for this and other purposes
Airplane that can take off and land vertically and it is
ready known, with such a plus stuff ducted propeller
$ u use the ones arranged on the carrying faces to make a
horizontal axis running across the plane
are pivotable, so then the propellers either in
horizontal plane (for take-off and landing) or in vertical
cal plane (for normal flight), where
the propeller for the purpose of transition now the vertical take-off
to normal flight and vice versa from one to the other
other position can be swiveled. The instinct is
Werk arranged in the fuselage and the screws are over
Tranemissions driven, namely several screws
from an engine.
These known so-called YTOZ-Flngaeuge @ a are however
a number of difficulties inherent in the presis
could not yet be solved satisfactorily.
The object of the invention is therefore to provide an engine for a
To create an aircraft that does not take off vertically
and can land, but with shorter take-off and landing
than conventional aircraft with rigid wings
flat and rigidly arranged air duct hoods.
The engine according to the invention is intended primarily
Line a nose that goes beyond what was previously possible
Operational safety of the aircraft equipped with it
guarantee.
ßemäe® of the invention consists of an engine for an aircraft,
the only lo w se runways needed from a
Drive unit, for example a golbon motor and a
thus rigidly connected jacket screw and is thereby
marked, then this drive unit with the jacket
screw up to about 60o in relation to the fuselage
one horizontal, across. to the luitsohraubenaohse announced-
de and up to about 45o around a vertical, transverse mm huit-
sohraubenaahne denominated axis can be swiveled on the aircraft.
ranpf is suspended. Engine installation allowed
en, by means of pivoting the engine 'around the horizontal
Axis a noticeable shortening of the runways
to achieve, but without the vertical start and
difficulties and difficulties encountered during a vertical landing
drive to surrender, and this engine suspension is allowed
it furthermore, by means of swiveling the engines around the
vertical axis the maneuverability of the aircraft
increase inebeeondexe $ .B. Cross winds on
way to balance.
According to the invention, the wings act as serodynamiecher
Buoyancy bodies, while in VTOL flights the lifting
surfaces during vertical take-off and vertical
right landing does not act as a float. Falls
in such aircraft, therefore, turn off or shut down the engine
because of its complexity, says the required full
automatic transmission system for the transition, see above
a crash is practically unavoidable.
The pivoting of the engine according to the invention is
on the other hand, it is safe and, on the contrary, increases air traffic control
opposed to one with rigidly arranged propellers
provided aircraft.
In such an engine, a pressure
screw used and the exhaust gases from the drive units
are derived in the direction of flight.
According to a further idea of the invention, a drive
work of the type described above with particular advantage, for example
arranged in the center of lift of the aircraft.
As a result, the degree of effectiveness of the fever is greater and
it results in a particularly reliable starability
of the aircraft.
The engine is partially used in one
lower recess of the ring-large angrosbaet, where-
VszbUtaisse which are tax- technically favorable
give that the wiria u g of the ring tig guilty. Because
As a result, the drag coefficient is lower mmd dmit
in turn connected to an improvement in performance ,
In Doppelram @ ptausbildnng hian, mix the instinct wwwdc awake
the two rims.
Examples of implementation of the invention are based on the Zeiob #
nings explained in detail, and mm stell = there
Figure 1k is a side view of a iriebres * s after li r-
tindmg with piston engine as drive unit,
FIG. 1B shows a front view of the Triebw «Jmnaob? Igar 111,
Figure 10 shows a section through the Triebul & aanb lig = 1 £ in
Planning,
Figure 2 is a side view of a Triebreem with a Sterm a otor,
FIG. 3 a side row of a turbine IM with gas turbine,
FIG. 4 shows a side arm of a double-shooter
works naob the Brtiadmg,
Figure 5 is a front view of a F1ugseugs similar to Figure 4,
Figure 6 is a side view of an aircraft in which after
another idea of the invention is the drive
plant is arranged approximately in the center of lift,
FIG. 6A shows a cross section through the aircraft according to FIG. 6,
Figure ? a top view of a double-fuselage flight, in which
the engine also in the center of lift
is hung up
FIG. 8 shows a side view of a further aircraft at
the engine as well as the fuselage can be removed
are connected to the passenger cabin ,
FIG. 8A is a front view of the aircraft according to FIG. 8,
FIG. 8B shows a plan view of the aircraft according to FIG. 8, and
Figure 9 is a twin engine.
As can be seen from FIGS. 1k to 10, there is the engine
from a drive unit 1, here an in-line engine. from
the free end of the crankshaft is used as a pressure valve
trained propeller 2 driven, which is driven by an annular
jacket 3 is surrounded. On the outside of the ring jacket, trimming
fins 4 be arranged. The exhaust gases from the internal combustion engine 1
are through the exhaust pipe 5 in the thrust direction of the pressure
screw 2 derived, in such a way that the exhaust gases do not
.by the rotation range of the propeller, but outside
flow past the ring mantle. An arrow 6 indicates the flight
correct. With a Soctelplatte 7 the Triebirerk is on
Aircraft fuselage or on a wing the plug-in tools
solidifies. The base plate? carries a fork 8 that is the
Drive unit 1 includes that by means of 1Agern 9 to the
free ends of the fork 8 around a horizontal, to Luit-
sohraubenachse vertical axis arranged vereohwenkbar
is. One with its one end on the base plate? and
with its other end on the ring wing 3 aasgelenker,
pressure medium-operated, double-acting working cylinder
10 or an electromotive adjustment device known
Execution enables pivoting of the drive unit
around the horizontal axis up to about 600 in each direction.
One on the base plate? arranged rotary drive, for example a
Electric motor 11 rotates gear crane 13 with its pinion 12
at the foot of the fork B. This rotary drive can be
control of the aircraft must be coordinated, i.e. with the
Ailerons of the structure.
Since it is a pressure screw, au! that the
Propeller facing away from the end of the engine camshaft
a cooling fan wheel 14 is attached.
In Figure 2 is a modified embodiment of the
drive unit shown, but with a radial engine
101. Otherwise, the first embodiment
en parts with the same reference symbols as the corresponding
provided the parts of the first embodiment.
The engine of Figure 3 corresponds in its essentials
Structure according to Figure 1 and 2, but serves as a drive
aggregate an Axdalturbine 31 with a compressor 32 and
a combustion chamber 33. The exhaust gases are also in this yllle
exploited for thrust reinforcement and for this purpose
a tube 34 is deflected in the thrust direction.
In Pia = 4 and 6 the arrangement of two engines is according to
of the invention on the underside of the @ Tragfläohen one
Aircraft shown. The drawings didn't matter
Description in detail. It is, however, to that Zusaa n-
hang it out then by using the
Msetelpropeller in addition to maximum operational safety and
r
Ease of use of the aircraft is also an advantage
is achieved, then the effective wearing size is
Lich can be reduced.
Figure 6 shows an aircraft in which the engine 101 with
the ducted propeller 102 according to the further idea of
Invention, for example, in the lift obwerpact of aircraft 104
is arranged. This is achieved by the fact that the flight
zeugrnmpt behind the passenger cabin 104 approximately under the
Starting point of the hydrofoils 105 a recess 107 aneist,
in which the engine is mounted by means of the base plate 109
is, on which the fork 103 is mounted again, which the
Engine carries.
FIG. 6A shows the roughly triangular cross-section of the aircraft fuselage and the arrangement of the engine, the same equipment being used as in FIG. 6; a repeated explanation of the parts is therefore not necessary. Here , the reduction in the drag coefficient due to the arrangement of the engine according to the Aor invention can be seen particularly well .
Figur 7 zeigt die Anordnung des Triebwerkes
101 mit Hantel-. schraube 102 zwischen den beiden Rümpfen
116 eines Doppelrumpff7:.ugseuges, ebenfalls etwa in Auftriebesehwerpunkt
dee Flugzeuges hinter der Kabine 114 und etwa zwischen den Flügeln 115.Figure 7 shows the arrangement of the engine 101 with dumbbell. screw 102 between the two fuselages 116 of a double fuselage 7: .ugseuges, also approximately in the center of lift of the aircraft behind the cabin 114 and approximately between the wings 115.
Figur 8, 8A und 8B zeigen ein Flugzeug, bei des
Triebwerke 101, 102 ebenso wie der Rumpf 127 abnehmbar an der
Kabine 124 angeordnet sind. Die Tragflächen 125 sind dabei
ebenfalls abnehmbar ausgebildet. Die das Triebwerk tragende Gabel
trägt
gleichzeitig Fahrwerkstützen 130. In Figur SB ist
in
strichpunktierten Linien das Triebwerk mit dem Ring-
flügel
in Stellungen gezeigt, die es durch Versohwenken um die vertikale
Achse sinne hmen kann. FIGS. 8, 8A and 8B show an aircraft in which the engines 101, 102 as well as the fuselage 127 are detachably arranged on the cabin 124 . The wings 125 are also formed detachable. Which the engine-bearing chassis fork simultaneously transmits supports 130. In Figure SB is shown wing in positions that can hmen it senses through Versohwenken about the vertical axis in dash-dotted lines the engine by the ring.
Von besonderem Vorteil ist es bei dieser Triebwerksart,
die
Tragflächen mit Vorflügeln 131 zu verseben; wie in
Figur ?
und 8B dargestellt.
Ein Doppeltriebwerk,
wie es in Figur 9 dargestellt ist,
kann ebenfalls im Außtriebsschwarpunkt
des Flugzeuges angeordnet sein. Jeder hurtschraube ist ein
eigenes Antriebsaggregat zugeordnet, jedoch ist nur eine gemeinsame
Soekelplattr) mit einer Aufhängegabel 3rforderlich und dement-
sprechend
nur ein Betgtigmgsorgan für die Verschwenkung um jede Achse. With this type of engine, it is particularly advantageous to sift the wings with slats 131; as in figure ? and 8B. A twin engine, as shown in FIG. 9 , can also be arranged in the black point of the outer drive of the aircraft . Each hurtschraube is assigned its own drive unit, but a common Soekelplattr) with a Aufhängegabel is 3rforderlich and accordingly only one Betgtigmgsorgan for pivoting about any axis.