DE1984910U - Flugzeug mit strahltriebwerk. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Flugzeug mit Strahltriebwerk, insbesondere ein Flugzeug, das zusätzliche Mittel zur Erzeugung von Hubkräften aufweist.

Bei Flugzeugen mit zusätzlichen Mitteln zur Erzeugung von Hub— kräften dienen letztere vornehmlich dem Zweck, ein Starten und Landen mit relativ kurzer Rollstrecke bzw, ein Fliegen mit relativ niedriger Reisegeschwindigkeit zu ermöglichen«

Für senkrecht startende und landende Flugzeuge bekannter Art sind ein hoher Aufwand an Bodenanlagen bzw, leistungsstarke Ilubtriebverke mit relativ hohem Treibstof fverbraucli bei Start und Landung erforderlich«

Zur Verringerung des Gesamtaufwandes und insbesondere des Aufwandes für die Hubtriebwerke wurde ferner vorgeschlagen (DAS 1 192 057)7 an einem beim Starten und Landen am Hoden rollenden Flugzeug, die Tragfläche so zu bemessen, daß sie beim Langstrecken-

flug einen ausreichenden Auftrieb erzeugt; der jedoch nicht aus= reicht, um bei niedriger Startgeschwindigkeit ein Abheben vom Boden zu ermöglichen« Bei diesem Flugzeug ist ferner der von. den Triebwerken erzeugbare maximale Auftriebsschub nicht ausreichend für ein senkrechtes Starten, Sowohl beim Start als auch bei der Landung dieses Flugzeuges wird die Summenxvirkung von Schub-, Hub und aerodynamischen Auftriebskräften ausgewertet, wobei letztere durch die Veränderung des Flügelprofils mittels verstellbarer Klappen erhöht werden« Die erreichbare Summenwirkung ermöglicht ein Starten und Landen des Flugzeuges auf Flugplätzen

mit relativ kurzer aber befestigter Rollbahn. Bei nicht befestigtem Grund ist" jedoch - ein Rollen und damit ein Starten und Landen ν./"" wegen des hohen Rollwiderstandes .-.nicht mehr möglich« .'.:.'.' -

..... \. - Eine optimale Ausnutzung des Bodenef f ektes und des bei Läad-und: Wasserfahrzeugen bekannten Luftkisseneffektes ist weder bei senkrecht startenden Flugzeugen, :noch. bei den letztgenannten Flug- - ^: zeugen möglichj selbst wenn diese mit Triebwerken ausgerüstet . sind, bei denen der Schubstrahl eines Marschtriebwerkes auf eine Turbine -umleukbar ist, die ein senkrecht zum"Schubstrahl arbeitendes Gebläse antreibt (AVIATION Week & SPACE TECiINOLOGY, Aug, 9 _} 1965, Seite 53). Derartige Gebläse haben nämlich den Nachteil., vom nicht befestigten Bodea Teile aufzuwirbelö_r die in das Strahltriebwerk gelangen. / "■■■-■■ ' \ - . .. . - - - '"

Ferner ist zum Abheben eines Flugzeuges vom Boden mittels eines - .aus "einesa Gebläse austretenden Luftstromes eine größere Leistung -

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und damit ein schwereres Tr iebiirerk erforderlich, als bei ähnlichen Einrichtungen, die ein Luftkissen bilden«

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein relativ leichtes Flugzeug zu schaffen, das eine hohe Reisegeschwindigkeit hat und das unabhängig von befestigten Flugplätzen einsetzbar ist, wobei als Start und Landebahnen Gras-, Sand-, Sumpf-, Wasser-, Eis- und Schneeflächen dienen» - .

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe bei einem Flugzeug mit Strahltriebwerk dadurch gelöst, daß an der unteren Seite seines Flügels und/oder Rumpfes eine mit einem Ringkanal verbundene, und mit einer gegen die Hochachse des Flugzeuges geneigten, Austritts·= spalte versehene Eiagdiise angebracht ist und ferner ein vom Λ Strahltriebwerk angetriebenes und an den Ringkanal angeschlossenes Gebläse vorgesehen ist, dessen maximale Leistung ausreicht, um das Flugzeug unter Ausnutzung des Bodeneffektes .über einem nicht be-· ■■-; festigten Start- und Landeplatz in relativ niedriger Höhe über Grund im Schwebezustand zu halten«. Bei einem so ausgebildeten:- _: Flugzeug läßt sich sowohl der Bodeneffekt als auch der Luftkissen= effekt in optimaler; V/eise aus.nutzeö, wobei sich bei Einstellung einer an sich bekannten Summenwirküog von Schub-, Hub- und Auf-.: trieb der Aufwand für. die Triebwerke und deren Gesamtgewicht . niedrig halten läßt. Ferner ist mit derartigen Flugzeugen die , Benutzung nicht-befestigter Start- und Landebahnen möglich, -

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Ringkanal mit tan- : gential gerichteten steuerbaren Ausströiaöffjaungen versehen, wodurch

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das Flugzeug in der Ebene seiner Tragfläche gut steuerbar is-t. Letzteres gilt insbesondere für niedrige Reisegeschwindigkeiten. und beim Schwebeji 'in niedrigen Höhen über Grund»

. Mit Vorteil.ist das Flugzeug als Tiefdecker ausgebildet, bei dem

mindestens im Bereich der Eiagöüse^

die untere Seite des Rumpfes und des FlügelsV xn einer Ebene liegen, wodurch günstige Bedingungen für den Aufbau eines Luftkissens geschaffen sind»

In einer speziellen Weiterbildung des Eri'indungsgegenstandes weist dieser einen in der Draufsicht kreisförmig begrenzten Flügel auf, der rotationssymmetrisch ausgebildet sein kann^wo»= bei die Triebwerke und/oder Ntttzlasträume in den Flügel einbe- :. zogen, "sind« Mit dieser !Ausbildungsform läßt sich.bei kleinsten äußeren Abmessungen des Flugzeuges eine optimale Ausnutzung . des -Lu'ftltisseneffektes erreichen,, Dabei: sind in einer zweck— . mäßigen'Ausbildungsform an der Flügelhinterkante die Draufsicht der hinteren Flügelhälfte annähernd zu einem Rechteck ergänzende Steuerfläche und''-Ruder vorgesehen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildungdes Erfindungsgegen-. ; Standes ist das Hubtriebwerlc vorzugsweise als^Axialgebläse aus-: gebildet, dessen Einlaß auf der Oberseite des Flügels ist und

das mit Hilfe einer das Gebläse umgebenden Turbine angetrie- ; ben ist, die durchUmlenkung- des Schubstrahles von einem Strahl- ".'--' triebwerk antreibbar ist«. An der unteren Seite des Flügels befindet sich eine Ringdüse, deren Aüstrittsöffnung bündig in der . Flügelfläche liegt,Aus einem Ringkanal, auf den das Gebläse

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arbeitet, vird die Ringdiise-.,j&it Druckluft vers.orgt.« Bei Anordnung mehrerer Triebwerke sind diese gveckmäßig.miteinander über Druckausgleiehsleitujigen verbunden, wobei ferner Mittel zur Erzeugung eines Luftkissens unterschiedlicher Örtlicher Dichte vorgesehen sein können,, beispielsweise im Ringkanal angeordnete Drosseln oder zusätzliche Auslaßöffnungen oder ungleichförmige Spaltbreite der Bingdüse*

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellts Es zeigt: - .

Figur 1 die Vorderansicht eines Plugzeuges mit Strahltrieb™ ve.rken.und Hub'triebwerken, dessen rechte Seite längs der liinie I-I-1I aufgeschnitten ist»- ■'-

Figur 2 Die Draufsicht auf das in der Figur 1 dargestellte Flugz-eug mit teilweise freigelegten! Triebwerk,,

Figur 3 Eine - der Fi-gur !"entsprechende Darstellung eines

Flugseuges mit kreisförmig begrenztem Flügel, ge-■/ schnitten längs der Linie IV-1V» . --

Figur '4 Eine der Figur 2 entsprechende Darstellung dieses ■ ■■'■■■..■■' Flugzeuges* .- " " \ -" ^:

In den Figuren 1 und 2 ist ein als Tiefdecker ausgebildetes flugzeug. 1 dargestellt, das mit symmetrisch" zu seiner Längsachse aftgeordneten Strahltriebwerken 2 und 3 ausgerüstet ist« Die untere Seite 4 seines Humpfes 5 und seines Flügels 6 liegen in einer Ebene, in. der auch die Austrittsspalte;?

einer Hingdüse 8 endet, die über einen Ringkanal 9 mit Druckluft aus den AJiialgebläsen 10 und 11 versorgt wird« Im Langsamflug, sowie beim Start oder bei der Landung des Flugzeuges, wird mit nicht dargestellteil,, "regelbaren-S.trahlumlenk-.

- 5 " einrichtungen der Schubstrahl der Strahltriebwerke 2 und 3 umgelenkt und beaufschlagt ringförmig ausgebildete Turbinen 12 und 13, welche die Gebläse 10 und 11 antreiben«, Dabei wird über einen Einlaß 15 und 16 mit Hilfe der Gebläse 10 und 11 von der oberen Seite 14 des Flügels 6 in Richtung Pfeile A Luft angesaugt und über den Auslaß 17 und 18, sowie den Hing-kanal 9 der Bingdüse 8 zugeführt, wobei sich unter dem Einfluß der gegen die Hochachse des Flugzeuges 1 geneigten Austrittsspalte 7, insbesondere bei Bodennähe unter dem Flugzeug ein Luftpolster bildet, auf dem das Flugzeug zu starten ,und landen vermag» Eine gleichmäßige Druckverteilung ist mit Hilfe von Druckausgleichsleitungen 19 und 20 bewirkt, welche die beiden Triebwerksaggregate 2, 13 und 3,12 verbinden« Vornehmlich im Langsamflug ist die Manövrierfähigkeit des Flugzeuges in der Flügelebene dadurch erhöht, daß der Ringkanal 9 zusätzlich mit tangential gerichteten steuerbaren Ausströmöffnungen" 21 - 24 versehen ist. Mit Hilfe der letztgenannten Einrichtungen kann das Flugzeug dadurch gebremst werden, daß. die nach vorne gerichteten Ausströmöffnungen 23 und24 gleichzeitig geöffnet werden,, .'.".- ;-" ':."'-'■■■.-..

In den Figuren 3 und 4 ist analog den Figuren 1 und 2 ein

- Flugzeug 25 dargestellt, dessen Flügel 26 eine kreisförmige Begrenzung 27 aufweist» Für alle mit den Figuren 1 und·2 übereinstiramendeii Merkmale wurden zur Vereinfachung der Zeichnung und Beschreibung keine Bezugszeichen aufgenommen» In den rotationssymmetrisch ausgebildeten Flügel 26 sind sowohl die Strahltriebwerke 28 und 29, als auch die Nutzlasträume 30 (zoBc Pilotenkanzel, Tanks, Frachtraum) des Flugzeuges einbezogen, d_t h„ sie ragen nicht über die FlügelbegrenzuEg hinaus. An der Flügelhinterkante 31 sind Steuerflächen 32 und 33 mit Steuerrudern 34 und 35 angebracht, welche die Draufsicht der hinteren Flügelhälfte annähernd zu einem llechteck ergänzen. Die Steuerflächen 32 und 33 dienen zur Stabilisierung während des aerodynamischen Fluges» Die Ruder sind als kombinierte Quer- und Höhenruder (Elevon) ausgebildet. Bei Flugzeugen der in den Figuren 1-4 gezeigten Art, werden zum.Start die Strahltriebwerke 2, 3 bzw. 28 und 29 auf Vollschub gefahren,, Dabei gelangt ein Teil des Ab=- ■;■ gasstrahls in die Marschdüsen und erzeugt ;den erforderlichen Vortrieb-» Mit .zunehmender Geschwindigkeit wird der" Bodeneffekt wirksam und die-dem; Turbinen 12 und 13 der Axialgebläse 10 und 11 zugeführte Abgasstrahlmenge kann gedrosselt werden. Die dabei eingesparte Leistung wird dem Vortrieb nutzbai? gemacht«, Nach dem Start werden die Gebläse 10 und 11 stillge- - legt und ihre Ansaugöffnungen durch jalousieartige Klappen 6a geschlossen.,, .; : :: -■■.-" ■;■..-.-' - ■'-■ - -...'

Zur Landung schwebt die Maschine mit gedrosselten Triebwerken 2 und 3 bzw» 28 und 29 ein« Die Jalousieklappen, 6a werden ,geöffnet und die Triebwerke 2 und 3 bzw, 28 und 29 langsam auf VollscBub gefahren* Die dabei aufgebrachte höhere Leistung wird über die Turbinen 12 und IJ den Gebläserotoren lö^: und 11 augeführt,, die damit wieder Luft von der Oberseite des Jj¹Iurge Is; 6 absaugen und durch die Ringdüse 8 an der Unterseite ausblasen» Der hieraus resultierende Vertikalschub- reduziert ein— mal die Landegeschwindigkeit und z..üm anderen, die Sirikgeschwin=· digkeit. Mit zunehmender Annäherung-an die überschwebte Fläche wird durch den Bodeneffekt, verstärkt durch den Luftkisseneffekt _r die Sinkgescliwindigkeit weiter bis auf Null-reduziert., "■: Die.. "Maschine gleitet dann wieder auf ihrejü/Luftkissen' Durch

Schubumkehr, bzw. durch Ausblasen von Luft aus -den.Ausetrom- . öffnungen 23 und 24 wird die Maschine gebremst und. zum gewünschten Haltepunkt manövriert. Mit Verminderung der Trieb--Werksleitung und damit verminderter Abgasstrahlaufuhr zu den ^: Turbinen 12 und 13 wird das Luftkissen abgebaut und die Ma- '■[■ sehine gesenkt, bis sie auf der Parkfläche; aufsitzt«, D&ä Plug-JO zeug kann dabei auf Bodenstittgen 36 aufliegen, die ballig

- ausgebildet sind und am Rumpf=-bzw. an der Flugzeuguntärseite befestigt sind* Anstelle der Bodenstützen kann das Flugzeug auch ein Fahrwerk aufweisen, das gegenüber dßn Fahrwörken.von strahlangetriebenen Flugzeugen. .'herk.ötatn-l-icher Art relativ leicht und klein sein kann und Schleppmanöver auf "der Parkfläche bei abgeschalteten Triebwerken erieic-hert« . ■.: "

Claims (1)

1. RA. 154 751 15.3.68

   SCHUTZANSPRÜCHE

   1,. Flugzeug mit Strahltriebwerk, dadurch g e k e η η ζ e i c h β e t,, daß an der unteren Seite (4) seines Flügels (6) und/oder Eurapfes (5) eine mit einem Ringkanal (9) verbundene und mit einer gegen die Iiocbachse des Flugzeuges (l) geneigten Austrittsspalte versehene Ringdüse (8) angebracht ist und ferner ein vom Strahltriebwerk (23) angetriebenes und an den Ringkanal (9) angeschlossenes Gebläse (10 und ll) vorgesehen ist,, dessen maximale Leistung ausreicht, um· das. Flugzeug unter Ausnutzung des Bodeneffektes über einem nicht befestigten Start- und Landeplatz in relativ "niedriger Höhe über Grund in-Schwebezustand zu halten* ."-"■:.

   2, Flugzeug nach Anspruch 1 . .-" d a d u r c h ■ g e k e η π - : sei c h^ne t, daß der Ringkanal (9) mit tangential gerichteten steuerbaren„lusströiaöffnuögen (21 - 24) versehen

   3« Flugzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche d :a ~ : d u r c h g e k. e η η ζ e i c h η e t, daß es als Tiefdecker ausgebildet isty bei dem die untere Seite des

   mindestens im Bereich der iiingdiise ^8) Rumpfes (5) und des Flügels~X6)Trn einer Ebene liegen»

   4„ Flugzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche d a du r c h g e k en η ze ic h η e t, daß der Flügel (26)

   — 2 —

   im Grundriß eine kreisförmige Begrenzung (27) aufweist«

   5» Plugzeug nach Anspruch 4 ' dadurch- g e k eη η ".ζ e i eh η e t, daß die Triebwerke (28 und 29) und/oder die Nutzlasträume (30) in einen rotationssymmetr. Ischen Flügel (26) ein-bezogen sind_o ..--.'

   6. Flugzeug nach Anspruch % oder 5 dadurch g e - / ke nnzeichnet, daß an der Flügelhinterkante (31) den Grundriß der hinteren Flügelhälfte annähernd zu einem Rechteck ergänzende Steuerflächen (32 und 33 ) niit Rudern {j>k und 35) angeordnet sind*« . ■ . ■

   7. Flugzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,versehen mit einem Strahltriebwerk, dessen Schubstrahl auf eine ring-

   - förmig "ausgebildete Turbine umlenkbar ist, da du t c-h g e k e η η ζ ei c h η e t, daß in die Turbinen (12und 13) -Äsialgeb-läs'e (10 und 11) eingebaut sind, deren Einlaß (15 und l6) der oberen Seite.. (14) des Flügels (6) ist und deren Auslaß (I? und 18) in einen Eingkanal (9) mündet, der feine an der unteren Seite (4) des Flügels (6) angeordnete tting^ düse (8) aufweist« ; ■

   8, Flugzeug nach Anspruch 7» ■ g. e k en η % e i cha e, t durch mehrere symmetrisch zur Längsachse des Flugzeugs (l) angeordnete and mit Druckausgleichsleitunigen (l9 und 20) verbundene- friebwerke (2 und 3),

   9« Plugzeug nach'Anspruch 7_f d a d u-r c Ii g 0 k e ο η -ζ eich 'η et, daß Mittel zur Erzeugung eines Luftkissen© unterschiedliche örtliche Dichte vorgesehen- sind_a