DE2348201A1 - Sicherheitsleitwerk fuer flugzeuge - Google Patents

Description

Herbert Kaniut Sicherheits - Leitwerk Beschreibung 5 Köln 71 Blatt

Orrerweg 33/35 für Flugzeuge von

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft Leitwerke veränderbarer Geometrie mit den folgenden wesentlichen Kennzeichen:

ο Veränderbarkeit des wirksamen Leitwerk-Hebelarmes (zwischen Flugzeug-Schwerpunkt und Leitwerk) während des Fluges, durch Orts-Verlagerung des Leitwerkes nach rückwärts und wieder nach vorwärts;

ο Lieferung veränderbarer schwanzlastiger Flugzeug-Längsmomente ohne Erzeugung aerodynamischer Abtriebskräfte am Höhenleitwerk; und

ο Modifizierung der Abwind-Verhältnisse hinter dem Flugzeug, wodurch wirkungsmäßig Tragwerke mit geometrisch veränderbarer Spannweite zum Teil ersetzt werden.

Durch diese Leitwerk-Eigenschaften wird beim Langsamflug und insbesondere beim Landeanflug:
ο die Landegeschwindigkeit verkleinert; ο die Ruder-Wirksamkeit am Leitwerk erhöht; und ο ein Strömungsabriss auf der Unterseite des Höhenleitwerkes definitiv verhindert;

was zusammen die Sicherheit des Flugzeuges wesentlich steigert, und eine latente Bruchlandungs-Gefahr für Besatzung, Passagiere und Flugplatz-Anlieger ausschaltet.

Die Erfindung bietet Sicherheits-Vorteile für Flugzeuge aller Geschwindigkeits-Bereiche und Abmessungen, erhöht aber besonders die bodennahe Lufttüchtigkeit von Flugzeugen mit relativ kleinen Abständen zwischen Tragwerk und Leitwerk. Und damit bezieht sie sich auf strahl-getriebene Passagier-Flugzeuge und Geschäftsreise-Flugzeuge; aber auch auf strahlgetriebene Militär-Flugzeuge, auf Raum-Transporter, insbesondere zur Gewährleistung einer erhöhten Lande-Sicherheit; und auf andere Flugzeuge.

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Die Einführung des Turbinen-Luftstrahl-Triebwerkes (TL-Triebwerkes) im Flugzeugbau und besonders auch im Passagier-Flugzeugbau hat die Dimensionierung von Flugzeugen modifiziert. Das TL-Triebwerk, bedeutend leichter als der Kolben-Motor, veränderte die Gleichgewichtsverhältnisse am Flugzeug, und der Strahlantrieb ermöglichte günstigere Triebwerks-Einbaulagen am Heck des Flugzeuges, die mit dem Propellerantrieb kaum zu verwirklichen waren.

Die veränderten Gleichgewichts-Verhältnisse haben sich aber nicht als Vorteil erwiesen. Das leichtere TL-Triebwerk, wenn auf die alte Stelle des Kolben-Motors vor dem Tragwerk gesetzt, ergibt kleinere kopflastige Längsmomente am Flugzeug als der Kolben-Motor, was eine Verkleinerung des wirksamen Leitwerk-Hebelarmes (zwischen Flugzeug-Schwerpunkt und Leitwerk) erforderlich macht. Ähnlich wirkt das am Flugzeug-Heck angebrachte TL-Triebwerk. Es verursacht auch eine Verkleinerung des wirksamen Leitwerk—Hebelarmes, und ein Gleichgewicht am Flugzeug ist nur noch möglich, wenn der Rumpf-Vorderteil bedeutend verlängert wird. Das aber verschlechtert die Seiten-Stabilität des Flugzeuges, weshalb man auf den verkleinerten wirksamen Leitwerk-Hebelarm ein größeres und leider schwereres Leitwerk setzen muß. — Indessen, das schwerere Leitwerk erfordert eine erneute Verlängerung des Rumpf-Vorderteils, mit eventuell weiteren Korrektur-Maßnahmen am Heck des Flugzeuges, u.e.w.

Diese wechselseitigen Gleichgewichts-und Stabilitäts-Einwirkungen resultieren darin, daß der wirksame Leitwerk-Hebelarm gegenwärtiger Flugzeuge bedenklich klein geworden ist. Das hat zur Folge, daß beim Langsamflug und insbesondere beim Lande an flug zur Kompensation des kopflastigen Flugzeug-Längsmomentes (verursacht durch die ausgefahrenen Landeklappen, das ausgefahrene Fahrwerk, die gedrosselten Triebwerke u.s.w.) am Höhenleitwerk eine enorme aerodynamische Abtriebskraft erzeugt werden muß, die nicht nur einen erheblichen Teil des Tragwerk-Auftriebes verzehrt,

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sondern die auch einen sehr großen negativen Anstellwinkel des Höhen-Leitwerkes zur örtlichen Strömungs-Richtung erfordert.

So entsteht eine kritische Flug-Situation, in der umweltbedingte Strömungs-Störungen, oder korrigierende Steuerbewegungen am Höhenruder, oder andere Einflüsse, auf der Unterseite des Höhenleitwerkes leicht einen Strömungsabriss bewirken können. Dadurch bricht die stabilisierende aerodynamische Abtriebskraft am Höhenleitwerk zusammen, und das Flugzeug gerät in eine unkontrollierte Bugabwärts-Bewegung, bis es am Boden aufschlägt.

Diese gefährliche Flug-Situation wird nach der Erfindung dadurch verbessert, daß zur Kompensation des kopflastigen Flugzeug-Längsmomentes beim Langsamflug und insbesondere beim Landeanflug nicht mehr eine aerodynamische Abtriebekraft am Höhenleitwerk, sondern die Massen-Verlagerung des Leitwerkes um einen.gewissen Betrag nach rückwärts verwendet wird. Die sonst gleiche Masse des Leitwerkes, aber auf dem verlängerten Hebelarm wirkend, erzeugt das erforderliche schwanzlastige Kompensations-Längsmoment am Flugzeug.

Das hat mehrere Vorteile.

Das Höhenleitwerk wird viel weniger oder garnicht mehr negativ zur örtlichen Strömungs-Richtung angestellt, was die Strömungsabriss-Gefahr auf der Unterseite des Höhenleitwerkes beseitigt.

Das Höhenleitwerk benötigt nicht mehr eine große waagerechte Höhenflosse, die primär zur Erzeugung der großen aerodynamischen Abtriebskraft diente. So kann das Höhenleitwerk kleiner und leichter gebaut werden, in einfachster Form als V-Leitwerk, was beim Schnellflug noch zusätzlich zur Verkleinerung des Luft-Widerstandes beiträgt. Die Leitwerk-Ruder werden wirksamer beim Langsamflug und insbesondere beim Landeanflug, da die Orts-Verlagerung des Leitwerkes nach rückwärts den wirksamen Leitwerk-Hebelarm vergrößert; und die geringere Anstellung der Leitwerk-Flossen

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zur örtlichen Stremungs-Richtung eine Wirkung der Ruder mehr aus dem neutralen Anstellwinkel-Bereich des Leitwerkes ergibt.

Die Langsamflug-Geschwindigkeit und insbesondere die Landegeschwindigkeit wird Terkleinert. Das gibt dem Flugzeugführer mehr Zeit zur Überlegung und Durchführung seiner Maßnahmen. Das ermöglicht aber auch Starte und Landungen auf kleineren Flugplätzen, und erzeugt kleinere Kräfte am Fahrwerk und an anderen Flugzeug-Aggregaten.

Die Zusaramenwirkung dieser Vorteile des erfindungsgemäßen Leitwerkes bewirkt eine beachtliche Verbesserung der Lufttüchtigkeit τοη Flugseugen, und eine Erhöhung der Sicherheit für Besatzung, Passagiere und Flugplatzanlieger.

Die Erfindung wird nachstehend anhand τοη z.T. schematischen Zeichnungen einiger Ausführungs-Beispiele näher erläutert.

Fig. 1; Fig. 2 und Fig. 3

zeigen drei Ansichten eines Flugzeuges mit Sicherheits-Leitwerk nach der Erfindung, wobei Fig. 1 die Draufsicht auf das Flugzeug, Fig. 2 die Seitenansicht des Flugzeuges, und Fig. 3 die Hinteransicht der Flugzeug-Heckpartie ist» In der linken Hälfte der Fig. 1, in der Fig. 2 und in Fig. 3 ist das erfindungsgemäße Sicherheits-Leitwerk in Torderer Schnellflug-Lage dargestellt; während die rechte Hälfte der Fig. 1 das Sicherheits-Leitwerk in rückwärtiger Langsamflug-Lage zeigt. In Fig. 1 und in Fig. 2 deuten unterbrochene Linien die jeweils anderen Lagen des Sicherheits-Leitwerkes an.
Es bedeuten:

1. Flugzeugrumpf;

2. Tragwerk;

3. Triebwerke;

4a und 4b. Leitwerk-Chassis, daron

4a. Leitwerk-Chassis in Torderer Schnellflug-Lage; 4b. Leitwerk-Chassis in rückwärtiger Langsamflug-Lage;

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5a und 5b. Leitwerk-Flächen in ständig geneigter Ausführung,

als V-Leitwerkflächen-Gruppierung ausgebildet, davon 5a. Leitwerk-Fläehen in vorderer Schnellflug-Lage; 5b. Leitwerk-Fläehen in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 6a und 6b. Schwenkbare Hebel der Verlagerungs-Vorriehtung für das Leitwerk, davon

6a_o Schwenkbare Hebel in vorderer Schnellflug-Lage; 6b. Schwenkbare Hebel in rückwärtiger Langsaraflug-Lage; 7. Verlagerungs-Hub des Sieherheits-Leitwerkes.

Um diesen Betrag wird der wirksame Leitwerk-Hebelarm

beim Langsamflug verlängert;
13. Startbooster-Triebwerk; für den Start und den Durchstart

bestimmt;
31. Wahlweise Triebwerks-Anordnung.

Fig. 4 und Fig. 5

zeigen zwei Verlagerungs-Positionen des Sieherheits-Leitwerkes nach der Erfindung, wobei Fig. 4 die vordere Schnellflug-Lage, und Fig. 5 die rückwärtige Langsamflug-Lage ist. Bs bedeuten;

1. Flugzeugrumpf;

2. Tragwerk;

4a und 4b. Leitwerk-Chassis, davon

4a. Leitwerk-Chassis in vorderer SehneHflug-Lage; 4b. Leitwerk-Chassis in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 5a und 5b. Leitwerk-Fläehen in ständig geneigter Ausführung,

als V-Leitwerkflächen-Gruppierung ausgebildet, davon 5a. Leitwerk-Fläehen in vorderer SchneiIflug-Lage; 5b. Leitwerk-Fläehen in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 6a und 6b. Schwenkbare Hebel der Verlagerungs-Vorriehtung für das Leitwerk, davon

6a. Schwenkbare Hebel in vorderer Schnellflug-Lage; 6b. Schwenkbare Hebel in rückwärtiger Langsamflug-Lage;

7. Verlagerungs-Hub des Sieherheits-Leitwerkes;

8. Querschnitt des Trägers für die Triebwerke 3;

13. Startbooster-Triebwerk;

14. Freier Luft-Einlauf zum Startbooster-Triebwerk 13;

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15. Schub-Strahl des Startbooster-Triebwerkes 13}

27. Flug-Richtung.

Bei vorderer Schnellflug-Lage des Leitwerkes und Leitwerk-Chassis wird das oder die abgestellten Startbooster-Triebwerke durch das Leitwerk-Chassis 4a strömungsgünstig abgedeckt. Bei rückwärtiger Landeanflug-Lage oder bei Startflug-Lage, die z.B. zwischen der vorderen und der rückwärtigen Lage des Leitwerkes und Leitwerk-Chassis liegt, gibt das Leitwerk-Chassis die Luft-Einläufe und/oder die Schub-Düsen der Startbooster-Triebwerke frei, und die Booster-Triebwerke verstärken den Start-Schub od-^r den Durchstart-Schub des Flugzeuges.

Fig. 6

zeigt die Strömungs-Verhältnisse am herkömmlichen Flugzeug während des Landeanfluges.

Es bedeuten;

1. Flugzeugrumpf;

2. Tragwerk;

9. Seitenleitwerk;

10. Höhenleitwerk;

11. Abgerissene Strömung auf der Unterseite des Höhenleitwerkes;

28. Unkontrollierte Bewegung des Flugzeuges bei abgerissener Strömung auf der Unterseite des Höhenleitwerkes;

α. Anstellwinkel des Tragwerkes; ß. Gleitwinkel des Flugzeuges; η. Großer negativer Anstellwinkel des Höhenleitwerkes. Durch den großen negativen Anstellwinkel "η" kann auf der Unterseite des Höhenleitwerkes die Strömung leicht abreißen. Dadurch bricht die- stabilisierende aerodynamische Abtriebskraft am Höhenleitwerk zusammen, und das Flugzeug gerät in eine unkontrollierte Bugabwärts-Bewegung, bis es am Boden aufschlägt.

Demgegenüber zeigt Fig. 7

die Strömungs-Verhältnisse am Flugzeug mit Sicherheits-Leitwerk nach der Erfindung während des Landeanflmges.

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Es bedeuten:

1. Flugzeugrumpf;

2. Tragwerk;

4b. Leitwerk-Chassis in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 6b. Schwenkbare Hebel der Verlagerungs-Vorrichtung für das

Leitwerk in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 9b. Seitenleitwerk in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 10b.Höhenleitwerk in rückwärtiger Langsamflug-Lage; α. Anstellwinkel des Tragwerkes;
ß. Gleitwinkel des Flugzeuges.

Die Masse des Leitwerkes wird nach rückwärts rerlagert, wodurch ein schwanzlastiges Längsmoment am Flugzeug entsteht, das zur Kompensation des kopflastigen Flugzeug-Längsmomentes beim Landeanflug benutzt wird. Damit entfällt zum Teil oder gänzlich die Notwendigkeit eine aerodynamische Kompensations-Abtriebskraft am Höhenleitwerk zu erzeugen, mit Wegfall auch der entsprechenden negativen Anstellung des Höhenleitwerkes zur örtlichen Strömungs-Richtung. Dusch Wegfall der Anstellung des Höhenleitwerkes wird die Strömungsabriss-Gefahr am Höhenleitwerk beseitigt, und die Sicherheit des Flugzeuges erhöht.

Fig. 8

zeigt die Abwind-Verhältnisse hinter einem herkömmlichen Flugzeug mit festem Tragwerk (z.B. nach Fig. 6) während des Landeanfluges.

Es bedeuten;

F.T.S. Feste Tragwerk-Spannweite;

L.S. Le itwerk-Spannwe it e;

20. Abwindbreite hinter der linken Flugzeug-Hälfte;

21. Abwindbreite hinter der rechten Flugzeug-Hälfte. Durch die erzeugte negative aerodynamische Kraft am Höhenleitwerk wird der Abwind des Tragwerkes im Spannweiten-Bereich des Leitwerkes verkleinert oder beseitigt.

Fig. 9

zeigt die Abwind-Verhältnisse hinter einem Flugzeug mit Sicherheits-Leitwerk nach der Erfindung und festem Tragwerk

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(z.B. nach Fig. 1 bis 3; Fig. 7; Fig. 12 bis 13; und Fig.

21 bis 23) während des Landeanfluges.

Es bedeuten:

F.T.S. Feste Tragwerk-Spannweite;

22. Abwindbreite hinter dem Flugzeug.

Eine Verkleinerung oder Beseitigung des Tragwerk-Abwindes im Spannweiten-Bereich des Leitwerkes findet nicht statt, da das Höhenleitwerk keine negatire aerodynamische Kraft erzeugt.

Fig. IO

zeigt die Abwind-Verhältnisse hinter einem herkömmlichen Flugzeug mit geometrisch veränderbarer Tragwerk-Spannweite während des Landeanfluges.

Es bedeuten;

V.T.S. Veränderbare Tragwerk-Spannweite im Größtmaß; L.S. Leitwerk-Spannweite;

23. Abwindbreite hinter der linken Flugzeug-Halfte;

24. Abwindbreite hinter der rechten Flugzeug-Hälfte; 26. Veränderungsmaß der Tragwerk-Spannweite.

Durch die erzeugte negatire aerodynamische Kraft am Höhenleitwerk wird der Abwind des Tragwerkeβ im Spannweiten-Bereich des Leitwerkes verkleinert oder beseitigt. Dadurch entstehen hinter der linken (23) und hinter der rechten (24) Flugzeug-Hälfte Abwindbreiten, die zusammengenommen der Abwindbreite (22) eines Flugzeuges mit festem Tragwerk und Sieherheits-Leitwerk nach der Erfindung weitgehend entsprechen; - womit das erfindungsgemäße Sieherheits-Leitwerk wirkungsmäßig Tragwerke mit geometrisch veränderbaren Spannweiten zum großen Teil ersetzen.

Fig. 11

zeigt die Abwind-Verhältnisse hinter einem Flugzeug mit Sicherheits-Leitwerk nach der Erfindung und geometrisch veränderbarer Tragwerk-Spannweite (z.B. nach Fig. 16 und 17) während des Landeanfluges.

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Es bedeuten:

V.T.S. Veränderbare Tragwerk-Spannweite im Größtmaß; 25. Abwindbreite hinter dem Flugzeug.

Eine Verkleinerung oder Beseitigung des Tragwerk-Abwindes im Spannweiten-Bereich des Leitwerkes findet nicht statt, da das Höhenleitwerk keine negative aerodynamische Kraft erzeugt.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheits-Leitwerkes wird der Verlagerungs-Hub (7) des Leitwerkes so weit nach vorn vergrößert, daß das Höhenleitwerk sich in vorderer Schnellflug-Lage mit dem Tragwerk vereinigt. Das ermöglicht bei Überschall-Flugzeugen die zusätzliche Senkung des Stirnwellen-Widerstandes am Leitwerk.

Fig« 12 und Fig. 13

zeigen zwei Ansichten eines Überschall-Flugzeuges mit Sicherheits-Leitwerk nach der Erfindung, wobei die linke Hälfte der Fig. 12 die Draufsicht auf das Flugzeug, die rechte Hälfte der Fig. 12 die Unteransicht des Flugzeuges, und B'ig. 13 die Seitenansicht des Flugzeuges ist. In der linken Hälfte der Fig. 12 und in Fig. 13 ist das erfindungsgemäße Sicherheits-Leitwerk in vorderer Schnellflug-Lage dargestellt; während die rechte Hälfte der Fig. das Sicherheits-Leitwerk in rückwärtiger Langsamflug-Lage zeigt. In beiden Figuren deuten unterbrochene Linien die jeweils anderen Lagen des Sicherheits-Leitwerkes an. Es bedeuten:

1. Flugzeugrump f;

2. Tragwerk;

3. Triebwerke;

4a und 4b. Leitwerk-Chassis, davon

4a. Leitwerk-Chassis in vorderer Schnellflug-Lage; 4b. Leitwerk-Chassis in rückwärtiger Langsamflug-Lage;

7. Verlagerungs-Hub des Sicherheits-Leitwerkes;

9. Seitenleitwerk;

10a und 10b. Höhenleitwerk, davon

10a.Höhenleitwerk in vorderer Schnellflug-Lage;

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1Ob.Höhenleitwerk in rückwärtiger Langsamflug-Lage;

16. Querruder; 17a und 17b. Höhenruder, daron 17a.Höhenruder in vorderer Schnellflug-Lage; 17b.Höhenruder in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 18a und 18b. Landeklappe, daron 18a.Landeklappe in Schnellflug-Lage; 18b.Landeklappe in angestellter Langsamflug-Lage;

30. Ausschnitt in der Tragwerk-Hinterkante, in den das

Höhenleitwerk dimensioneil hineinpasst; 34. Führungs-Schienen der Verlagerungs-Vorrichtung für das Sicherheits-Leitwerk.

Das Leitwerk-Chassis 4a/4b hat Lauf-Rollen, die auf oder in den Führungs-Schienen 34 abrollen, und die zur Orts-Verlagerung des Höhenleitwerkes lOa/lOb nach rückwärts und wieder nach vorwärts dienen.

Fig. 14

zeigt den Längsschnitt durch das Tragwerk und Leitwerk des Plugzeuges nach Fig. 12, gemäß Schnittlinie A-B. Es bedeuten: 2. Tragwerk; 10a.Höhenleitwerk in vorderer Schnellflug-Lage; 17a.Höhenruder in vorderer Schnellflug-Lage; 18a.Landeklappe in Schnellflug-Lage; 27. Flug-Richtung; 35a.Nasenklappe in Schnellflug-Lage; 38. Zurückgesetzte Landeklappen-Drehachse. Das Tragwerk, das Leitwerk in seiner vorderen Schnellflug-Lage und die eingefahrene Landeklappe bilden zusammen ein strömungsmäßig günstiges Hochgeschwindigkeits-Tragwerkprofil.

Fig. 15

zeigt den Längsschnitt durch das Tragwerk und Leitwerk des Flugzeuges nach Fig. 12, gemäß Schnittlinie C-D.

Es bedeuten:

2. Tragwerk;

7. Verlagerungs-Hub des Sicherheits-Leitwerkes;

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lOb.Höhenleitwerk in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 17b.Höhenruder in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 18b.Landeklappe in angestellter Langsamflug-Lage; 27. Flug-Richtung;
35b.Nasenklappe in Langsamflug-Lage;

38. Zurückgesetzte Landeklappen-Drehachse;

39. Düsenspalt.

Fig. 16 und Fig. 17

zeigen zwei Ansichten eines Überschall-Flugzeuges mit Sicherheits-Leitwerk nach der Erfindung und geometrisch reränderbarer Tragwerk-Spannweite, wobei Fig. 16 die Draufsicht auf das Flugzeug, und Fig. 17 die Seitenansicht des Flugzeuges ist.

In der linken Hälfte der Fig. 16 und in Fig. 17 ist das erfindungsgemäße Sicherheits-Leitwerk in vorderer Schnellflug-Lage dargestellt; während die rechte Hälfte der Fig. das Sicherheits-Leitwerk in rückwärtiger Langsamflug-Lage zeigt. In beiden Figuren deuten unterbrochene Linien die jeweils anderen Lagen des Sicherheits-Leitwerkes an; und das geometrisch veränderbare Tragwerk entspricht mit seinen Veränderungsformen den jeweiligen Leitwerks-Lagen. Es bedeuten;

1. Flugzeugrumpf;

2. Tragwerk;

2a. Geometrisch veränderbares Tragwerk in Schnellflug-Lage; 2b. Geometrisch veränderbares Tragwerk in Langsamflug-Lage; 4a und 4b. Leitwerk-Chassis, davon 4a. Leitwerk-Chassis in vorderer Schnellflug-Lage; 4b. Leitwerk-Chassis in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 6a und 6b. Schwenkbare Hebel der Verlagerungs-Vorrichtung für das Leitwerk, davon

6a. Schwenkbare Hebel in vorderer Schnellflug-Lage; 6b. Schwenkbare Hebel in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 7. Verlagerungs-Hub des Sicherheits-Leitwerkes; 9a und 9b. Seitenleitwerk, davon
9a. Seitenleitwerk in vorderer Schnellflug-Lage; 9b. Seitenleitwerk in rückwärtiger Langsamflug-Lage;

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10a und 10b. Höhenleitwerk, davon 10a.Höhenleitwerk in vorderer Schnellflug-Lage; 10b.Höhenleitwerk in rückwärtiger Langsamflug-Lage.

Fig. 18

zeigt den Längsschnitt durch das Tragwerk und Leitwerk des Flugzeuges nach Fig. 16, gemäß Schnittlinie £ - F.

Es bedeuten;

2. Tragwerk;

10a.Höhenleitwerk in rorderer Schnellflug-Lage; 17a.Höhenruder in vorderer Schnellflug-Lage; 18a.Landeklappe in Schnei1flug-Lage;

27. Flug-Richtung;

35a.Nasenklappe in Schnellflug-Lage;

40. Höhenleitwerk-Vorderkante vor der Tragwerk-Hinterkante liegend;

Die Höhenleitwerk-Ebene liegt über der Tragwerk-Ebene. Das Tragwerk, das Leitwerk in seiner vorderen Schnellflug-Lage und die eingefahrene Landeklappe bilden zusammen eine strömungsmäßig günstige Gruppierung von Hochgeschwindigkeits-Tragwerkprofilen.

Das Schnittbild gilt sowohl für Flugzeuge mit geometrisch veränderbarer Tragwerk-Spannweite, als auch für Flugzeuge mit festem Tragwerk.

Demgegenüber zeigt
Fig« 19

den analogen Längsschnitt durch das Tragwerk und Leitwerk des Flugzeuges nach Fig. 16, gemäß Schnittlinie E-F; jedoch mit einem Höhenleitwerk, dessen Nasenkörper 41 vom Höhenleitwerk getrennt ist, und auch nicht mit dem Höhenleitwerk orts-verlagert wird, sondern in Tragwerkenähe verbleibt.
Eb bedeuten:
2. Tragwerk;

10a.Höhenleitwerk in vorderer Schnellflug-Lage; 17a.Höhenruder in vorderer Schnellflug-Lage;

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18a.Landeklappe in Schnellflug-Lage;

27. Flug-Richtung;

35a.Nasenklappe in Schnellflug-Lage;

40. Höhenleitwerk-Vorderkante vor der Tragwerk-Hinterkante liegend;

41. Höhenleitwerk-ftasenkörper,

nicht mit dem Höhenleitwerk verbunden. Die Höhenleitwerk-Ebene liegt über der Tragwerk-Ebene. Das Tragwerk, das Leitwerk in seiner vorderen Schnellflug-Lage, der Höhenleitwerk-Nasenkörper 41 und die eingefahrene Landeklappe bilden zusammen eine strömungsmäßig günstige Gruppierung von Hochgeschwindigkeits-Tragwerkprofilen. Das Schnittbild gilt sowohl für Flugzeuge mit geometrisch veränderbarer Tragwerk-Spannweite, als auch für Flugzeuge mit festem Tragwerk.

Fig. 20

zeigt den Längsschnitt durch das Tragwerk und Leitwerk des Flugzeuges nach Fig. 16, gemäß Schnittlinie G-H.

Es bedeuten;

2. Tragwerk;

7. Verlagerungs-Hub des Sicherheits-Leitwerkes; 10b.Höhenleitwerk in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 17b.Höhenruder in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 18b.Landeklappe in angestellter Langsamflug-Lage;

27. Flug-Richtung;

35b.Nasenklappe in Langsamflug-Lage;

40. Höhenleitwerk-Vorderkante vor der Tragwerk-Hinterkante liegend;

41. Höhenleitwerk-Nasenkörper,

nicht mit dem Höhenleitwerk verbunden; Der Höhenleitwerk-Nasenkörper ist ortsfest, oder z.B.

an die Flugzeugrumpf-Seitenwand anklappbar.

42. Abgerundete Nase des verlagerbaren Höhenleitwerkes. Das Schnittbild gilt sowohl für Flugzeuge mit geometrisch veränderbarer Tragwerk-Spannweite, als auch für Flugzeuge mit festem Tragwerk.

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Fig. 21; Fig. 22 und Fig. 23

zeigen drei Ansichten eines Überschall-Flugzeuges mit Sicherheits-Leitwerk nach der Erfindung, wobei Fig. 21 die Draufsicht auf das Flugzeug, Fig. 22 die Seitenansicht des Flugzeuges; und Fig. 23 die Hinteransicht des Flugzeuges ist.

In der linken Hälfte der Fig. 21, in Fig. 22 und in der linken Hälfte der Fig. 23 ist das erfindungsgemäße Sicherheits-Leitwerk in vorderer Schnellflug-Lage dargestellt; während die rechte Hälfte der Fig. 21 und die rechte Hälfte der Fig. 23 das Sicherheits-Leitwerk in rückwärtiger Langsaraflug-Lage zeigen. In Fig. 21 und Fig. 23 deuten unterbrochene Linien die jeweils anderen Lagen des Sicherheits-Leitwerkes an.
Es bedeuten:
1. Flugzeugrump f;
2« Tragwerk;
3 ο Triebwerke;

4a und 4b. Leitwerk-Chassis, davon
4a. Leitwerk-Chassis in vorderer Schnellflug-Lage; 4b. Leitwerk-Chassis in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 7. Verlagerungs-Hub des Sicherheits-Leitwerkes; 9ο Seitenleitwerk;

10a und 10b. Zweiteiliges Höhenleitwerk, davon 10a.Höhenleitwerk in vorderer SehneHflug-Lage; 10b.Höhenleitwerk in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 12o Neigungs-Winkel der klappbaren Leitwerk-Flächen; 16. Querrude r;

17a und 17b. Zweiteiliges Höhenruder, davon 17a.Höhenruder in vorderer Schnellflug-Lage; 17b.Höhenruder in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 18b.Landeklappe in angestellter Langsamflug-Lage;

29. Eingezogenes Fahrwerk, in den hinteren Tragwerk-Auslegern 32;

30. Zweiteiliger Ausschnitt in der Tragwerk-Hinterkante, in den das zweiteilige Höhenleitwerk dimensionell hineinpasst;

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32. Zwei hintere Tragwerk-Ausleger für das Sicherheits-Leitwerk;

33. Lufteinlauf-Schächte der Triebwerke;

34. Führungs-Schienen der Verlagerungs-Vorrichtung für
das Sicherheits-Leitwerk.

Besondere Vorteile für die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheits-Leitwerkes, aber auch für andere Leitwerke, bieten die zwei hinteren Tragwerk-Ausleger 32.
Die Tragwerk-Ausleger sind die auswärtigen und nach hinten herausstehenden Verlängerungen der Lufteinlauf-Schächte
der Triebwerke, wobei die auswärtigen Hautkonturen der
Lufteinlauf-Schachte und der Tragwerk-Ausleger ineinander übergehen. Die Tragwerk-Ausleger dienen zur Aufnahme der Verlagerungs-Vorrichtungen füe das Sicherheits-Leitwerk, das als zweiteilige Leitwerkflächen-Gruppierung, oder als W-Leitwerkflächen-Gruppierung, oder als U-Leitwerkflächen-Gruppierung, oder als umgekehrte V-Leitwerkflächen-Gruppierung u.s.w. ausgeführt ist. Zwischen den hinteren
Tragwerk-Auslegern sind die Triebwerke mit beliebiger
Vorlage, d.h. beliebiger Lage entlang der Flugzeug-Längsachse, angeordnet; und in die Tragwerk-Aueleger wird das Fahrwerk eingezogen.

Fig. 24

zeigt die Hinteransicht einer W-Leitwerkflächen-Gruppierung, die -auf zwei hinteren Tragwerk-Auslegern angeordnet ist.

Es bedeuten;

19. Geneigte Leitwerk-Flächen;

32. Zwei hintere Tragwerk-Ausleger.

Fig. 25

zeigt die Hinteransicht einer Ü-Leitwerkflächen-Gruppierung, die auf zwei hinteren Tragwerk-Auslegern angeordnet ist.

Es bedeuten;

Θ. Seitenleitwerk;

10. Höhenleitwerk;

32. Zwei hintere Tragwerk-Ausleger.

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Fig. 26

zeigt die Hinteransicht einer umgekehrten V-Leitwerkflächen-Gruppierung, die auf zwei hinteren Tragwerk-Auslegern angeordnet ist.
Es bedeuten;

19. Geneigte Leitwerk-Flächen;
32. Zwei hintere Tragwerk-Ausleger.

In der Beschreibung und in den Ansprüchen sind zur Kennzeichnung unterschiedlicher Anstellungen von Leitwerkflächen die Bezeichnungen positive und negative Anstellung zur örtlichen Strömungs-Richtung verwendet.

Dabei ist eine positive Anstellung des Höhenleitwerkes zur örtlichen Strömungs-Richtung eine solche Anstellung, die am Höhenleitwerk eine nach oben, also entgegen der Schwerkraft wirkende aerodynamische Auftriebskraft erzeugt. Das gleiche gilt für den positiven Höhenruder-Ausschlag. Dagegen ist eine negative Anstellung des Höhenleitwerkes zur örtlichen Strömungs-Richtung eine solche Anstellung, die am Höhenleitwerk eine nach unten, also mit der Schwerkraft wirkende aerodynamische Abtriebskraft liefert. Das gleiche gilt für den negativen Höhenruder-Ausschlag.

In anderen Stellen der Beschreibung und der Ansprüche wurden bei den Verlagerungs-Vorrichtungen für das Sicherheits-Leitwerk zur Kennzeichnung einzelner Bauelemente die Bezeichnungen:

Führungs-Schienen, Lauf-Rollen, Führungs-Rollen und Lauf-Spieße gewählt.
Dabei bezieht sich die Kennzeichnung "Führungs-" auf Teile,

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Herbert Kaniut Sicherheits - Leitwerk, Beschreibung 5 Köln 71 Blatt I''

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die am Flugzeug befestigt sind; und die Kennzeichnung "Lauf-" auf Teile, die am verlagerbaren Leitwerk oder an den verlagerbaren anderen Aggregaten angebracht sind. Somit bewegen sich Lauf-Rollen des Leitwerkes, mitsamt dem Leitwerk, entlang der am Flugzeug befestigten Führungs-Schienen; während Lauf-Spieße des Leitwerkes sich mit dem Leitwerk relativ zu, und in Führungs-Rollen bewegen, die am Flugzeug ortsfest angeordnet sind.

Die Erfindung ist auf die dargestellten Ausführungsbeispiete nicht beschränkt. Der Erfindungsgedanke läßt sich vielmehr mit jeder Art von verlagerbarem Leitwerk und verlagerbaren anderen Flugzeug-Aggregaten verwirklichen, die weitere Varianten, Kombinationen und Anwendungen ermöglichen.

Hierzu IO Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Herbert Kaniut Sicherheits - Leitwerts. Fatantansprüehe

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   "'-ig'. 234"82Oi

   PATENTANSPRÜCHE

   Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge, dadurch gekennzeichnet , daß die Leitwerk-Geometrie und insbesondere der wirksame Leitwerk-Hebelarm (zwischen Flugzeug-Schwerpunkt und Leitwerk) während des Fluges veränderbar ist, und daß das Leitwerk veränderbare schwanzlastige Flugzeug-Längsmomente ohne Erzeugung aerodynamischer Abtriebskräfte am Höhenleitwerk bewirkt.

   Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ganze Leitwerk in Flugzeug-Längsrichtung nach rückwärts und wieder nach vorwärts orts-verlagert wird, mit einer vorderen Schnellflug-Lage, einer rückwärtigen Langsamflug-Lage, die bevorzugt die Landeanflug-Lage ist, und einer z.B« dazwischen liegenden Startflug-Lage.

   Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Abwandlung des Anspruches 2, nur das Höhen-Leitwerk oder nur das Seiten-Leitwerk, bzw. nur Teile des Höhen-Leitwerkes oder Seiten-Leitwerkes, in Flugzeug-Längsrichtung nach rückwärts und wieder nach vorwärts orts-verlagert werden, mit jeweils einer vorderen Schneilflug-Lage, einer rückwärtigen Langsamflug-Lage, die bevorzugt die Landeanflug-Lage ist, und einer z.B. dazwischen liegenden Startflug-Lage.

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   Herbert Kaniut Sicherheits - LeitwevK. Patsntansprüche Köln 71 Blatt

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   4· Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Orts-Verlagerung des ganzen Leitwerkes gemäß Anspruch 2, oder an der Orts-Verlagerung von Leitwerk-Teilen gemäß Anspruch 3, auch noch ein oder mehrere Triebwerke oder andere Flugzeug-Aggregate teilnehmen, die mit dem Leitwerk oder seinen Teilen zu gemeinsamen Baugruppen zusammengefasst sind, oder vom Leitwerk und seinen Teilen unabhängig orts-verlagert werden.

   5» Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Orts-Verlagerungen des ganzen Leitwerkes oder seiner Teile bzw. der anderen Flugzeug-Aggregate nach rückwärts und wieder nach vorwärts, Verlagerungen der Massen des ganzen Leitwerkes oder seiner Teile bzw. der anderen Flugzeug-Aggregate auf längere bzw. kürzere wirksame Hebelarme sind, die die im Anspruch 1 spezifizierten veränderbaren schwanzlastigen Flugzeug-Längsmomente bewirken; und daß diese veränderbaren Längsmomente zum teilweisen oder gänzlichen Längsmomenten-Ausgleich des Flugzeuges bei veränderten Flugzuständen dienen, die z.B. der Langsamflug mit Start und Landeanflug sind; wobei die Massen-Verlagerungen des ganzen Leitwerkes oder seiner Teile bzw. der anderen Flugzeug-Aggregate nach rückwärts, mit ihren Wirkungen die für den Längsmomenten-Ausgleich am Höhenleitwerk aerodynamisch erzeugten Abtriebskräfte teilweise ersetzen oder gänzlich ersetzen.

   6. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, und insbesondere der in Anspruch 5 spezifizierte Längsmomenten-Ausgleich für den Langsamflug, dadurch ge* kennzeichnet , daß die Massen-Verlagerung

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   Herbert Kaniut Sicherheits -Leitwerk Patentansprüche Köln 71 B^att

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   des ganzen Leitwerkes oder seiner Teile bzw. der anderen Flugzeug-Aggregate nach rückwärts auch über den Punkt des gänzlichen Ausgleiches des kopflastigen Flugzeug-Längsmomentes fortgesetzt wird (Überkompensation), und das Höhenleitwerk durch positive Anstellung zur örtlichen Strömungs-Richtung und/oder durch positiven Höhenruder-Ausschlag den Längsmomenten-Ausgleich des Flugzeuges wieder herstellt, und nach dem Tandemtragwerk-Prinzip zusätzlich Auftrieb erzeugt.

   7. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche im Langsamflug-Zustand und insbesondere im Landeanflug-Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß beim Längsmomenten-Ausgleich des Flugzeuges mittels Massen-Verlagerungen des ganzen Leitwerkes oder seiner Teile bzw. der anderen Flugzeug-Aggregate nach rückwärts, und bei verminderter Erzeugung oder gänzlichem Wegfall des aerodynamischen Abtriebes am Höhenleitwerk, das Höhenleitwerk zur örtlichen Strömungs-Richtung vermindert negativ angestellt, oder garnicht mehr negativ angestellt wird, wodurch die Gefahr des Strömungs-Abrisses auf der Unterseite des Höhenleitwerkes beseitigt wird, und die Lufttüchtigkeit und Sicherheit des Flugzeuges erhöht wird.

   8. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach .einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche im Langsamflug-Zustand und insbesondere im Landeanflug-zustand, dadurch gekennzeichnet, daß bei verminderter Anstellung oder gänzlichem Wegfall der Anstellung des Höhenleitwerkes zur örtlichen Strömungs-Richtung und gleichzeitiger Vergrößerung des wirksamen Leitwerk-Hebelarmes, die Ruder-Wirksamkeit am Leitwerk und die Steuerungs-Sicherheit des Flugzeuges erhöht werden.

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   Herbert Kaniut Sieherheits - Leitwerk Patentansprüche Köln 71 Blatt

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   9. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche im Langsamflug-Zustand und insbesondere im Landeanflug-Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wegfall des aerodynamischen Abtriebes am Höhenleitwerk, und bei gegebenenfalls noch erzeugtem zusätzlichen Auftrieb am Höhenleitwerk gemäß Anspruch 6, kein Auftrieb des Tragwerkes verloren geht, sondern der Gesamt-Auftrieb des Flugzeuges gegebenenfalls noch zunimmt, wodurch die Lande-Geschwindigkeit des Flugzeuges verkleinert wird, und die Flug-Sicherheit erhöht wird.

   10. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Orts-Verlagerung des ganzen Leitwerkes oder seiner Teile bzw. der anderen Flugzeug-Aggregate nach rückwärts mit dem Anstell-bzw. Ausfahr-Vorgang der Tragwerk-Landeklappen gekoppelt ist, so daß beim Anstellen bzw. Ausfahren der Tragwerk-Landeklappen das ganze Leitwerk oder seine Teile bzw. die anderen Flugzeug-Aggregate nach rückwärts orts-verlagert werden, während beim Einfahren der Tragwerk-Landeklappen auch das Leitwerk oder seine Teile bzw. die anderen Flugzeug-Aggregate wieder nach vorwärts in die Schnellflug-Lage zurückkehren; oder daß die Kopplung zwischen der Orts-Verlagerung des ganzen Leitwerkes oder seinen Teile bzw. den anderen Flugzeug-Aggregaten nach rückwärts und dem Anstell-bzw. Ausfahr-Vorgang der Tragwerk-Landeklappen nur indirekt besteht, z.Bo indem für eine bestimmte Stellung der ausgefahrenen Landeklappen,

   das ganze Leitwerk oder seine Teile bzw. die anderen Flugzeug-Aggregate nur so weit nach rückwärts verlagert werden, daß das Flugzeug-Längsmoment ausgeglichen wird.

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   Herbert Kaniut Sicherheits - Leitwerk Patentansprüche Köln 71 BiHtt

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   11. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Orts-Verlagerungen des ganzen Leitwerkes oder seiner Teile bzw. der anderen Flugzeug-Aggregate nach rückwärts und wieder nach vorwärts auch unabhängig von dem Anstellbzw. Ausfahr- oder Einfahr-Vorgang der Tragwerk-Landeklappen erfolgt.

   12. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß zur Orts-Verlagerung das ganzen Leitwerkes oder seiner Teile bzw. der anderen Flugzeug-Aggregate nach rückwärts und wieder nach vorwärts Verlagerungs-Vorrichtungen benutzt werden, die aus Führungs-Schienen (34), die ZoB. flugzeugfest sind, und Lauf-Rollen, die leitwerksfest oder aggregatenfest sind (Fig. 12; 13; 21; 22; 23), oder aus Führungs-Rollen, die z.B. flugzeugfest sind, und Lauf-Spießen, die leitwerksfest oder aggregatenfest sind, bestehen; wobei die Führungs-Schienen und Lauf-Spieße gerade sind oder gekrümmte Formen aufweisen; oder die Verlagerungs-Vorrichtungen Hebel-Mechanismen (Fig. 1 bis 5; 7; 16; 17), oder Mechanismen kombiniert aus Schienen, Rollen, Spießen und Hebeln sind.

   13. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Verlagerunge-Vorrichtungen für das ganze Leitwerk oder nur für das Höhenleitwerk kinematisch so auegelegt sind, daß si^ eine gewollte negative, neutrale oder positive Langst mfi.ug-Grundanstellung des nach rückwärts verlagerten Höhenleitwerkes zur örtlichen Strömungs-Richtung bewirken.

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   Herbert Kaniut Sicherheits - Leitwerk Patentansprüche Köln 71 Bi^tt

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   14. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß eine bevorzugte Ausführung der Verlagerungs-Vorrichtung für das ganze Leitwerk oder seine Teile bzw. die anderen Flugzeug-Aggregate eine Hebel-Verlagerungs-Vorrichtung ist, die aus zwei schwenkbaren Hebeln (gezeigt in Pos. 6a und 6b der Figuren 1 bis 3; 4 bis 5; 7; 16 bis 17) besteht, wobei z.Bo die Hebel als Viereckrahmen-Hebel mit an den Rahmen-Ecken angeordneten Gelenken ausgebildet sind, deren z.B. untere Gelenke die Verbindung der Hebel zum Heckteil des Flugzeug-Rumpfes herstellen, und deren z.B. obere Gelenke die Verbindung der Hebel zum Leitwerk oder zu den anderen Aggregaten ergeben; und wobei das ganze Leitwerk oder seine Teile bzw. die anderen Flugzeug-Aggregate in einer Bogen-Bewegung nach oben und rückwärts orts-verlagert werden.

   15. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß als Verbindungs-Element zwischen den Verlagerungs-Vorrichtungen und dem Leitwerk oder seinen Teilen ein bewegbares Leitwerk-Chassis (4a; 4b) angeordnet ist, an dem die Leitwerk-Flächen befestigt sind; wobei das Leitwerk-Chassis als länglicher und windschnittiger Körper ausgebildet ist, der sich in vorderer SchneiIflug-Lage des Leitwerkes an das Heckteil des Flugzeug-Rumpfes oder an hintere Tragwerk-Ausleger strömungsgünstig anfügt; und das Leitwerk-Chassis gemeinsam mit den Leitwerk-Flächen nach rückwärts und wieder nach vorwärts, und relativ zum restlichen Flugzeug, orts-verligert wird.

   16* Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das bewegbare Leitwerk-Chassis (4a; 4b) als strömungsgünstige Verkleidung

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   für ein oder mehrere Startbooster-Triebwerke (13) dient, die am Heckteil des Flugzeuges oder am Leitwerk-Chassis so angeordnet sind, daß bei vorderer Schnellflug-Lage des Leitwerkes das Leitwerk-Chassis das oder die abgestellten Startbooster-Triebwerke strömungsgünstig abdeckt, oder deren Lufteinläufe und/oder Schub-Düsen gänzlich oder zum Teil strömungsgünstig abdeckt; - dagegen bei rückwärtiger Landeanflug-Lage oder bei z.B. dazwischen liegender Startflug-Lage des Leitwerkes das Leitwerk-Chassis die Luft-Einläufe und/oder Schub-Düsen der Booster-Triebwerke freigibt, und die Startbooster-Triebwerke den Start-Schub oder den Durchstart-Schub verstärken, was eine weitere Erhöhung der Flug-Sicherheit in Bodennähe bewirkt.

   17. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß alle bekannten Leitwerkflächen-Gruppierungen, wie z.B. die T-Leitwerkflächen-Gruppierung, die +-Leitwerkflächen-Gruppierung, die χ-Leitwerkflächen-Gruppierung u.s.w. ,zur Erzielung der in den vorhergehenden Ansprüchen spezifizierten Wirkungen des Sicherheits-Leitwerkes geeignet sind.

   18. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß infolge der beim Landeanflug nicht mehr benötigten großen aerodynamischen Abtriebskraft am Höhenleitwerk eine waagerechte Höhenleitwerk-Fläche weggelassen werden kann, und die am bewegbaren Leitwerk-Chassis (4a; 4b) befestigten Leitwerk-Flächen in bevorzugter Ausführung als gewichtsparende V-Leitwerkflächen-Gruppierung (5a; 5b) ausgebildet sind, die auch noch symmetrische Querschnitts-Profile aufweisen können; wodurch beim Schnellflug in doppelter Hinsicht der Luftwiderstand verkleinert wird.

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   19. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der verhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß neben dem Flugzeugrumpf-Heckteil oder an seiner Stelle auch ein, zwei oder noch mehrere hintere Tragwerk-Ausleger (32) zur Aufnahme der Verlagerungs-Vorrichtungeii für das Sicherheits-Leitwerk verwendet werden, wobei das Flugzeugrumpf-Heckteil und jeder Tragwerk-Ausleger je eine Verlagerungs-Vorrichtung mit einem Leitwerk-Chassis (4a; 4b) erhält, und alle Verlagerungs-Vorrichtungen gleichzeitig und gleichlaufend betätigt werden, um gemeinsam das ganze Leitwerk oder seine Teile bzw. die anderen Flugzeug-Aggregate nach rückwärts und wieder nach vorwärts zu verlagern.

   20. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Verlagerungs-Vorrichtungen die nebeneinander am Flugzeugrumpf-Heckteil und/oder auf hinteren Tragwerk-Auslegern angeordnet sind, für die Leitwerkflächen-Gruppierung die W-Leitwerkflächen-Gruppierung (Fig. 24), oder die U-Leitwerkflächen-Gruppierung (Fig. 25), oder die umgekehrte V-Leitwerkflächen-Gruppierung (die mit der V-Spitze nach oben weist, Fig. 26), oder die zweiteilige Leitwerkflächen-Gruppierung (Fig. 21 bis 23) u.s.w. verwendet wird.

   21. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß Leitwerke nach den im Anspruch 1 bis 9, bzw. nach den im Anspruch 1 bis spezifizierten Merkmalen auch bei Überschall-Flugzeugen die Fluggeschwindigkeits-Spanne nach unten erweitern, und die Sicherheit von Überschall-Flugzeugen beim Langsamflug und insbesondere beim Start und Landeanflug erhöhen.

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   22. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, vornehmlich bei Verwendung an Uberschall-Flugzeugen, dadurch gekennzeichnet , daß zur Senkung des Widerstandes und insbesondere des Stirnwellen-Wideretandes am Leitwerk, das ganze Leitwerk oder nur das Höhenleitwerk beim Schnellflug, der z.B. der Überschallflug ist, so weit nach vorwärts verlagert wird, daß sich das Höhenleitwerk mit dem Tragwerk vereinigt (Fig. bis 15; und Fig. 21 bis 23), wenn das nach vorwärts verlagerte Höhenleitwerk und das Tragwerk in einer Ebene liegen, oder bei V-Stellung oder umgekehrter V-Stellung des Leit-und Tragwerkes, wenn auf jeder Flugzeugseite das nach vorwärts verlagerte Höhenleitwerk und das Tragwerk in einer Ebene liegen; oder daß die Höhenleitwerk-Vorderkante bis vor die Tragwerk-Hinterkante gelangt (40), wenn die Ebene des nach vorwärts verlagerten Höhenleitwerkes über oder unter der Ebene des Tragwerkes liegt, oder bei V-Stellung oder umgekehrter V-Stellung des Leit-und Tragwerkes, wenn auf jeder Flugzeugseite die Ebene des nach vorwärts verlagerten Höhenleitwerkes über oder unter der Ebene des Tragwerkes liegt.

   23. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, und insbesondere Höhenleitwerk das nach den Merkmalen des Anspruches 22 sich beim Schnellflug mit dem Tragwerk vereinigt, dadurch gekennzeichnet, daß als bevorzugte Ausführung das Tragwerk in der Mitte seiner Hinterkante einen Ausschnitt (30) erhält, in den das Höhenleitwerk dimensioneil hineinpasst, und für den Langsamflug aus dem Tragwerk-Ausschnitt herausgelöst und nach rückwärts verlagert wird; dagegen für den Schnellflug wieder nach vorwärts verlagert wird, um sich in den Ausschnitt an der Tragwerk-Hinterkante einzufügen.

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   24. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, und insbesondere Höhenleitwerk das nach den Merkmalen des Anspruches 22 beim Schnellflug über oder unter dem Tragwerk liegt, und mit der Höhenleitwerk-Vorderkante bis vor die Tragwerk-Hinterkante gelangt (40), dadurch gekennzeichnet , daß der Höhenleitwerk-Nasenkörper entweder mit dem Höhenleitwerk fest verbunden ist, und gemeinsam mit dem Höhenleitwerk nach rückwärts und wieder nach vorwärts verlagert wird (Fig. 18), - oder daß der Höhenleitwerk-Nasenkörper vom Höhenleitwerk getrennt ist (41), und nicht mit dem Höhenleitwerk nach rückwärts und wieder nach vorwärts verlagert wird, sondern beim Langsamflug in Tragwerks-Nähe verbleibt (Fig. 20); wobei der getrennte Höhenleitwerk-Nasenkörper (41) im senkrechten Längsschnitt hinten eine Hohlkehle hat, in die die abgerundete Nase (42) des verlagerbaren Höhenleitwerkes so hineinpasst, daß beide Teile eine strömungsgünstige Außenkontur aufweisen, und womit das für den Langsamflug nach rückwärts verlagerte Höhenleitwerk ein für den Langsamflug günstiges und vorn abgerundetes Profil erhält; während der Höhenleitwerk-Nasenkörper (41) für den Langsamflug entweder an seiner Stelle verbleibt, oder von dort temporär entfernt wird, indem er z.B. um eine zum Tragwerk senkrechte Achse an die Flugzeugrumpf-Seitenwand herangeklappt wird.

   25. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, und insbesondere Höhenleitwerk das nach den Merkmalen dee Anspruches 22 und 24 beim Schnellflug über dem Tragwerk liegt, und mit der Höhenleitwerk-Vorderkante bis vor die Tragwerk-Hinterkante gelangt (40), dadurch gekennzeichnet , daß in der vorderen SchneiIflug-Lage das Höhenleitwerk relativ zum Tragwerk negativ angestellt ist, und/oder das Profil des Höhenleitwerkes eine negativ gewölbte, d.i. oben

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   konkave Skelettlinie aufweist, die über einen Teil oder über die ganze Tiefe des Höhenleitwerkes gekrümmt ist; und/oder die Profil-Skelettlinie eine oben konkave Mehrfach-Knicklinie ist, mit Knickpunkten z.B. zwischen dem Nasenkörper (41) und dem Höhenleitwerk (lOa), sowie zwischen dem Höhenleitwerk (10a) und dem Höhenruder (17a)(Fig. 18 und Fig. 19).

   26. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Sicherheits-Leitwerk im allgemeinen, und das sich beim Schnellflug mit dem Tragwerk vereinigende oder mit der Höhenleitwerk-Vorderkante bis vor die Tragwerk-Hinterkante gelangende Sicherheits-Leitwerk nach Anspruch 21 bis 25 im besonderen, auch als Leitwerk mit klappbaren Leitwerk-Flächen ausgeführt sein kann, deren Klapp-Achsen in Flugrichtung weisen (z.B. nach Fig. 21 bis 23); wobei das für den Langsamflug nach rückwärts verlagerte Sicherheits-Leitwerk seine Flächen derart hochklappt, daß sie eine V-Leitwerkflächen-Gruppierung, oder eine U-Leitwerkflächen-Gruppierung, oder eine umgekehrte V-Leitwerkflächen-Gruppierung (die mit der V-Spitze nach oben weist), oder eine W-Leitwerkflächen-Gruppierung, oder eine zweiteilige Leitwerkflächen-Gruppierung mit umgekehrter V-Stellung des Höhenleitwerkes (Fig. 21 bis 23; mit Neigungs-Winkel 12) u.s.w. bilden; während das für den Schnellflug wieder nach vorwärts verlagerte Sicherheits-Leitwerk auch seine Flächen wieder in die Tragwerk-Ebene oder parallel dazu zurückklappt, um sich mit dem Tragwerk zu vereinigen, wenn die nach vorwärts verlagerten und zurückgeklappten Leitwerk-Flächen und das Tragwerk in einer Ebene, oder bei V-Stellung in gleichen Ebenen liegen; oder um mit der Leitwerk-Vorderkante bis vor die Tragwerk-Hinterkante zu gelangen, wenn die Ebenen der nach vorwärts

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   verlagerten und zurückgeklappten Leitwerk-Flächen über oder unter der Ebene, oder bei V-Stellung über oder unter den Ebenen des Tragwerkes liegen.

   27. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, und insbesondere Leitwerke nach Anspruch 21 bis 26 die beim Schnellflug sich mit dem Tragwerk vereinigen und in Tragwerk-Ebene liegen oder in die Tragwerk-Ebene zurückgeklappt werden, dadurch gekennzeichnet , daß der Ausschnitt in der Tragwerk-Hinterkante (30) an seiner vorderen Kontur nach hinten abstehende obere und untere Tragwerk-Beplankungen aufweist (Fig. 13 bis 15), und das Höhenleitwerk oder das in Tragwerk-Ebene zurückgeklappte Leitwerk mit seiner Vorderkante unter der oberen Kante der nach hinten abstehenden Tragwerk-Beplankung liegt, während die am Tragwerk befestigte Landeklappe (18a) mit ihrer Vorderkante über der unteren Kante der nach hinten abstehenden Tragwerk-Beplankung liegt, und die Landeklappen-Hinterkante gleichzeitig an der unteren Leitwerk-Beplankung anliegt; und das Tragwerk, das Leitwerk in seiner vorderen Schnellflug-Lage und die eingefahrene Landeklappe zusammen ein strömungsmäßig günstiges Hochgeschwindigkeits-Tragwerkprofil (Fig. 14) bilden.

   28. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, und insbesondere Landeklappe nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet , daß die Landeklappe für den Langsamflug um eine zurückgesetzte Landeklappen-Drehachse (38) derart geschwenkt wird, daß die Landeklappen-Nase sich nach oben bewegt, und mit der nach hinten abstehenden oberen Tragwerk-Beplankung einen nach oben und hinten gerichteten und sich verjüngenden Düsenspalt (39) bildet, durch den Luft von der Unterseite des Tragwerkes mit erhöhter Geschwindigkeit über

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   die Oberseite der angestellten Landeklappe nach hinten strömt, und den Auftrieb des Tragwerkes nach dem Spaltklappen-Prinzip erhöht.

   29. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche im Langsamflug-Zustand und insbesondere im Landeanflug-Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wegfall des aerodynamischen Abtriebes am Höhenleitwerk der Tragwerk-Abwind hinter dem Flugzeug im Spannweiten-Bereich des Höhenleitwerkes nicht verkleinert oder beseitigt wird (wie für ein Flugzeug ohne Sicherheits— Leitwerk Fig. 8 zeigt), sondern eine gleichmäßige Verteilung über den ganzen Spannweiten-Bereich des Tragwerkes aufweist (Figo 9), wodurch Abwind-Breiten erreicht werden die vergleichbar sind mit Abwind-Breiten die außerhalb des Spannweiten-Bereiches des Leitwerkes bei Flugzeugen mit geometrisch veränderbaren Tragwerk-Spannweiten herrschen (Fig. 10), und womit das Sicherheits-Leitwerk wirkungsmäßig Tragwerke mit geometrisch veränderbaren Spannweiten zum Teil ersetzt.

   30. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, und insbesondere die in den Ansprüchen 19 und 20 spezifizierten hinteren Tragwerk-Ausleger zur Aufnahme der Verlagerungs-Vorrichtungen für das Sicherheits-Leitwerk, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer bevorzugten Ausführung zwei hintere Tragwerk-Ausleger (32) mit beiderseitig am Flugzeugrumpf angeordneten Lüfteinlauf-Schachten der Triebwerke (33) kombiniert werden, wobei die hinteren Tragwerk-Ausleger die auswärtigen und nach hinten herauestehenden Verlängerungen der Lufteinlauf-Schächte sind, mit Übergang der auswärtigen Hautkonturen der Lufteinlauf-Schächte in die auswärtigen Hautkonturen der hinteren Tragwerk-Ausleger; und die kombinierten Lufteinlauf-Schächte und hinteren Tragwerk-Ausleger im Bereich

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   der Tragwerk-Hinterkante Außenquerschnitts-Maxima aufweisen, mit kleineren Außenquerschnitten vor und hinter der Tragwerk-Hinterkante.

   31. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet , daß Leitwerke nach den im Anspruch 1 bis 20, bzw. nach den im Anspruch 1 bis 30 spezifizierten Merkmalen auch bei Flugzeugen mit geometrisch veränderbarer Tragwerk-Spannweite die Fluggeschwindigkeits-Spanne nach unten erweitern, und die Sicherheit von Flugzeugen mit geometrisch veränderbarer Tragwerk-Spannweite beim Langsamflug und insbesondere beim Start und Landeanflug erhöhen.

   32. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche bei Verwendung an Flugzeugen mit geometrisch veränderbarer Tragwerk-Spannweite (z.B. nach Fig. 16 und 17), dadurch gekennzeichnet , daß das ganze Leitwerk oder nur das Höhenleitwerk beim Schnellflug, der z.B. der ÜberschalIflug ist, so weit nach vorwärts verlagert wird, daß sich das Höhenleitwerk mit dem Tragwerk vereinigt, wenn das nach vorwärts verlagerte Höhenleitwerk und das Tragwerk in einer Ebene liegen, oder bei V-Stellung oder umgekehrter V-Stellung des Leit-und Tragwerkes, wenn auf jeder Flugzeugseite das nach vorwärts verlagerte Höhenleitwerk und das Tragwerk in einer Ebene liegen; oder daß die Höhenleitwerk-Vorderkante bis vor die Tragwerk-Hinterkante gelangt (40), wenn die Ebene des nach vorwärts verlagerten Höhenleitwerkes über oder unter der Ebene des Tragwerkes liegt, oder bei V-Stellung oder umgekehrter V-Stellung des Leit-und Tragwerkes, wenn auf jeder Flugzeugseite die Ebene des nach vorwärts verlagerten Höhenleitwerkes über oder unter der Ebene des Tragwerkes liegt.

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   33. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß Leitwerke nach den im Anspruch 1 bis 20, bzw. nach den im Anspruch 1 bis 32 spezifizierten Merkmalen auch bei Raum-Transportern (Space Shuttles) die Fluggeechwindigkeits-Spanne nach unten erweitern, und die Sicherheit von Raum-Transportern beim Langsamflug und insbesondere beim Landeanflug erhöhen.

   34. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche bei Verwendung an Raum-Transportern (Space Shuttles), dadurch gekennzeichnet , daß das ganze Leitwerk oder nur das Höhenleitwerk beim Schnellflug, der z.B. der Eintauch-Vorgang des Raum-Transporters in die Erd-AtmoSphäre oder der Überschallflug in der Atmosphäre ist, so weit nach vorwärts verlagert wird, daß sich das Höhenleitwerk mit dem Tragwerk vereinigt, wenn das nach vorwärts verlagerte Höhenleitwerk und das Tragwerk in einer Ebene liegen, oder bei V-Stellung oder umgekehrter V-Stellung des Leit-und Tragwerkes, wenn auf jeder Flugzeugseite das nach vorwärts verlagerte Höhenleitwerk und das Tragwerk in einer Ebene liegen; oder daß die Höhenleitwerk-Vorderkante bis vor die Tragwerk-Hinterkante gelangt (40), wenn die Ebene des nach vorwärts verlagerten Höhenleitwerkes über oder unter der Ebene des Tragwerkes liegt, oder bei V-Stellung oder umgekehrter V-Stellung des Leit-und Tragwerkes, wenn auf jeder Flugzeugseite die Ebene des nach vorwärts verlagerten Höhenleitwerkes über oder unter der Ebene des Tragwerkes liegt.

   35. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche bei Verwendung an Raum-Transportern, dadurch gekennzeichnet , daß die in Anspruch 16 spezifizierten Booster-Triebwerke, die durch das bewegbare Leitwerk-Chassis (4a; 4b) des Sicherheits-Leitwerkes beim Sehne11-

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   Orrerweg 33/35 für Flugzeuge von

   flug strömungsgunstig abgedeckt werden, bei Raum-Transportern als Landeanflug-Triebwerke und als Durchstart-Triebwerke'dienen.

   36. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die in den Zeichnungen gezeigten und durch das Sicherheits-Leitwerk bestimmten und beeinflußten aerodynamischen Formen der Flugzeug-Zellen und ihrer Bauelemente.

   37. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die in den Zeichnungen gezeigten Formen und Arten, zueinander relativen Anordnungen und zueinander relativen Größen der einzelnen Bauelemente oder Aggregate des Sicherheits-Leitwerkes und seiner Hilfseinrichtungen.

   38. Sicherheits-Leitwerk für Flugzeuge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die in den Zeichnungen gezeigte und die Funktion des Sicherheits-Leitwerkes begünstigende Anordnung der nachstehenden Aggregate:

   - das am Überschall-Flugzeug (Fig. 12 und 13) am Rumpfende angeordnete Triebwerk mit Einlauf-Mehrstoß-Diffusor, dessen keilförmige Einlauf-Rampe nach oben ansteigt und oben den Einlauf-Diffusor-Hals aufweist;

   - die zwischen den hinteren Tragwerk-Auslegern (32) mit beliebiger Vorlage angeordneten Triebwerke (Fig. 21 bis 23); und

   - die Unterbringung des eingezogenen Fahrwerkes (29) in den zwei hinteren Tragwerk-Auslegern (32), mit festigkeitsraaßig günstiger Anordnung der Ausschnitte für die Fahrwerk-Klappen im Bereich des größten Querschnittes der Tragwerk-Ausleger.

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