DE2439479A1

DE2439479A1 - Sicherheits-leitwerk fuer flugzeuge

Info

Publication number: DE2439479A1
Application number: DE19742439479
Authority: DE
Inventors: Herbert Ing Grad Kaniut
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-08-16
Filing date: 1974-08-16
Publication date: 1976-02-26
Also published as: FR2281875A1

Description

Z. Herbert Kaniut oicherhftits - Leitwerk Beschreibung 5 Köln 71 Blatt

Orrerweg 33/35 für Flugzeuge von

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft Leitwerke veränderlicher Geometrie, die in Flugzeug-Längsrichtung verlagerbar sind und für den Langsamflug nach rückwärts, bzw. für den Schnellflug wieder in ihre Ausgangslage nach vorwärts orts-verlagert werden.

Die Erfindung bezieht sich auf mehrere grundlegende Ausführungsformen verlagerbarer Leitwerke mit deren Details, und insbesondere :

auf mehrere grundlegende Anordnungen verlagerbarer Leitwerke am Flugzeug;

auf die aerodynamisch bedingte Gestaltung dieser Leitwerke und deren Zusammenwirkung mit dem Tragwerk und den anderen Flugzeug-Zellenteilen;

auf den strukturellen Aufbau der verlagerbaren Leitwerke; auf den Aufbau der Verlagerungs-Vorrichtungen für die Leitwerke, und

auf die Gestaltung der durch die verlagerbaren Leitwerke beeinflußten anderen Flugzeug-Zellenteile.

Bei Flugzeugleitwerken müssen die zur Stabilisierung und zur Steuerung des Flugzeuges dienenden Leitwerk-Momente auch beim Langsamflug voll wirksam sein. - Indessen, je langsamer das Flugzeug fliegt, um so kleiner wird der verfügbare Staudruck; und zur Erzeugung der notwendigen Leitwerk-Momente immer größere Leitwerk-Anstellwinkel und/oder Ruderausschläge benötigt werden, bis schließlich in einem Grenzzustand die Strömung am Leitwerk abreißen kann.

Diese Gefahr besteht insbesondere bei modernen Schnellflugzeugen, die immer kleinere dimensionelle Abstände zwischen Tragwerk und Leitwerk aufweisen, und die zur Stabilisierung übergroße Leitwerke benötigen. Da diese großen Leitwerke schwer sind und beim Sehne11flug einen unerwünscht hohen Luftwiderstand erzeugen,

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Z. Herbert Kaniut oicherheits - Leitwerk Beschreibung

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ist man bemüht ihre Abmessungen in Grenzen zu halten. Das ist nur möglich, wenn für den Langsamflug hohe Normalkraftzahlen (c ) verwendet werden, was dem Strömungs-Abriss insbesondere auf der Leitwerk-Unterseite Vorschub leistet.

Die gleiche Leitwerk-Konfiguration ist auch noch mit einer weiteren Langsamflug-bzw. Landungs-Gefahr behaftet, die in der vergrößerten Amplitude der Phygoidenschwingung liegt. Die beschriebene Stabilisierung mit Hilfe großer Leitwerke auf kleinen wirksamen Hebelarmen arbeitet mit großen Leitwerk-Kräften. Gleichzeitig weist das Flugzeug ein erhöhtes Trägheitsmoment um die Querachse auf, das sowohl durch das schwere Leitwerk als auch durch den weit nach vorn herausstehenden Flugzeugrumpf bedingt ist. Beide Faktoren verschlechtern die dynamische Stabilität des Flugzeuges, und vergrößern die vertikalen Bahnschwingungen des Flugzeug-Schwerpunktes.

Auch Überschall-Flugzeuge mit Delta-Tragwerken, deren einteiliges Tragwerk und Höhenleitwerk den Endzustand der immer kleineren dimensioneilen Abstände zwischen Tragwerk und Leitwerk darstellt, verfügen nicht über eine ausreichende Sicherheit beim Langsamflug; und sie benötigen eine effektivere Trimmung und eine wirkungsgesteigerte Steuerbarkeit insbesondere beim Landeanflug.

Diese Verbesserung könnte man z.B. durch ein separates Höhenleitwerk erreichen. Ein solches Leitwerk weist aber beim Überschallflug einen zusätzlichen Stirnwellen-Widerstand auf, und die Stabilität wird über das gewünschte Maß erhöht.

Bekannt ist der Vorschlag, horizontale Flugzeug-Leitwerke von Überschall-Flugzeugen für den Schnellflug nach vorwärts, und direkt hinter die Hinterkante eines gepfeilten Tragwerkeβ zu verlagern; - dagegen für den Langsamfiug die horizontalen Leitwerke wieder nach rückwärts zu verschieben (US-Patentschrift Nr. 3 493 197).

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Dieser Vorschlag vermittelt die theoretisch erkennbaren Vorteile einer Verlagerung horizontaler Leitwerke bei Überschallflugzeugen, - enthält aber keine praktikablen Ausführungsßeispiele.

Es fehlen konkrete Angaben bezüglich der gestaltungsmäßig komplexen Zuordnung des vorgeschlagenen Leitwerkes zu der Flugzeug-Zelle und zu den Triebwerken. Bei Gestaltungsfragen der Bauteile, wie z.B. bei den zwingend notwendigen Verlagerungs-Vorrichtungen für das horizontale Leitwerk, beschränkt sich der Vorschlag auf allgemeine Hinweise, wie: "Suitable Control Mechanism". Auch wird offen gelassen, wie die übrigen Bauteile des vorgeschlagenen Leitwerkes im einzelnen auszusehen haben; und wie eine ausreichende Festigkeit der Bauteile bei den im Flugzeugbau erforderlichen kleinen Baugewichten zu erzielen ist·

Da die grundsätzlichen Gestaltungs-Probleme durch das Oca. Patent nicht gelöst werden, ist das verlagerbare Leitwerk auf der Basis dieses Vorschlages nicht realisierbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Gestaltungs-Merkmale für praktisch ausführbare Konstruktionen verlagerbarer Flugzeug-Leitwerke zu schaffen, um die Einführung dieser Leitwerk-Art in der Luftfahrt zu beschleunigen; und dadurch die Sicherheit von Flugzeugen beim Start und Landung generell zu erhöhen, und zusätzlich ekonomische Vorteile und Energieersparnisee zu erzielen.

Diese Aufgabe wird durch jede der mehreren erfindungsgemäßen Ausführungsformen des verlagerbaren Leitwerkes gelöst, die jeweils für verschiedene Flugzeugtypen bestimmt sind.

Bei einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leitwerkes (Fig. 1 und Fig. 2) erhält das Tragwerk in der Mitte seiner Hinterkante einen Ausschnitt, in den das verlagerbare Höhenleitwerk dimensioneil hineinpasst. In diesen Ausschnitt

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Herbert Kaniut fiiclierheics -'Lextt^erk Beschreibung 5 Köln 71 Blatt *

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fügt sich das Höhenleitwerk ein, wenn es für den Schnellflug, der z.B. der Uberschallflug ist, nach vorwärts verlagert wird, und bildet mit dem Tragwerk ein gemeinsames Delta-Tragwerk. Dadurch entfällt insbesondere beim Uberschallflug der Stirnwellen-Widerstand am Leitwerk, was den Kraftstoffverbrauch senkt. - Für den Langsamflug wird das Höhenleitwerk aus dem Ausschnitt in der Tragwerk-Hinterkante herausgelöst und nach rückwärts verlagert, wodurch ein separates Höhenleitwerk entsteht. Das erhöht die statische und die dynamische Stabilität, und verbessert die Trimmungsmöglichkeit und die Steuerbarkeit des Flugzeuges beim Langsamflug.

An der Unterseite des Flugzeugrumpf-Heckteiles sind Führungs-Schienen angebracht, in denen Laufrollen des Höhenleitwerk-Chassis abrollen; wobei das Höhenleitwerk-Chassis (bei dieser Leitwerkausführung in Form eines länglichen Fahrsehemels) das Höhenleitwerk trägt. Durch zurückfahren und Vorfahren des Leitwerk-Chassis wird das Höhenleitwerk nach rückwärts bzw. vorwärts verlagert.

Das Höhenleitwerk ist ein einteiliger Schalenkörper, der quer unter dem Flugzeugrumpf-Heckteil hindurchgeht, und der eine feste und sehr leichte Konstruktion darstellt. Die Unterseite des Flugzeugrumpf-Heckteiles steigt nach hinten an, was dafür sorgt, daß das Höhenleitwerk sich während des Verlagerungs-Vorganges nach rückwärts von den Schubstrahlen der unter dem Tragwerk angeordneten Triebwerke nach oben entfernt .

Bei einer zweiten Ausführungeform des erfindungsgemäßen Leitwerkes (Fig. 7 bis Fig. 9) ist der Ausschnitt in der Tragwerk-Hinterkante zweiteilig, und das dimensioneil hineinpassende verlagerbare Höhenleitwerk besteht aus zwei gleichen Hälften» Jede Höhenleitwerk-Hälfte erhält ein exogenes Leitwerk-Chassis mit Laufrollen, die in Führungsschienen abrollen die jeweils an den äußeren Seitenwänden zweier hinterer Tragwerk-Ausleger angebracht sind. Auch dieses Höhenleitwerk wird durch Zurück-

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INSPECTED

Herbert Kaniut Gicherhelts -Leii^fcik Beschreibung

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fahren und Vorfahren der Leitwerk-Chassis nach rückwärts bzwο vorwärts verlagert»

Die Flugzeug-Triebwerke liegen zwischen den hinteren Tragwerk-Auslegern.

Bei eimer dritten Ausführungsform d@s erfindusigsgemaßen Leitwerkes (Fig. IO und Figo 11) liegt das nach vorwärts verlagerte Höhenleitwerk nicht in Tragwerk-Eben© sondern über (oder tinter) der Tragwerk-Efoen®, und wird so weit nach vorwärts-verlagert, daß die Höhenleitwerk-Vorderkante bis vor die Tragwerk-Hinterkante gelangt. Das verkleinert den Luftwiderstand nach der Flächenregel.

Die Leitwerk-Flächen sind an einem Leitwerk-Chassis befestigt, das mit Hilfe zweier schwenkbarer Hebel nach rückwärts und wieder mach vorwärts verlagert wird» Dabei schwenken die Hebel um die Senkrechte von vorn in einer Bogen-Bewegung nach oben und nach rückwärts, bzw» in eiaer Bogen-Bewegung nach vorwärts und nach unten« Auch diese Verlagerungs-Vorrichtung entfernt das Höhenleitwerk während seiner Verlagerung nach rückwärts von den Schubstrahlen der Triebwerke.

Bei einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leitwerkes (Fig. 15 und Fig. 16) besteht das Höhenleitwerk wieder aus zwei gleichen Hälften, wobei jede Höhenleitwerk-Hälfte an je einem waagerecht um eine senkrechte Achse schwenkbaren Hebel, der das jeweilige Leitwerk-Chassis bildet, angebracht ist. Das Hebel-Leitwerkchassis verlagert die Höhenleitwerk-Hälfte durch Schwenkung von vorn in einem Außenbogen nach rückwärts j und wieder vom rückwärts in einem Außenbogen nach vorwärts.

Das für den Schnellflug nach vorwärts verlagerte Höhenleitwerk liegt über der Tragwerk-Eben©, und di© Höhenleitwerk-Vorderkante gelangt bis vor die Tragwerk-Hinterkante. Das verkleinert den Luftwiderstand nach der Flächenregel»

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Herbert Kaniut ,Sicnerheits - Leitwerk Beschreibung

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Dabei weist das Höhenleitwerk im Längsschnitt ein vorn und hinten spitzes Profiljauf. - Demgegenüber ist das Längsschnitt-Profil des Höhenleitwerkes nach dem waagerechten Schwenkur@hvorgang in die rückwärtige Langsamflug-Lage vorn abgerundet «ad hißten spitz» Die Längsschnittprofil-Veränderuag ist dadbureh möglich, weil in vorderer Seimellfflwg-Lage die abgerundete Saat© des halben Höhenleitwerkes an der Flugzeugrumpf-Seitesiwaaid anliegt, und erst bei der Rückwärts-Schwenk-Drehung des halJbea Höhenleitwerkes in den Laftstrosi gelangt.

Bei einer fünften Ausführungsforüa des ©s-findungsgemäßen Leitwerkes (Fig. 17 bis Fig. 21) verbleibt swisehen der Tragwerk-Himterkamte sand der Höhenleitwerk-Vorderkants, des im vorderer Setoasllflug-Lage sich befindenden Höhenleitwerk©^, eim freier h®ris©ntaler Abstand; und die Verlagerung des Leitwerkes erfolgt nur aus der durch dem Abstand gekennzeichneten vorderen Seiaaieilflug-Lage aim ©iaea gewissen Betrag las Flugseug-Längsriela&uiisg-Hiach rückwärts usd v/ieder Q-aeh

Di© VerIagerung®-¥o2Tichtung für das Leitwerk und das Leitwerk-Chassis besteht (wie bei der ©_oa» dritten Ausführungsform der Erfindung) aus zwei um die SeMsredki© schwenkbaren Hebeln, die das Leitwerk von vorn iß eineF Bogen-Bewegung nach oben und nach rückwärts, bsur. in einer Bogen-Bewegußg nacla vorwärts und nach unten verlagern. Zwischen den Hebeln der Verlagerungs-Vorrichtung, die als Viereck-Rahmenhebel ausgebildet sind, ist ein Startbooster-Triebwerk angeordnet. Das Booster-Triebwerk verstärkt den Start-Schub oder den Durchstart-Schub des Flugzeuges, und wird beim Schnellflug abgestellt und durch das Leitwerk-Chassis strömuHgsgün&tig abgedeckt.

Mose A©sfiih™mgsf©rii des erfißdungsgemäßen Leitwerkes ist für iJberscfeall-iaad für Unterschall-Flugaeiage geoiguei, und gestattet S₀Bo bei Umterschall-Fliagaeugen eias diraeEsieraelle Verkleinerung der Leitwerk-Flächen gegeaüfeesr feerf«MiaIieIhi©s Leitwerken. Das senkt, wie angestrebt, das Gecriclit d©s Leitwerkes, uimd wrkleinert d@a Leitwerk-Luftwiderstand beita Seiiaellflug =

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Herbert Kaniut Sicherheits""-¹ Leitwerk Beschreibung 5 Köln 71 " ~ Blatt Ψ

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Alle o.a. Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Leitwerkes bewirken somit eine Verkleinerung des Luftwiderstandes beim Schnellflug, und erhöhen die Lufttüchtigkeit und Sicherheit des Flugzeuges beim Langsamflug, was insbesondere durch Erhöhung der statischen und der dynamischen Langsamflug-Stabilität, und durch eine wirkungsgesteigerte Langsamflug-Trimmung und Langsamflug-Steuerung des Flugzeuges erfolgt.

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

Fig. i und Fig. 2

zeigen zwei Ansichten eines Überschall-Flugzeuges mit Sicherheits-Leitwerk nach der Erfindung, wobei die linke Hälfte der Fig. 1 die Draufsicht auf das Flugzeug, die rechte Hälfte der Fig. 1 die Unteransicht des Flugzeuges, und Fig. 2 die Seitenansicht des Flugzeuges ist. In der linken Hälfte der Fig. 1 und in Fig. 2 ist das erfindungsgemäße Sicherheits-Leitwerk in vorderer SchneiIflug-Lage dargestellt; während die rechte Hälfte der Fig. 1 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. Flugzeugrumpf;

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 SehneHflug-Lage; 10b.Höhenleitwerk in rückwärtiger Langsamflug-Lage;

16. Querruder;

17a und 17b. Höhenruder, davon

17a.Höhenruder in vorderer Schnellflug-Lage;

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ORiQlNALlWSPECTED

Herbert Kaniut Sieherheits - Leitwerk Beschreibung

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17b.Höhenruder in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 18a und 16b. Landeklappen, davon

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 Orts-Verlagerung des Höhenleitwerkes lOa/lOb nach rückwärts und wieder nach vorwärts bewirken.

Beim Schnellflug, der z.B. der Überschallflug ist, fügt sich das nach vorwärts verlagerte Höhenleitwerk 10a in den Ausschnitt 30 in der Tragwerk-Hinterkante ein, wonach Tragwerk und Höhenleitwerk 10a ein gemeinsames Delta-Tragwerk bilden. Dadurch entfällt der Stirnwellen-Widerstand am Höhenleitwerk, was den Kraftstoff-Verbrauch senkt.

Für den Langsamflug wird das Höhenleitwerk 10a aus dem Ausschnitt 30 herausgelöst und nach rückwärts verlagert, und bildet dann in Position 10b ein vom Tragwerk separates und voll wirksames Höhenleitwerk, das die Längsstabilität, die Längstrimmungs-Möglichkeit, die Höhenruder-Wirksamkeit, und somit die Lufttüchtigkeit und Sicherheit des Flugzeuges wesentlich erhöht.

Fig. 5

zeigt den Längsschnitt durch das Tragwerk und Leitwerk des Flugzeuges nach Fig. 1, gemäß Schnittlinie A-B.

Es bedeuten:

2. Tragwerk;

10a.Höhenleitwerk in vorderer SchneiIflug-Lage; 17a.Höhenruder in vorderer SchneiIflug-Lage; 18a.Landeklappe in SchneiIflug-Lage;

27. Flug-Richtung;

35a.Nasenklappe in SchneiIflug-Lage.

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Herbert Kaniut Siclierheits - Lextwerk Beschreibung

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Das für den Schnellflug nach vorwärts verlagerte Höhenleitwerk 10a ist an der Tragwerk-Unterseite placiert, während die Landeklappe 18a an der Tragwerk-Oberseite liegt; und die Hinterkante der Landeklappe 18a vor der Vorderkante des Höhenruders 17a am Höhenleitwerk 10a von oben anliegt. Das so placierte Höhenleitwerk kann positiv gewölbt sein, was den Auftrieb des nach rückwärts verlagerten Höhenleitwerkes, gemäß Anspruch 17 (,veranschaulicht in Fig. 4) begünstigt«

zeigt den Längsschnitt durch das Tragwerk und Leitwerk des Flugzeuges nach Fig. 1, gemäß Schnittlinie C-D.

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;

38. Landeklappen-Drehachse;

39. Düsenspalt.

Die tragwerkunterseitige Luft-Zuströmung zum Düsenspalt 39 ist günstiger als bei der Alternativausführung nach Fig. 6.

Fig. 5

zeigt als Alternative zu Fig. 3 den Längsschnitt durch das Tragwerk und Leitwerk des Flugzeuges nach Fig. 1, gemäß Schnittlinie A-B.

Es bedeuten;

2. Tragwerk;

10a.Höhenleitwerk in vorderer Schnellflug-Lage; 17a.Höhenruder in vorderer Schnellflug-Lage; 18a.Landeklappe in Schnellflug-Lage5

27. Flug-Richtung;

35a.Nasenklappe in Schnellflug-Lage;

38. Landeklappen-Drehachse.

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Herbert Kaniut gich?rheits » Leitwerk Beschreibung

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Das für den Schnellflug nach vorwärts verlagerte Höhenleitwerk 10a ist an der Tr&gwerk-Oberseite placiert, während die Landeklappe 18a an der Tragwerk-Unterseite liegt; und die Hinterkante der Landeklappe 18a vor der vorderkante des Höhenruders 17a am Höhenleitwerk 10a von unten anliegt.

Fig. Q

zeigt als Alternative zu Fig= 4 den Längsschnitt durch das Tragwerk und Leitwerk des Flugzeuges nach Fig« I, gemäß Schnittlinie C-D.

Es bedeuten;

2. Tragwerk?

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

27. Flug-Richtung;

35b.Nasenklappe in Langsamflug-Lage;

38. Landeklappen-Drehaehs@ §

39= Diisemspalt ο

Fig. 7; Fig. 8 und Fig. 9

zeigen drei Ansichten eines anderen Überschal1-Flugzeuges mit Sicherheits-Leitwerk nach der Erfindung, wobei Fig. 7 die Draufsicht auf das Flugzeug, Fig. 8 die Seitenansicht des Flugzeuges, und Fig. 9 die Hinteransicht des Flugzeuges ist.

In der linken Hälfte der Fig. 7, in Fig. 8 und in der linken Hälfte der Fig. 9 ist das erfindungsgemäße Sicherheits-Leitwerk in vorderer Schnellflug-Lage dargestellt, während die rechte Hälfte der Fig. 7 und die rechte Hälfte der Fig. das Sicherheits-Leitwerk in rückwärtiger Langsamflug-Lage zeigen. In Fig. 7 und Fig. 9 deuten unterbrochene Linien die jeweils anderen Lagen des Sicherheits-Leitwerkes an. Es bedeuten;

1. Flugzeugrumpf;

2. Tragwerk;

3. Triebwerke;

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4a und 4b. Leitwerk-Chassis, davon .

4a. Leitwerk-Chassis in vorderer Sehne11flug-Lage; 4b. Leitwerk-Chassis in rückwärtiger Langsamflug-Lage;

7. Verlagerungs-Hub des Sicherheits-Leitwerkes;

9. Seitenleitwerk;

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

12. Neigungs-Winkel der klappbaren Leitwerk-Flächen;

16. Querruder;

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 dimensioneil hineinpasst;

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

33. Lufteinlauf-Schächte der Triebwerke;

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

Beim Schnellflug, der z.B. der Überschallflug ist, fügt sich das nach vorwärts verlagerte zweiteilige Höhenleitwerk lOa in den zweiteiligen Ausschnitt 30 in der Tragwerk-Hinterkante ein, wonach Tragwerk 2 und Höhenleitwerk IQa ein gemeinsames Delta-Tragwerk bilden. Dadurch entfällt der Stirnwellen-Widerstand am Höhenleitwerk, was den Kraftstoff-Verbrauch senkt.

Für den Langsamflug wird das zweiteilige Höhenleitwerk 10a aus dem zweiteiligen Ausschnitt 30 herausgelöst und nach rückwärts verlage-rt, und bildet in Position 10b ein vom Tragwerk separates und voll wirksames Höhenleitwerk, das die Längsstabilität, die Längstrimmungs-Möglichkeit, die Höhenruder-Wirksamkeit, und somit die Lufttüchtigkeit und

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Herbert Kaniut Sicherheit -"Xe χ cwerk Beschreibung 5 Köln 71 Blatt 1Ä*

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Sicherheit des Flugzeuges wesentlich erhöht.

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-Schächte und die auswärtigen Hautkonturen der Tragwerk-Ausleger ineinander übergehen. Die Tragwerk-Ausleger dienen zur Aufnahme der Verlagerungs-Vorrichtungen für das Sicherheits-Leitwerk.

Zwischen den hinteren Tragwerk-Auslegern sind die Triebwerke mit Vorlage (d.h. die Triebwerk-Schubdüsen liegen vor den Tragwerkausleger-Enden) angeordnet, und in die Tragwerk-Äusleger wird das Fahrwerk eingezogen.

Fig. IO und Fig. 11

zeigen zwei Ansichten eines Überschall-Flugzeuges mit Sicherheits-Leitwerk nach der Erfindung und mit geometrisch veränderbarer Tragwerk-Spannweite, wobei Fig. 10 die Draufsicht auf das Flugzeug, und Fig. 11 die Seitenansicht des Flugzeuges ist.

In der linken Hälfte der Fig. 10 und in Fig. 11 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 Schneilflug-Lage; 2b. Geometrisch veränderbares Tragwerk in Langsamflug-Lage;

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Herbert Kaniut Sic.Iierhei.cs - Leitwerk Beschreibung

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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

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

Fig. 12

zeigt den Längsschnitt durch das Tragwerk und Leitwerk des Flugzeuges nach Fig. 10, gemäß Schnittlinie B-F. 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 Sehne11flug-Lage;

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

Die Höhenleitwerk-Ebene liegt über der Tragwerk-Ebene, und das Höhenleitwerk ist relativ zum Tragwerk negativ angestellt. Das Schnittbild gilt sowohl für Flugzeuge mit geometrisch veränderbarer Tragwerk-Spannweite als auch für Flugzeuge mit festem Tragwerk.

Demgegenüber zeigt

Fig. 13

den analogen Längsschnitt durch das Tragwerk und Leitwerk des Flugzeuges nach Fig. 10, gemäß Schnittlinie E-F;

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jedoch mit einem Höhenleitwerk, dessen Nasenkörper vom Höhenleitwerk getrennt ist, und nicht mit dem Höhenleitwerk orts-verlagert wird, sondern in Tragwerknähe verbleibt. Es bedeuten; 2. Tragwerkι 10a.Höhenleitwerk in vorderer SchneiIflug-Lage; 17a.Höhenruder in vorderer Schnellflug-Lage; 18a.Landeklappe in SchneiIflug-Lage? 27. Flug-Richtung; 35a.Nasenklappe in Sehne11flug-Lage;

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

41. Höhenleitwerk-ivasenkörper,

nicht mit dem Höhenleitwerk verbunden»

Fig. 14

zeigt den Längsschnitt durch das Tragwerk und Leitwerk des Flugzeuges nach Fig. 10, gemäß Schnittlinie G-H.

Es bedeuten:

2. Tragwerk;

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-ISiasenkörper ist ortsfest, oder z.B.

an die Flugzeugrumpf-Seitenwand anklappbar?

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Herbert Kaniut Sicherte?ts - Leitwerk Beschreibung 5 Köln 71 " " Blatt

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42. Abgerundete Nase des verlagerbaren Höhenleitwerkes.

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

Fig. 15 und Fig. 16

zeigen zwei Ansichten eines Raum-Transporters (Space Shuttle) mit Sicherheits-Leitwerk nach der Erfindung, wobei Fig. die Draufsicht auf den Raum-Transporter, und Fig. 16 die Seitenansicht des Raum-Transporters ist.

In der linken Hälfte der Fig. 15 und in Fig. 16 ist das erfindungsgemäße Sicherheits-Leitwerk in vorderer Schnellflug-Lage dargestellt, während die rechte Hälfte der Fig. 15 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. Raumtransporter- oder Flugzeug-Rumpf5

2. Tragwerk;

4a und 4b. Leitwerk-Chassis, davon

7. Verlagerungs-Hub des Sicherheits-Leitwerkes;

9. Seitenleitwerk;

10a und 10b. Höhenleitwerk, davon

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

16. Querruder;

18. Landeklappe;

45. Schwenkachsen der Verlagerungs-Vorrichtung;

46. Schnellflug-Höhenruder;

47. Langsamflug-Höhenruder;

48. Dreh-Vorgang der waagerecht schwenkenden Höhenleitwerk-Hälften;

49. Vorn und hinten spitzes Profil des Höhenleitwerkes in vorderer Schnellflug-Verlagerungsposition 10a;

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Herbert	Kaniut	Sicherte	■ ^k' ₊ , ?ts - Leitwerk	2439479 Beschreibung
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50. Vorn abgerundetes und hinten spitzes Profil des Höhenleitwerkes in rückwärtiger Langsamflug-Verlagerungsposition 10b;

51. Betätigungszylinder für die Leitwerks-Verlagerung.

Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Leitwerkes ist außer für Raum-Transporter auch für jede andere Überschall- und Unterschall-Flugzeugart geeignet.

Fig. 17; Fig. 18 und Fig. 19

zeigen drei Ansichten eines Unterschall-Flugzeuges mit Sicherheits-Leitwerk nach der Erfindung, wobei Fig. 17 die Draufsicht auf das Flugzeug, Fig* 18 die Seitenansicht des Flugzeuges, und Fig. 19 die Hinteransicht der Flugzeug-Heckpartie ist. In der linken Hälfte der Fig.17, in der Fig. und in Fig. 19 ist das erfindungsgemäße Sicherheits-Leitwerk in vorderer Schnellflug-Lage dargestellt; während die rechte Hälfte der Fig. 17 das Sicherheits-Leitwerk in rückwärtiger Langsamflug-Lage zeigt. In Fig. 17 und in Fig. 18 deuten unterbrochene Linien die jeweils anderen Lagen des Sicherheits-Leitwerkes an.
Es bedeuten:

1. Flugzeugrumpf;

2. Tragwerk;

3. Triebwerke;

4a und 4b. Leitwerk-Chassis, davon

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

als V-Leitwerk ausgebildet, davon 5a. Leitwerk-Flächen in vorderer Schnellflug-Lage; 5b. Leitwerk-Flächen 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;

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Herbert Kaniut SicherLeits -Leitwerk Beschreibung

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7. Verlagerungs-Hub des Sicherheits-Leitwerkes.

Um diesen Betrag wird der wirksame Leitwerk-Hebelarm

beim Langsamflug vergrößert;
13. Startbooster-Triebwerk, für den Start und für den

Durchstart;
31. Wahlweise Triebwerks-Anordnung.

Fig. 20 und Fig. 21

zeigen zwei Verlagerungs-Positionen des Sicherheits-Leitwerkes nach der Erfindung, wobei Fig. 20 die vordere Schnellflug-Lage, und Fig. 21 die rückwärtige Langsamflug-Lage ist. Es bedeuten;

1. Flugzeugrumpf;

2. Tragwerk;

4a und 4b. Leitwerk-Chassis, davon

4a. Leitwerk-Chassis in vorderer Schnellflug-Lage; 4b. Leitwerk-Chassis in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 5a und 5b· Leitwerk-Flächen, davon

5a. Leitwerk-Flächen in vorderer Schnellflug-Lage; 5b. Leitwerk-Flächen in rückwärtiger Langsamflug-Lage; 6a und 6b. Schwenkbare Hebel der Verlagerungs-Vorrichtung für das Leitwerk, davon

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

7. Verlagerungs-Hub des Sicherheits-Leitwerkes;

8. Querschnitt des Trägers für die Triebwerke 3;

13. Startbooster-Triebwerk;

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

15. Schub-Strahl des Startbooster-Triebwerkes 13; 27. Flug-Richtungο

Bei vorderer Schnellflug-Lage des Leitwerkes und Leitwerk-Chassis wird das oder die abgestellten Startbooster-Triebwerke 13 durch das Leitwerk-Chassis 4a strömungsgünstig abgedeckt. Bei rückwärtiger Startflug-Lage oder Landeanflug-Lage des Leitwerkes und Leitwerk-Chassis gibt das Leitwerk-Blatt 18

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Chassis die Luft-Eiinlaufe und/oder die Schub-Düsen der Startbooster-Triebwerke frei, und die Booster-Triebwerke verstärken den Start-Schub oder den Durchstart-Schub des Flugzeuges.

Fig. 22

zeigt die Hinteransicht eines W-Leitwerkes das auf zwei hinteren Tragwerk-Auslegern angeordnet ist.

Es bedeuten;

19. Geneigte Leitwerk-Flachen;

32. Zwei hintere Tragwerk-Ausleger.

Fig. 25

zeigt die Hinteransicht eines umgekehrten V-Leitwerkes das auf zwei hinteren Tragwerk-Auslegern angeordnet ist.

Es bedeuten;

19. Geneigte Leitwerk-Flächen?

32. £wei hintere Tragwerk-Ausleger»

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

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sich vielmehr mit jeder Anwendung der Funktionsprinzipien, Bauteilanordnungen und Bauteilkonstruktionen der o. a. grundlegenden Ausführungsformen verlagerbarer Leitwerke und verlagerbarer anderer Flugzeug-Aggregate, und mit deren Varianten und Kombinationen verwirklichen.

In Betracht gezogene Druckschriften: US-Patentschrift 3 493 197,

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

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Claims

Herbert Kaniut Sicherheit« - Leitwerk Patentansprüche

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PATENTANSPRÜCHE

Θ Höhenleitwerk veränderlicher Geometrie, das in Flugzeug-Längsrichtung verlagerbar ist und für den Langsamflug nach rückwärts, bzw. für den Schnellflug wieder nach vorwärts orts-verlagert wird, dadurch gekennzeichnet , daß das feste Tragwerk des Flugzeuges, das ein Delta-Tragwerk oder ein Sog. Superkritisches Tragwerk ist, in der Mitte seiner Hinterkante einen Ausschnitt (30) aufweist, in den das Höhenleitwerk, das eine kleinere Spannweite als das Tragwerk hat, dimensioneil hineinpasst (Fig. 1 und Fig. 7); und daß das Höhenleitwerk (10a), das in Tragwerk-Ebene liegt, sich in den Ausschnitt in der Tragwerk-Hinterkante (.30) einfügt, wenn es für den Schnellflug, der z.B. der Überschallflug ist, nach vorwärts verlagert wird, wobei die Höhenleitwerk-Vorderkante bis an die Ausschnitt-Vorderkante gelangt und vor der Tragwerk-Hinterkante liegt; - dagegen das Höhenleitwerk aus dem Ausschnitt in der Tragwerk-Hinterkante (30) herausgelöst wird, wenn es für den Langsamflug nach rückwärts verlagert wird.

2. Höhenleitwerk nach Anspruch 1, für den Schnellflug in den hinteren Tragwerk-Ausschnitt (30) eingefügt, dadurch gekennzeichnet , daß die beiderseitigen Vorder- und Seitenkanten des Höhenleitwerkes dem hinteren Tragwerk-Ausschnitt (30) dimensionell entsprechen, und die beiderseitigen äußeren Tragwerk-Hinterkanten durch die beiderseitigen Höhenleitwerk-Hinterkanten zur Mitte des Flugzeuges fortgesetzt werden (Fig. 1).

3. Höhenleitwerk nach Anspruch 1, für den Schnellflug in den hinteren Tragwerk-Ausschnitt (30) eingefügt, dadurch ge kennzeichnet , daß als Alternative zu Anspruch 2, nur die beiderseitigen Vorderkanten des Höhenleitwerkes dem

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hinteren Tragwerk-Ausschnitt (30) dimensioneil entsprechen, während die Seitenkanten des Höhenleitwerkes über die Tragwerk-Hinterkanten nach hinten herausstehen und je Flugzeugseite einen Rücksprung in der gemeinsamen Flächenkontur des Trag-und Leitwerkes bilden (Fig. 7); und daß das feste Tragwerk des Flugzeuges für diese Höhenleitwerk-Ausführung als Alternative zu Anspruch 1 auch ein gepfeiltes Tragwerk sein kann.

4. Höhenleitwerk veränderlicher Geometrie nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhenleitwerk neben seiner Verlagerbarkeit nach rückwärts und wieder nach vorwärts auch noch um Klapp-Achsen, die in Flugzeug-Längsrichtung weisen, beiderseitig nach oben oder nach unten klappbar ist, wobei die beiden klappbaren Teile des Höhenleitwerkes während des Verlagerungsvorganges nach rückwärts z.B. in eine negative V-Stellung heruntergeklappt werden (Fig. 9), und während des Verlagerungsvorganges nach vorwärts wieder in die beiderseitigen Tragwerk-Ebenen nach oben zurückgeklappt werden, um sich in den Ausschnitt in der Tragwerk-Hinterkante (30) einzufügen; oder daß das Flugzeug z.B. ein auf zwei hinteren Tragwerk-Auslegern (32) fest montiertes Höhen-Seiten-Leitwerk in negativer V-Stellung hat (entsprechend der mittleren Teile der Fig. 22 und Fig. 23), und die beiderseitig verlagerbaren und klappbaren Teile des Höhenleitwerkes (nach Fig. 7 und Fig. 9) während des Verlagerungsvorganges nach rückwärts entweder nach oben geklappt (Fig. 22), oder nach unten geklappt (Fig. 23) werden, um während des Verlagerungsvorganges nach vorwärts auch wieder in die beiderseitigen Tragwerk-Ebenen zurückgekiappi au werden.

ο Höh©ml©itw@rk ssach @im©iB ad©r mmfarermn der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekenmzeicmnet, daß das für d©m Sshnellflwg maefe vorwärts verlagerte Höhenleitwerk (10a) an der Tragra-@rk-Uiaterseit© innerhalb des

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hinteren Tragwerk-Ausschnittes (30) placiert ist (Fig. 1; Fig. 2; Fig. 3 und Fig. 7), mit kontinuierlichem übergang der unteren Tragwerk-Hautkontur in die untere Höhenleitwerk-Hautkontur; während die nicht angestellte Landeklappe (18a) an der Tragwerk-Oberseite innerhalb des hinteren Tragwerk-Ausschnittes (30) placiert ist, über dem Höhenleitwerk (lOa) liegt, und den kontinuierlichen Übergang der oberen Tragwerk-Hautkontur über die obere Landeklappen-Hautkontur in die obere Höhenleitwerk-bzw. Höhenruder-Hautkontur ergibt; wobei das Höhenleitwerk eine positive Wölbung aufweist, jedoch die Höhenleitwerk-Sehne relativ zur Tragwerk-Sehne negativ angestellt ist; und die Hinterkante der nicht angestellten Landeklappe (18a) vor der Vorderkante des Höhenruders (17a) am Höhenleitwerk (10a) von oben anliegt; und wobei die dargestellte Anordnung des Tragwerkes, des Höhenleitwerkes und der Landeklappe in vorderer Schnellflug-Lage, die Ausgangs-Lage für die Orts-Verlagerung des Höhenleitwerkes ist, bei der alle Bauelemente des verlagerbaren Leitwerkes strömungsgünstig verkleidet sind.

6. Höhenleitwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Alternative zu Anspruch 5, das für den Schnellflug nach vorwärts verlagerte Höhenleitwerk (10a) an der Tragwerk-Oberseite innerhalb des hinteren Tragwerk-Ausschnittes (30) placiert ist (Fig. 5), mit kontinuierlichem Übergang der oberen Tragwerk-Hautkontur in die obere Höhenleitwerk-Hautkontur; während die nicht angestellte Landeklappe (18a) an der Tragwerk-Unterseite innerhalb des hinteren Tragwerk-Ausschnittes (30) placiert ist, unter dem Höhenleitwerk (10a) liegt, und den kontinuierlichen Übergang der unteren Tragwerk-Hautkontur über die uatere Landeklappen-Hautkontur im die laatere Höhenleitwerk-bzw. Höhenruder-Hautkontur ergibt, und die Hinterkante der aicht angestellten Landeklappe (18a) vor der Vorderkante

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Höhenruders (17a) am Höhenleitwerk (10a) von unten anliegt; und wobei die dargestellte Anordnung des Tragwerkes, des Höhenleitwerkes und der Landeklappe in vorderer Schnellflug-Lage, die Ausgangs-Lage für die Orts-Verlagerung des Höhenleitwerkes ist, bei der alle Bauelemente des verlagerbaren Leitwerkes strömungsgünstig verkleidet sind.

7. Höhenleitwerke in vorderer Schnellflug-Lage (10a), mit den im Anspruch 5 und Anspruch 6 spezifizierten relativen Anordnungen zum Tragwerk und zur Landeklappe, d ad u r c h gekennzeichnet , daß bei jeder der beiden Anordnungen das Höhenleitwerk aus der Lage (10a) für den Langsamflug nach rückwärts mit dem Verlagerungshub (7) in die Lage (lOb) orts-verlagert wird, und die Landeklappe (18a) um ihre Drehachse (38) in die Anstellungs-Lage (18b) geschwenkt wird; wobei zwischen der Nase der angestellten Landeklappe und der nach hinten herausstehenden Kante der oberen Tragwerks-Beplankung ein Düsenspalt (39) entsteht, durch den Luft von der Unterseite des Tragwerkes als beschleunigter Strahl über die Oberseite der Landeklappe nach hinten strömt, und die Landeklappe (18b) als Spalt-Klappe mit mindestens einem Düsenspalt wirkt (Fig. 4 und Fig. 6).

8. Höhenleitwerk veränderlicher Geometrie, das in Flugzeug-Längsrichtung verlagerbar ist und für den Langsamflug nach rückwärts, bzw. für den Schnellflug wieder nach vorwärts orts-verlagert wird, dadurch gekennzeichnet , daß als Alternative zu Anspruch 1, das nach vorwärts verlagerte Höhenleitwerk nicht in Tragwerk-Ebene, sondern über der Tragwerk-Ebene oder unter der Tragwerk-Ebene liegt (Fig. 10 bis Fig. 16), und außerdem auf jeder Flugzeugseite die in Flugrichtung gesehenen Halbebenen des Höhenleitwerkes entweder parallel oder mit Neigungswinkeln zu den Tragwerk-Halbebenen liegen; und daß das Höhenleitwerk so weit nach vorwärts verlagert wird, daß die Höhenleitwerk-Vorderkante bis vor die Tragwerk-Hinterkante gelangt (40).

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9. Höhenleitwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das klappbare Höhenleitwerk nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 4, bei seiner Verlagerung nach vorwärts auch in Ebenen zurückgeklappt wird, die über oder unter der Tragwerk-Ebene liegen, und die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 8 aufweist.

10. Höhenleitwerk nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet , daß das in vorderer Schnellflug-Lage über oder unter der Tragwerk-Ebene liegende verlagerbare Höhenleitwerk insbesondere bei Flugzeugen mit biegsamem Tragwerk, wie z.B. bei Flugzeugen mit schwenkbaren Halbtragwerken zur geometriechen Veränderung der Tragwerk-Spannweite (Fig. 10 und Fig. 11), aber auch bei Flugzeugen mit festem Tragwerk (Fig. 15 und Fig. 16) verwendet wird.

11. Höhenleitwerk nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß der im senkrechten Schnitt vorn spitze Höhenleitwerk-Nasenkörper entweder mit dem Höhenleitwerk fest verbunden ist, und gemeinsam mit dem Höhenleitwerk nach rückwärts und wieder nach vorwärts verlagert wird (Fig. 12), oder vom Höhenleitwerk getrennt ist (41), und nicht mit dem Höhenleitwerk nach rückwärts und wieder nach vorwärts verlagert wird, sondern beim Langsamflug in Tragwerk-Nähe verbleibt (Fig. 14); wobei der getrennte Höhenleitwerk-Nasenkörper (41) im senkrechten Schnitt hinten eine Hohlkehle hat, in die die abgerundete Nase (42) des verlagerbaren Höhenleitwerkes so hineinpasst, daß beide Teile, wenn zusammengefügt, eine etrömungsgünstige Außenkontur aufweisen, und womit das 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. _{609809/02Ββ} ,

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12. Höhenleitwerk nach Anspruch 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß das in vorderer Schnellflug-Lage über oder unter der Tragwerk-Ebene liegende verlagerbare Höhenleitwerk relativ zum Tragwerk negativ angestellt ist, und/oder das Profil des Höhenleitwerkes eine oben konkave Skelettlinie, die nach unten kontinuierlich gewölbt ist oder nach unten als Knicklinie gewölbt ist, aufweist (Figo 12 und Fig. 13).

13ο Höhenleitwerk veränderlicher Geometrie, das in Flugzeug-Längsrichtung verlagerbar ist und für den Langsamflug nach rückwärts, bzw. für den Schnellflug wieder nach vorwärts orts-verlagert wird, dadurch gekennzeichnet , daß als Alternative zu Anspruch 1 und Anspruch 8, die vordere Verlagerungs-Position des Höhenleitwerkes in einer gewissen Entfernung hinter der Tragwerk-Hinterkante liegt, so daß zwischen der Tragwerk-Hinterkante und der Höhenleitwerk-Vorderkante, des in vorderer Schnellflug-Lage sich befindenden Höhenleitwerkes, ein freier horizontaler Abstand verbleibt (Fig. 17 bis Fig. 19).

14. Höhenleitwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Orts-Verlagerung des Höhenleitwerkes nach rückwärts und wieder nach vorwärts auch das Seitenleitwerk teilnimmt.

15. Leitwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von gleichzeitig orts-verlagerten Höhenleitwerken und Seitenleitwerken auch kombinierte Höhen-Seiten-Leitwerke, wie V-Leitwerke (Fig. 17; 18 und 19), !-Leitwerke, Kreuz-Leitwerke u.s.w., nach rückwärts und wieder nach vorwärts orts=verlagert werden.

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16. Leitwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß orts-verlagerbare Leitwerke oder Höhenleitwerke, außer für Überschall-Flugzeuge, auch für Unterschall-Flugzeuge und Schallgeschwindigkeits-Flugzeuge verwendet werden (Fig. 17 bis 19).

17. Höhenleitwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Orts-Verlagerung des Höhenleitwerkes für den Langsamflug nach rückwärts mit positiven Anstellungen des Höhenleitwerkes zur örtlichen Strömungs-Richtung und/oder mit positiven Höhenruder-Ausschlägen gekoppelt ist, so daß das Höhenleitwerk zusätzlichen Auftrieb erzeugt; und daß die positiven Anstellungen des Höhenleitwerkes und die positiven Höhenruder-Ausschläge wieder zurückgenommen werden, wenn das Höhenleitwerk für den Schnellflug in seine vordere Ausgangs-Lage zurückkehrt.

18. Leitwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß die Orts-Verlagerungen des Leitwerkes und/oder der anderen Flugzeug-Aggregate mit dem Verstell-Vorgang der Tragwerk-Landeklappen gekoppelt sind, so daß bei Verlagerung des Leitwerkes, des Höhenleitwerkes oder der anderen Flugzeug-Aggregate für den Langsamflug nach rückwärts die Landeklappen zur Auftriebs-Erhöhung angestellt werden, und umgekehrt bei Verlagerung des Leitwerkes, des Höhenleitwerkes oder der anderen Flugzeug-Aggregate für den Schnellflug nach vorwärts auch die Anstellung der Landeklappen wieder zurückgenommen wird.

19. Leitwerk oder Höhenleitwerk nach einem oder mehreren der

vorhergehenden Ansprüche, dadurcSa gekennzeichnet , daß di© Leitwerk-Flächen an einem oder mehrerea bewegbaren Leitwerk-Chassis (4a; 4b) befestigt sind, das/die gemeinsam mit äen Leitwerk-Flächen nacla rückwärts und wieder nach vorwärts, und relativ zum restlichem

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Flugzeug, orts-verlagert wird/werden; wobei jedes Leitwerk-Chassis als windschnittiger und vorwiegend länglicher Körper ausgebildet ist, der sich in vorderer SchneiIflug-Lage des Leitwerkes an das Heckteil des Flugzeug-Rumpfes oder an hintere Tragwerk-Äusleger stromungsgünstig anfügt, oder in das Heckteil des Flugzeug-Rumpfes oder in hintere Tragwerk-Ausleger strömungsgünstig einfügt.

20. Bewegbares Leitwerk-Chassis (4a; 4b) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitwerk-Chassis als strömungsgünstige Verkleidung für ein oder mehrere Startbooster-Triebwerke (13) dient, die am Heckteil des Flugzeug-Rumpfes oder an hinteren Tragwerk-Auslegern so angeordnet sind, daß bei vorderer Schnellflug-Lage des Leitwerkes das Leitwerk-Chassis das oder die abgestellten Startbooster-Triebwerke stromungsgünstig abdeckt, oder deren Lufteinläufe und/oder Schub-Düsen gänzlich oder zum Teil stromungsgünstig abdeckt; - dagegen bei rückwärtiger Langsamflug-Lage des Leitwerkes das Leitwerk-Chassis die Lufteinläufe und/oder Schub-Düsen der Booster-Triebwerke freigibt, und die Startbooster-Triebwerke den Start-Schub oder den Durchstart-Schub des Flugzeuges verstärken (Fig. 19 bis Fig. 21).

21. Leitwerk oder Höhenleitwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß an den Orts-Verlagerungen des Leitwerkes nach rückwärts und wieder nach vorwärts, außer dem Leitwerk-Chassis (4a; 4b), auch noch ein oder mehrere Triebwerke, z.B. auch die Startbooster-Triebwerke nach Anspruch 20, oder andere Flugzeug-Aggregate teilnehmen, die mit dem Leitwerk und/oder dem Leitwerk-Chassis zu gemeinsamen Baugruppen zusammengefasst sind, oder die auch vom Leitwerk unabhängig, d.i. mit und ohne gleichzeitiger Verlagerung des Leitwerkes, in Flugzeug-Längsrichtung nach rückwärts und wieder nach vorwärts orts-verlagert werden.

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22. Leitwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß die Orts-Verlagerungen des Leitwerkes, des Höhenleitwerkes bzw. der anderen Flugzeug-Aggregate nach rückwärts und wieder nach vorwärts durch Verlagerungs-Vorrichtungen bewirkt werden, die insbesondere für die Leitwerk-Verlagerungen zwischen dem/den Leitwerk-Chassis und dem restlichen Flugzeug angeordnet sind, und die die Luft- und Massen-Kräfte des Leitwerkes auf das Flugzeug übertragen.

23. Verlagerunge-Vorrichtungen nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß die Verlagerunge-Vorrichtungen aus flugzeug-festen Führungs-Schienen (34) und leitwerkchassis-festen oder aggregaten-festen Lauf-Rollen bestehen, die auf oder in den Führungs-Schienen abrollen (Fig. 1; Fig. 2; Fig. 7 bis Fig. 9).

24. Verlagerungs-Vorrichtungen nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß als Alternative zu Anspruch 23, die Verlagerunge-Vorrichtungen aus flugzeug-festen Führungs-Rollen und leitwerkchassis-festen oder aggregatenfesten Lauf-Spießen bestehen.

25. Verlagerungs-Vorrichtungen nach Anspruch 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschienen (34) nach Anspruch 23 und die Lauf-Spieße nach Anspruch 24 gerade sind oder gekrümmte Formen aufweisen.

26. Verlagerungs-Vorrichtungen nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß als Alternative zu Anspruch 23 bis 25, die Verlagerunge-Vorrichtungen aus schwenkbaren Hebeln bestehen (Fig. 10 und Fig. 11; Fig. 15 und Fig. 16; Fig. 17 bis Fig. 21).

27. Verlagerungs-Vorrichtungen nach Anspruch 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlagerunge-Vorrichttangen aue Schienen, Rollen, Spießen und Hebeln kombiniert sind.

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28. Leitwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit Verlagerungs-Vorrichtung nach Anspruch 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß die flugzeug-festen Führungs-Schienen (34) an der Unterseite des Flugzeugrumpf-Heckteiles angebracht sind, das verlagerbare Höhenleitwerk als einteiliger Schalenkörper quer unter dem Flugzeugrumpf-Heckteil hindurchgeht und seitlich bis über die Triebwerks-Gondeln reicht? und daß das Höhenleitwerk und Leitwerk-Chassis, geführt in den Führungs-Schienen (34), sich zur Orts-Verlagerung unterhalb des Flugzeugrumpf-Heckteiles nach rückwärts und wieder nach vorwärts bewegt; wobei die Unterseite des Flugzeugrumpf-Heckteiles nach hinten ansteigt, so daß das Höhenleitwerk sich während des Verlagerungs-Vorganges nach rückwärts von den Schubstrahlen der unter dem Tragwerk angeordneten Triebwerke nach oben entfernt (Fig. 1 und Fig. 2).

29. Leitwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit Verlagerungs-Vorrichtung nach Anspruch 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, daß als Alternative zu Anspruch 28, die flugzeug-festen Führungs-Schienen (34) an den Seitenwänden des Flugzeugrumpf-Heckteiles oder an den Seitenwänden von hinteren Tragwerk-Auslegern (32) angebracht sind, das verlagerbare Höhenleitwerk zweiteilig ist, und z.B. aus zwei gleichen Hälften besteht, mit je einem Leitwerk-Chassis für jede Höhenleitwerk-Hälfte, wobei jede Höhenleitwerk-Hälfte mit dem dazugehörigen Leitwerk-Chassis einen Winkel-Schalenkörper bildet; und daß die Höhenleitwerk-Hälften und die Leitwerk-Chassis sich zur Orts-Verlagerung entlang der Seitenwände des Flugzeugrumpf-Heckteiles oder entlang der Seitenwände der hinteren Tragwerk-Ausleger nach rückwärts und wieder nach vorwärts bewegen (Fig. 7 bis Fig. 9).

30. Leitwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Anspruch® mit Verlagerungs-Vorrichtung nach Anspruch-22 und 26, dadurch gekennaeichne. t, daß die Verlagerungs-Vorrichtung zwei schwenkbare Hebel aufweist, die um di® Senkrecht© vom vorn nach rückwärts und wieder zurück nach. vorwärts schwanken (6a; 6b), wobei die Hebel al© Viereckrahmen-Hebel

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mit steifen Ecken ausgebildet sind, die Ebenen der Rahmen-Hebel quer zur Flugrichtung liegen, und an den Ecken der Rahmen-Hebel die Schwenk-Gelenke so angeordnet sind, daß z.B. zwei untere Gelenke je Hebel die Verbindung der Hebel mit dem Heckteil des Flugzeug-Rumpfes herstellen, während z.B. zwei obere Gelenke je Hebel die Verbindung der Hebel zum Leitwerk-Chassis ergeben; und wobei die Orts-Verlagerung des Leitwerkes oder Höhenleitwerkes mit dem Leitwerk-Chassis in einer Bogen-ßewegung nach oben und nach rückwärts, bzw. in einer Bogen-Bewegung nach vorwärts und nach unten erfolgt (Fig. 17 bis Fig. 21).

31. Leitwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit Verlagerungs-Vorrichtung nach Anspruch 22 und 26, dadurch gekennzeichnet, daß als Alternative zu Anspruch 30, die Verlagerungs-Vorrichtung je Flugzeugseite einen waagerecht schwenkbaren Hebel aufweist, der um eine senkrechte Achse (45) von vorn in einem Außenbogen nach rückwärts, und wieder von rückwärts in einem Außenbogen nach vorwärts schwenkt j wobei die beiden Hebel die Leitwerk-Chassis, mit vorderer Verlagerungs-Position (4a) und rückwärtiger Verlagerungs-Position (4b), bilden, und an jedem Hebel eine Hälfte des trapezförmigen oder dreieckigen Höhenleitwerkes angebracht ist, das an einer Seite das Schnellfug-Höhenruder (46), und an der anderen Seite, mit und ohne Einbeziehung der schmalen Trapez-Seite oder einer Dreieck-Spitze des Höhenleitwerkes, das Langsamflug-Höhenruder (47) trägt, und wobei das eine oder das andere Höhenruder je nach Verlagerungs-Position der waagerecht mit einem Dreh-Vorgang (48) schwenkenden Höhenleitwerk-Hälften, abwechselnd, und mit kontinuierlichem Übergang von einem Höhenruder auf das andere Höhenruder, die Höhensteuerung des Flugzeuges bewirken (Fig. 15 und Fig. 16).

32. Leitwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit Verlagerungs-Vorriclitiing naefe Anspruch 31, d a -

-durch gekennzeichnet, daß das Höhenleitwerk Ib vorderer Schnellflug-VerlageruBgspositioE (10a) über oder unter der Tragwerk-Eben© liegt und im Längsschnitt ein vor© und hinten spitzes Profil (49) mit negativer Anst©llaag zum

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Tragwerk und mit Wölbung nach unten, gemäß Anspruch 8; IO und 12, aufweist, dagegen nach dem waagerechten Dreh-Vorgang (48) in rückwärtiger Langsamflug-Verlagerungsposition (10b) im Längsschnitt ein vorn abgerundetes und hinten spitzes Profil (50) mit positiver Anstellung zur örtlichen Strömungsrichtung, gemäß Anspruch 17, aufweist.

33. Leitwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit Verlagerungs-Vorrichtung nach Anspruch 31 und 32, dadurch gekennzeichnet, daß als Alternative zu den SchneiIflug-Höhenruder (46) und zu den Langsamflug-Höhenruder (47), zur Höhensteuerung des Flugzeuges die beiden Höhenleitwerk-Hälften als ganze Flächen positiv oder negativ zur örtlichen Strömungs-Richtung angestellt werden, wobei in vorderer Sehne11flug-Lage (10a) des Höhenleitwerkes der Anstellungs-Drehpunkt für das Höhenleitwerk oder für die Höhenleitwerk-Hälften im hinteren Bereich des Höhenleitwerkes oder hinter dem Höhenleitwerk liegt, und wobei der Anstellungs-Mechanismus für die Höhensteuerung und die Verlagerungs-Vorrichtung für das Höhenleitwerk miteinander kombiniert sind, indem die senkrechten Schwenkachsen (45) der Verlagerungs-Vorrichtung zur Höhensteuerung des Flugzeuges nach vorwärts oder nach rückwärts geneigt werden.

34. Leitwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit Verlagerungs-Vorrichtung nach Anspruch 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß als Alternativen zu Anspruch 31 und 33, zur Höhensteuerung des Flugzeuges beim Schnellflug die Höhenleitwerk-Hälften besondere Schnellflug-Höhenruder (46), wie nach Anspruch 31, erhalten, jedoch zur Höhensteuerung des Flugzeuges beim Langsamflug die Höhenleitwerk-Hälften als ganze Flächen, wie nach Anspruch 33, verstellt werden; oder alternativ dazu, zur Höhensteuerung des Flugzeuges beim Langsamflug die Höhenleitwerk-Halften besondere Langsamflug-Höhenruder (47), wie nach Anspruch 31, erhalten, jedoch zur Höhensteuerung des Flugzeuges beim Schnellflüg die Höhenleitwerk-Hälften als ganze Flächen, wie nach Anspruch 33, verstellt werden.

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35. Verlagerungs-Vorrichtungen für Leitwerke nach Anspruch 22 bis 34,dadurch gekennzei ch net, daß die Verlagerungs-Vorrichtungen für das Höhenleitwerk, oder für das Höhen-und Seitenleitwerk, oder für kombinierte Höhen-Seiten-Leitwerke nach Anspruch 15, kinematisch so ausgelegt sind, daß sie die positive Langsamflug-Grundanstellung des nach rückwärts verlagerten Höhenleitwerkes zur örtlichen Strömungs-Richtung, gemäß Anspruch 17, bewirken; und daß sie das Höhenleitwerk während des Verlagerungs-Vorganges nach rückwärts von den Schubstrahlen der (arbeitenden) Triebwerke entfernen, so daß die sich nach hinten erweiternden turbulenten Vermischungszonen der Triebwerk-Schubstrahlen das Höhenleitwerk nicht treffen.

36. Leitwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden 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-Vorrichtungen für das verlagerbare Leitwerk verwendet werden, wobei das Flugzeugrumpf-Heckteil und jeder Tragwerk-Ausleger je eine Verlagerunge-Vorrichtung mit einem Leitwerk-Chassis (4a; 4b) erhält, und alle Verlagerunge-Vorrichtungen gleichzeitig und gleichlaufend betätigt werden, um gemeinsam das Höhenleitwerk, oder das Höhen-und Seitenleitwerk, oder die kombinierten Höhen-Seiten-Leitwerke bzw. die anderen Flugzeug-Aggregate nach rückwärts und wieder nach vorwärts zu verlagern.

37. Hintere Tragwerk-Ausleger für verlagerbare Leitwerke nach Anspruch 4; 19; 20; 29 und 36, dadurch gekennzeichnet , daß zwei hintere Tragwerk-Ausleger (32) mit beiderseitig am Flugzeugrumpf angeordneten Lufteinlauf-Schächten der Triebwerke (33) kombiniert sind, wobei die hinteren Tragwerk-Ausleger die auswärtigen und nach hinten herausstellenden Verlängerungen der Lufteinlauf-Schächte sind, mit kontinuierlichem Übergang der auswärtigen Hautkonturen der Lüfteinlauf-Schächte in die auswärtigen Hautkonturen der hinteren Tragwerk-Ausleger; und die kombinierten Lufteinlauf-Schächte und hinteren Tragwerk-Ausleger im Bereich der Tragwerk-Hinterkante Außen-

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

38. Hintere Tragwerk-Ausleger für verlagerbare Leitwerke nach Anspruch 36 und 37, dadurch gekennzeichnet, daß in den Tragwerk-AusIegern (32) im Bereich ihrer Außenquerschnitts-Maxima die eingezogenen Flugzeug-Fahrwerke (29) untergebracht sind, und zwischen den hinteren Tragwerk-Auslegern (32) die Flugzeug-Triebwerke (3) mit Vorlage zu den Tragwerkausleger-Enden angeordnet sind (Fig. 7 bis Fig.9).

39. Leitwerk veränderlicher Geometrie, nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, das in Flugzeug-Längsrichtung verlagerbar ist und für den Langsamflug nach rückwärts, bzw. für den Schnellflug wieder nach vorwärts orts-verlagert wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitwerk veränderlicher Geometrie mit einem Regler-Stabilisierungs-System, das Tragwerk-Wölbungsklappen an der Vorderkante und an der Hinterkante des Tragwerkes automatisch verstellt, und/oder das besondere Steuer/Stabilisierungs-Flossen an anderen Stellen des Flugzeuges, z.B. am Rumpfbug, automatisch verstellt, zu einem gemeinsam wirkenden Verbund-Stabilisierungs-System kombiniert ist; wobei die Ausschlag-Weite der automatischen Verstellung der Wölbungsklappen an der Tragwerk-Hinterkante während des Verlagerungs-Vorganges des Leitwerkes und insbesondere des Höhenleitwerkes nach vorwärts kontinuierlich abnimmt, und während des Verlagerungs-Vorganges des Höhenleitwerkes nach rückwärts wieder kontinuierlich zunimmt.

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