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Bodeneffektfahrzeug Die Erfindung bezieht sich auf ein Bodeneffektfahrzeug
mit einem Tragflügel, der mit einer zugeordneten Spiegelfläche einen in Fahrtrichtung
offenen Stauraum zur Erzeugung eines dynamischen Luftkissens bildet.
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Es sind Bodeneffektgeräte bekannt, bei denen zur Verminderung des
Fortbewegungswiderstandes das Gerät durch Auftriebskräfte von der Grundfläche gelöst
wird. Hierzu werden beispielsweise statische Luftkissen eingesetzk; die durch Aufbau
eines Druckpolsters mittels Gebläse eine höhere Auftriebskraft erzeugen als das
gesamte Gerätegewicht beträgt und als sogenannte Hovercraft-Geräte bezeichnet werden.
Diese Geräte zeichnen sich durch ihre Schwebefähigkeit auf der Stelle aus, jedoch
ist ihre Vorwärtsgeschwindigkeit durch das Abfließen des Luftpolsters aus den größer
werdenden Spalten sehr begrenzt.
Weiterhin ist zu berücksichtigen}
daß bei diesen Geräten auch die Schwebehöhe aus dem vorgenannten Grund begrenzt
ist und somit nur kleine Hindernisse überwunden werden können. Durch die mangelnde
Führungsmöglichkeit ist die Manövrierbarkeit ebenfalls stark begrenzt. Zur Erzeugung
des statischen Luftkissens sind relativ hohe Triebwerksleistungen erforderlich,
und der Leistungsbedarf steigt mit wachsender Vorwärtsgeschwindigkeit unverhältnismäßig
hoch an. Andererseits sind Bodeneffektgeräte in der Art von sogenannten Stauflügelfahrzeugen
bekannt, die die vorbeschriebenen Nachteile dadurch vermeiden, daß sich das als
dynamisches Luftkissen bezeichnete Druckpolster aus dem Staudruck selbständig aufbaut.
Mit derartigen Fahrzeugen ist es auch möglich, entsprechend hohe Geschwindigkeiten
zu erzielen und es können Schräglagen eingenommen werden, die die Manövrierbarkeit
wesentlich verbessern.
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Auch die Flug- bzw. Schwebehöhe wird nicht in dem Maße begrenzt, wie
es bei Fahrzeugen mit statischen Luftkissen der Fall ist, so daß Hindernisse überflogen
werden können. Der Nachteil dieser Geräte ist es, daß sich das erforderliche Luftkissen
erst bei relativ hohen Geschwindigkeiten einstellt, so daß Fahr- bzw. Schwimmwerke
bis zu diesem Geschwindigkeitsbereich eingesetzt werden müssen. Daher sind Geräte
dieser Art in ihrer Einsatzbreite begrenzter als Geräte mit statischen Luftkissen,
die die Fähigkeit-besitzen, auch bei weichem oder rauhem Untergrund bei Geschwindigkeit
0 schwebefähig zu sein, Es sind auch Maßnahmen bekanntgeworden, bei aerodynamischen
Luftkissenfahrzeugen zusätzlich Luft des Vortriebsaggregates unter den Stauflügel
zu blasen.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein aerodynamisch arbeitendes Stauflügelfahrzeug
mit den vorteilhaften Systemeigenschaften eines Fahrzeuges mit statischem Luftkissen
durch einfache mechanische Anordnungen zu vereinigen, um für die jeweils anfallenden
Betriebszustände einen optimalen Wirkungsgrad zu erzielen.
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Die Lösung dieser erfindungsgemäßen Aufgabe besteht darin, daß der
Stauraum mittels einer zugeordneten Steuerklappenanordnung mit Abzweigluft eines
Antriebsaggregates versorgbar und durch eine im Bereich der Tragflügelvorderkante
schwenkbar angelenkte, sich unter dem Einfluß des zunehmenden Staudrucks öffnende
Klappe verschließbar ist.
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Hierdurch werden einmal die Vorteile des statischen Luftkissens bei
kleinen Vorwärtsgeschwindigkeiten und zum anderen die Vorteile des dynamischen Luftkissens
bei Reisegeschwindigkeit ausgenutzt.
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Weiterhin wird durch einfache Klappenzuordnung ein im wesentlichen
selbsttätiger stufenloser Übergang vom statisch getragenen zum dynamisch getragenen
Flug herbeigeführt, so daß sich eine optimale Wirkungsweise einstellt.
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Eine einfache Anordnung zur Steuerung des statischen Luftkissens erfolgt
dadurch, daß die Steuerklappenanordnung aus Verschlußklappen für eine Zuführöffnung
und aus Umlenkklappen für die Abzweigluft des Antriebsaggregates gebildet ist.
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Damit für die Vorwärtsgeschwindigkeit möglichst ohne Verzögerung die
volle Schubleistung zur Verfügung steht und optimale Verhältnisse geschaffen werden,
ist vorgesehen, daß die Klappe zum Verschließen des Stauraumes und die Umlenkklappen
für die Abzweigluft des Antriebsaggregates gekoppelt sind.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für ein
einflügliges Bodeneffektfahrzeug schematisch dargestellt.
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Es zeigen Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Bodeneffektfahrzeuges,
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Fahrzeuges im statisch getragenen Flug, Fig. 3 eine
Seitenansicht eines Fahrzeuges in der Transitionsphase, Fig. 4 eine Seitenansicht
eines Fahrzeuges im dynamisch getragenen Flug.
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Das Bodeneffektfahrzeug ist im wesentlichen durch einen Tragflügel
1 gebildet, der eine zugeordnete Kabinenanordnung 2, ein Antriebsaggregat 3 in Form
einer Mantelschraube und ein Leitwerk 4 aufweist. Dieses für den Landbetrieb ausgebildete
Fahrzeug ist ferner mit einem Bugfahrwerk 5 ausgerüstet. Der Tragflügel 1 bildet
einen Stauraum 6, der in Fahrtrichtung eine Öffnung 7 aufweist. Diese Öffnung 7
des Stauraumes 6 ist durch eine schwenkbar angelenkte Klappe 8 verschließbar, so
daß der Stauraum 6 abdichtbar ist. Die Klappe 8 ist so angeordnet, daß sich oberhalb
ihrer Drehachse 9 ein kleinerer Flächenteil gegenüber dem unteren Flächenteil ergibt
und damit bei drucklosem Stauraum 6 sowie bei Überdruck im Stauraum 6 dieser verschlossen
ist. Um die Schließbewegung der Klappe 8 zu begrenzen,
ist ein Gegenlager
10 vorgesehen. Der Tragflügel 1 besitzt ferner. eine Zuführöffnung 11 für den Stauraum
6, die mit dem Antriebsaggregat 3 über einen Führungskanal 12 in Verbindung steht
und Abzweigluft des Antriebsaggregates 3 aufnehmen kann. Die Zuführöffnung 11 ist
durch eine Anordnung aus mehreren Klappen 13 verschließbar. Die Klappen 13 sind
jeweils als Pendelklappen ausgeführt. Ferner sind in dem Führungskanal 12 Umlenkklappen
14 für die Abzweigluft des Antriebsaggregates 3 angeordnet. tfber diese Umlenkklappen
14 kann die Abzweigluft einmal über die Zuführöffnung 11 in den Stauraum 6 gelenkt
werden,und zum anderen kann die Vortriebsrichtung freigegeben werden. Selbstverständlich
sind auch entsprechende Zwischenstellungen der Umlenkklappen 14 einstellbar. Eventuelle
Ansteuerungen für die Umlenkklappen sind nicht mit dargestellt. Zweckmäßigerweise
kann auch eine Kopplung zwischen der Klappe 8 und den Umlenkklappen 14 erfolgen.
Bei der Inbetriebnahme des Bodeneffek tgerätes nehmen die Umlenkk lappen ihre Ablenkstellung
ein, und die Klappe 8 verschließt den Stauraum 6, wie es aus der Figur 2 zu entnehmen
ist, Durch die abgelenkte Abzweigluft werden die Verschlußklappen 13 der Zuführöffnung
11 geöffnet und im Stauraum 6 ein statisches Luftkissen gebildet. Das Stauflügelfahrzeug
liegt bei Erzeugung eines statischen Luftkissens im vorderen Teil auf, d.h. es stützt
sich auf das Bugfahrwerk 5 ab. Dieser Zustand tritt deshalb ein, weil der aus dem
Freiflug sich ergebende Schwerpunkt nicht mit dem Auftriebsmittelpunkt des Stauraumes
6 zusammenfällt.
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Mit wachsender Vorwärtsgeschwindigkeit wird vor der Klappe 8 durch
den Staudruck ebenfalls ein statischer Druck aufgebaut, der sich als Kraft auf die
drehbare Klappe 8 auswirkt. Durch das frei wählbare
Flächenverhältnis
der Klappe 8 über und unter der Drehachse 9 wird beim Erreichen des Gleichgewichtszustandes
von statischem Innendruck zu Staudruck die Klappe 8 ausgeschwenkt und gibt den Stauraum
6 im Maß der Druckverhältnisse frei, so daß ein stufenloser Übergang vom statisch
getragenen zum dynamisch getragenen Flug erfolgt. Entsprechend den sich einstellenden
Druckverhältnissen und Drehung der Klappe 8 werden die Umlenkklappen 14 in eine
Öffnungsstellung gedreht und gleichzeitig die Zuführöffnung 11 über die Klappen
13 geschlossen. Damit steht in zunehmendem Maße die volle Schubleistung des Antriebsaggregates
3 für den Vorwärtsflug zur Verfügung, und die Klappe 8 gibt den Stauraum 6 zur Bildung
eines aerodynamischen Luftkissens frei. Mit anwachsender Vorwärtsgeschwindigkeit
erfolgt eine Verlagerung des Auftriebsmittelpunktes, so daß das Bugfahrwerk 5 entlastet
wird.
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Somit ist es möglich, ein Niederdruckluftkissen als statisches Luftkissen
für Fahrzeuge mit aerodynamischem Luftkissen mit geringem Aufwand vorteilhaft auszunutzen.
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- Patentansprche -