DE542471C - Einrichtung zur Erhoehung des Quertriebes und zum Verhindern des Abloesens der Luftstroemung auf der Oberseite von Flugzeugtragfluegeln - Google Patents

Description

Zweck der Erfindung ist es, der an Quertriebskörpern, wie Flugzeugtragflügel, von Profil und Anströmrichtung abhängigen, natürlich sich ausbildenden Zirkulationsströmung eine künstlich erzeugte Strömung zu überlagern, um durch diese einerseits unmittelbar den Quertrieb zu erhöhen, andererseits solche Quertriebserhöhung indirekt durch Verhindern des Ablösens der Strömung an der Oberseite des Quertriebskörpers bei dessen Steilanstellen zu erreichen.

Neben Vorrichtungen, welche nur eine Ablösung der Strömung vom Profilkörper verhindern, also Vergrößerung der natürlichen Zirkulation ermöglichen sollen, und zwar durch Abblasen oder Absaugen, worunter auch Spaltflügel zu zählen sind, wurden auch bereits solche in der Literatur angegeben, welche durch Rotation mechanischer Körper künstliche Zirkulation erzeugen sollen: laufende Bänder, Rotationswalzen, welche teilweise in oder über dem Flügelprofil angeordnet sind (britische Patentschrift 233 083), und rotierende Flügelchen unter dem Hauptflügel (französische Patentschrift 65g 047), welche Vorrichtung zur Verhinderung von Wirbelablösung an der Oberseite des Flügels nicht in Frage kommt.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung sieht flachgeformte, um Achsen quer zur Anströmrichtung schnell rotierende Körper, im folgenden mit Drehflügel bezeichnet, vor, welche durch Rotation besagte künstliche Zirkulationsströmung hervorrufen und so am Quertriebskörper _: angebracht sind, daß bei Betätigung die Strömung an der Unterdruckseite des Quertriebsr körpers beeinflußt wird, so daß schädliche Wirbelbildung, hervorgerufen durch Ablösen der Strömung an der Unterdruckseite des Quertriebskörpers, nicht stattfindet. Die Drehflügel sind so windschnittig, daß sie in Ruhe-Stellung entweder das Profil des Quertriebskörpers ergänzen oder sonst in der Strömung in Lage geringsten Strömungswiderstandes zu bringen sind. Diese Anordnung gewährt bei entsprechender Lage der Drehflügel gegenüber bekannten Anordnungen die Möglichkeit einer zeitweiligen sehr kräftigen Zirkulationserzeugung, so daß die Bewegungsgröße der hinter dem Flügel nach abwärts geworfenen Luftmenge sehr groß und daher der Auftriebsbeiwert der Gesamtanordnung sehr hoch ist, z. B. für Starten und Landen bei relativ kleiner Geschwindigkeit und kurzen Laufstrecken für Flugzeuge; andererseits ist aber für den Normalflug des Flugzeuges die Möglichkeit gegeben, durch Stillsetzen der Drehflügel in eine Lage keines oder nur geringen zusätzlichen Widerstandes (sowohl induzierter Widerstand als auch Profilwiderstand) den Gesamtwiderstandskoeffizienten des Flugzeuges klein zu halten und damit z. B. für ein Langstreckenflugzeug ein günstiges Verhältnis von Widerstands- zu Auftriebsbeiwert zu sichern, also Möglichkeit von hohen wirtschaftlichen Normalgeschwindigkeiten verbunden mit Erhöhung der Sicherheit beim Landen durch Erniedrigung der Landegeschwindigkeit. Dabei ist eine einfache Bauart gewährleistet.

Man kann aber auch eine solche Anordnung bei entsprechender Bemessung oder beim Arbeiten mit verminderter Kraft dauernd betätigen zwecks Verminderung des Profilwider-Standes oder um besonders dicke und wenig tiefe Flügel zur Herabsetzung des Baugewichtes verwenden zu können.

Außerdem ist durch die Möglichkeit der Erreichung zeitweiser hoher Auftriebsbeiwerte die ίο Gefahr eines Überziehens des Flugzeuges vermindert, es kann sogar hoher Auftrieb erreicht werden, ohne das Flugzeug aus der Normallage zu bringen; das bedeutet Steigen, Senken und Landen in möglichst horizontaler, normaler Lage des Flugzeuges.

Der Erfindungsgegenstand ist in verschiedenen Ausführungsformen in den Figuren dargestellt.

Fig. ι zeigt schematisch die Stromlinien um ein Flügelprofil a, bei welchem das Teilstück η nahe der Hinterkante mittels Maschinenkraft um die Achse 1 rotierbar angeordnet ist. Die Stromlinien sind für drehenden Rotor η gezeigt. Zwischen Trag- und Drehflügel ist ein Schlitz p vorgesehen. Die Bemessung dieses Schutzes ist von Bedeutung für die Lage q des Spaltpunktes der Zirkulationsströmung δ. Dieser Spaltpunkt p stellt sich bei genügend hoher Zirkulationsgeschwindigkeit der Strömung h ein. Dadurch, daß der Rotor zugleich Luft von der Unterdruckseite des Profils s absaugt, bewirkt er die Verhinderung der Ablösung der Strömung.

Im normalen Vorwärtsflug soll der Drehflügel in die gezeigte Lage gebracht werden und so das normale Flügelprofil vervollständigen; er kann dann gegebenenfalls als Steuerklappe benutzt werden. Um Luft am Durchströmen durch den Kanal p im normalen Fluge und bei nicht rotierendem Drehflügel zu verhindern, kann ein Abschlußkörper r vorgesehen werden.

Die Strömungsrichtung und die Zirkulation ist durch die angegebenen Pfeile kenntlich gemacht.

Fig. 2 ist eine Oberansicht der Fig. 1 und soll die Lagerung der Achsen 1-1 des Drehflügels η in den Lagern m andeuten und zeigt, daß sich der Drehflügel längs der ganzen Spannweite des Tragflügels α erstreckt.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung wie Fig. 1 mit entsprechender Lage der Luftschraube h, so daß der Luftschraubenstrahl mittels der zusätzlichen Zirkulationsströmung δ ebenfalls nach unten bei drehendem Rotor« abgelenkt wird. Fig. 4 zeigt eine der Fig. 3 ähnliche Anordnung mit im Innern des Flügels α untergebrachten Motoren χ für große Flugzeuge.

Fig. 5 zeigt eine Oberansicht der Fig. 4 mit einer Reihe von Motoren χ und Luftschrauben h.

Fig. 6 zeigt eine Anordnung, bei der die zusätzliche Zirkulationsströmung δ durch Drehflügel s erzeugt wird. In Ruhelage vervollständigt der Drehflügel s das normale Flügelprofil a. Die Pfeile deuten die Stromlinien im Betriebe an. Klappet ist eine Steuerklappe, die im^Verein mit dem Drehflügels in der Stellung i' erhöhten Auftrieb bewirkt.

Fig. 7 ist eine Kombination der Vorrichtungen des Drehflügels η der Fig. 1 und des Drehflügels s der Fig. 6.

Fig. 8 ist eine Oberansicht der Fig. 7. 1-1 sind die Achsen der Drehflügel.

Fig. 9 zeigt einen über dem Flügelprofil a aufgesetzten Drehflügels, welcher in seiner Ruhelage in Stronüinienrichtung mit geringem Profilwiderstand eingestellt wird, i» Bei Rotation erzeugt er die zusätzliche Zirkulationsströmung δ und unterstützt die Wirkung der Steuerklappei in Stellung«'.

Es sei erwähnt, daß oben beschriebene Drehflügel vorzugsweise mittels Maschinenkraft angetrieben werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   x. Einrichtung zur Erhöhung des Quertriebes und zum Verhindern des Ablösens der Luftströmung auf der Oberseite von Flugzeugtragflügeln mittels am Tragflügel go angeordneter, um eine quer zur Flugrichtung liegende Achse umlaufender Drehflügel, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehflügel so angeordnet sind, daß sie durch ihre Rotation die Luftströmung auf der Oberseite des Tragflügels beeinflussen, und in der Ruhestellung eine Lage einnehmen, in der sie der auf den Tragflügel einwirkenden Luftströmung den geringsten Widerstand entgegensetzen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehflügel (n) an der Hinterkante des Tragflügels (a) angeordnet ist und in der Ruhestellung dessen Querschnitt ergänzt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehflügel (s) auf der Oberseite des Tragflügels («) angeordnet ist und in der Ruhestellung dessen Oberfläche ergänzt.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als windschnittiger Körper ausgebildete Drehflügel (s) oberhalb der Oberseite des Tragflügels (a) angeordnet ist und in der Ruhestellung in der Richtung der Luftströmung liegt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen