DE60013546T2 - Wings for aircraft - Google Patents

Description

VORGESCHICHTE DER ERFINDUNGPREHISTORY THE INVENTION

ERFINDUNGSBEREICH: Tragflächen für Flugzeuge.FIELD OF APPLICATION: Aircraft wings.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Die Rumpfe der Flugzeuge weisen zur Zeit den Nachteil auf, dass sie die Seitenwinde nicht für den Auftreib nutzen, gleichzeitig einen starken seitlichen Widerstand bieten und nicht den grössten Teil des Auftriebs im Rumpf bewirken. Auftriebseinrichtungen für Flugzeuge, welche keine Seitenwinde für den Auftrieb nutzen, sind z.B. aus den Dokumenten EP-A-0827905 und DE-A-19810687 des bisherigen Stands der Technik bekannt. Die vorstehend genannten Nachteile werden zum Teil durch die Erfindung gelöst.The Hulls of the aircraft currently have the disadvantage that they the crosswinds not for the Use uplift, at the same time a strong lateral resistance offer and not the biggest Effecting part of the buoyancy in the hull. Buoyancy devices for aircraft, which are no crosswinds for the Use lift, are e.g. from documents EP-A-0827905 and DE-A-19810687 known in the prior art. The above Disadvantages are partially solved by the invention.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGSHORT DESCRIPTION THE INVENTION

Die Tragflächenanordnung für Flugzeuge umfasst einen länglichen, abgeflachten Rumpf, der im unteren Bereich vorzugsweise flach und im oberen Bereich abgerundet ist und bei Seitenwind, während der Vorschubbewegung, den Auftrieb bewirkt, dünne, längliche seitliche Tragflächen, die hauptsächlich zur Aufnahme der Motoren dienen und Flächen zur Flugüberwachung einen in einem positiven Angriffswinkel geneigten Bug mit einer flachen unteren Fläche und einer abgerundeten oberen Fläche; einen nach unten geneigten Schwanz, dessen untere Fläche flach und dessen obere Fläche abgerundet ist, um bei grossen Angriffswinkeln an der Oberseite ein Ablösen der Grenzschicht zu vermeiden; sowie ein unter dem letzten Drittel des Rumpfes angeordnetes Fahrwerk.The foil arrangement covers for aircraft an oblong, flattened hull, which in the lower area preferably flat and in the upper area is rounded and in crosswind, during the Advancing movement, the buoyancy causes, thin, elongated lateral wings, the mainly Serve for receiving the engines and areas for air traffic control a bow inclined at a positive angle of attack with a flat lower surface and a rounded upper surface; one downwardly inclined tail, the lower surface flat and the upper area rounded off to a large angles of attack at the top supersede to avoid the boundary layer; as well as one below the last third the hull arranged landing gear.

Die schmalen länglichen Tragflächen können sowohl im vorderen, als auch im mittleren oder hinteren Bereich angeordnet werden, wobei im zuletzt genannten Fall die Möglichkeit gegeben ist, dass sie die Flossen und Tiefenruder tragen.The narrow oblong wings can both arranged in the front, as well as in the middle or rear area be given in the latter case, the possibility that they wear the fins and the hydroplane.

Der Rumpf kann einen abgeflachten ovalen, abgeflachten trapezförmigen, kreissegmentförmigen oder dreieckigen Querschnitt mit abgerundten Kanten haben, ausser am Bug und am Heck, um die Wirkung des Seitenwinds abzuschwächen und den Auftrieb mit diesem Wind zu bewirken.Of the Hull may be a flattened oval, flattened trapezoidal, circular segmented or have triangular cross-section with rounded edges, except at Bow and stern, to mitigate the effect of crosswinds and to bring about the buoyancy with this wind.

Der Rumpf kann in der Länge leicht gekrümmt sein, während der Frontbereich des Bugs und der Endbereich des Hecks leicht abgeschrägt sind und dazu neigen, sich in Richtung des Luftstroms während des Flugs auszurichten.Of the Hull can be in length slightly curved be while the front area of the bow and the end area of the stern are slightly bevelled and tend to move in the direction of airflow during the Align flight.

Die abgeflachte Anordnung des Rumpfes für Seitenwinde kann mit gleichem Ergebnis für den üblichen etwa kreisförmigen Rumpf verwendet werden, indem man diesen etwas abflacht.The flattened arrangement of the fuselage for crosswinds can with the same Result for the usual about circular Hull be used by flattening this something.

Die Versbindungen der verschiedenen Flächen müssen in zweckmässiger Weise abgerundet werden.The Bindings of the different surfaces must be done appropriately rounded off.

Betrieb: Der Luftstrom trifft auf die untere Rumpfseite und bewirkt den Auftrieb; ein Teil der Luft gelangt mit grossen Angriffswinkeln zur oberen, abgerundeten Seite und verlässt den Rump über das Heck. Der Seitenwind bzw. seine Komponente wird genutzt, indem man einen kleinen positiven Angriffswinkel vorsieht und den entsprechenden Auftrieb bewirkt.Business: The air flow hits the lower fuselage side and causes the buoyancy; some of the air reaches the upper one with large angles of attack, rounded side and leaves the rump over the stern. The crosswind or its component is used by one provides a small positive attack angle and the corresponding one Buoyancy causes.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENDESCRIPTION THE DRAWINGS

1 zeigt eine schematisierte Seitenansicht der erfindungsmässigen Vorrichtung. 1 shows a schematic side view of the inventive device.

2 zeigt einen schematisierten Grundriss der Vorrichtung. 2 shows a schematic plan view of the device.

3 zeigt eine schematisierte Seitenansicht einer Rumpfvariante. 3 shows a schematic side view of a hull variant.

4 zeigt eine schematisierte Seitenansicht einer weiteren Rumpfvariante. 4 shows a schematic side view of another hull variant.

5 zeigt eine schematisierte Seitenansicht mit den Luftströmungslinien. 5 shows a schematic side view with the air flow lines.

6 zeigt einen schematisierten Grundriss einer Flugzeugvariante. 6 shows a schematic plan view of an aircraft variant.

Die 7 bis 13 entsprechen Querschnitten verschiedener Rumpfe.The 7 to 13 correspond to cross sections of different hulls.

DEDTAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENDEDTAILLIERTE DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 enthält den Rumpf 1, die schmale, längliche hintere Tragfläche 2, die gekrümmte obere Seite des Rumpfes 3, die flache untere Seite des Rumpfes 4, die geneigte flache Frontseite 5 zwischen der oberen Spitze des Bugs 7 und dem unteren Bereich 8, die gekrümmte hintere Seite 6 zwischen dem oberen Bereich 9 und dem unteren Bereich des Hecks 10, das weiter hinten gelegene Hauptfahrwerk 11, das Winglet 12 und die Steuerfläche 13. 1 contains the hull 1 , the narrow, elongated rear wing 2 , the curved upper side of the fuselage 3 , the flat lower side of the fuselage 4 , the inclined flat front 5 between the top of the bug 7 and the lower area 8th , the curved rear side 6 between the upper area 9 and the lower part of the stern 10 , the main landing gear further back 11 , the winglet 12 and the control surface 13 ,

2 enthält den Rumpf 1, die schmale, längliche Tragfläche 2 im mittleren Bereich, die gekrümmte obere Seite des Rumpfes 3, die obere Spitze des Bugs 7, die gekrümmte hintere Seite 6 zwischen dem oberen Bereich 9 und dem unteren Bereich des Hecks 10 und die Steuerflächen 13 und 15. 2 contains the hull 1 , the narrow, elongated wing 2 in the middle area, the curved upper side of the trunk 3 , the top tip of the bug 7 , the curved rear side 6 between the upper area 9 and the lower part of the stern 10 and the control surfaces 13 and 15 ,

3 enthält den Rumpf 1, die gekrümmte obere Seite des Rumpfes 3, die gekrümmte untere Seite des Rumpfes 4, die geneigte flache Frontseite 5 zwischen der oberen Spitze des Bugs 7 und dem unteren Bereich 8, die gekrümmte hintere Seite 6 zwischen dem oberen Bereich 9 und dem unteren Bereich des Hecks 10 mit dem in der Länge gekrümmten Rumpf. 3 contains the hull 1 , the curved upper side of the fuselage 3 , the curved lower side of the trunk 4 , the inclined flat front 5 between the top of the bug 7 and the lower area 8th , the curved rear side 6 between the upper area 9 and the lower part of the stern 10 with the torso curved in length.

4 enthält den Rumpf 1, die gekrümmte obere Seite des Rumpfes 3, die flache untere Seite des Rumpfes 4, die geneigte flache Frontseite 5 zwischen der oberen Spitze des Bugs 7 und ddem unteren Bereich 8, die flache oder gekrümmte hintere Seite 6 zwischen dem oberen Bereich 9 und dem unteren Bereich des Hecks 10 mit dem in der Länge gekrümmten Rumpf, wobei der Frontbereich des Bugs und der weiter hinten gelegene Bereich des Hecks dazu neigen, sich in Richtung des Luftstroms während des Flugs auszurichten. 4 contains the hull 1 , the curved upper side of the fuselage 3 , the flat lower side of the fuselage 4 , the inclined flat front 5 between the top of the bug 7 and the lower area 8th , the flat or curved rear side 6 between the upper area 9 and the lower part of the stern 10 with the body curved in the length, with the front portion of the bow and the rear portion of the stern tending to align with the direction of airflow during flight.

5 zeigt den Rumpf 1, wobei man sehen kann, dass die Luft auf den Bug 7 trifft, den Rumpf umströmt und diesen über das Heck 10 verlässt. Die Luftbewegung ist abwärts gerichtet, die des Rumpfes dagegen aufwärts. 5 shows the hull 1 where you can see the air on the bow 7 meets, the hull flows around and this over the rear 10 leaves. The air movement is directed downwards, while the trunk is upwards.

6 enthält den im Querschnitt dreieckigen Rumpf 1, die schmale, längliche Tragfläche 2 im hinteren Bereich, die gekrümmten oberen Flächen des Rumpfes 3 und 31 und ihre Verbindungslinie 16, die obere Spitze des Bugs 7, die flache Seite 6 zwischen dem oberen Bereich 9 und dem unteren Bereich des Hecks 10 und die Steuerflächen 13 und 19. 6 contains the triangular trunk in cross-section 1 , the narrow, elongated wing 2 in the rear area, the curved upper surfaces of the fuselage 3 and 31 and their connection line 16 , the top tip of the bug 7 , the flat side 6 between the upper area 9 and the lower part of the stern 10 and the control surfaces 13 and 19 ,

7 zeigt den im Querschnitt dreieckigen Rumpf nach 6. 7 shows the triangular trunk in the cross section 6 ,

8 zeigt den im Querschnitt dreieckigen Rumpf mit abgerundeten Kanten. 8th shows the truncated triangular hull with rounded edges.

9 zeigt den im Querschnitt trapzförmig abgeflachten Rumpf mit abgerundeten Kanten und die flache obere Seite 3 sowie flache untere Seite 4. 9 shows the truncated in cross-section trapzförmig hull with rounded edges and the flat upper side 3 as well as flat lower side 4 ,

10 zeigt den im Querschnitt kreissegmentförmigen Rumpf bestehend aus der flachen oberen Seite 3 und der flachen unteren Seite 4. 10 shows the cross-sectionally circular-shaped hull consisting of the flat upper side 3 and the flat bottom side 4 ,

11 zeigt den im Querschnitt kreissegmentförmigen Rumpf bestehend aus der oberen Seite 3 und der unteren Seite 4 mit den abgerundeten seitlichen Enden 17 und 18. 11 shows the cross-sectionally circular-shaped hull consisting of the upper side 3 and the bottom side 4 with rounded side ends 17 and 18 ,

12 zeigt den im Querschnitt annähernd ovalen Rumpf bestehend aus der flachen oberen Seite 3 und der flachen unteren Seite 4 mit den abgerundeten seitlichen Enden 17 und 18. 12 shows the cross-section approximately oval hull consisting of the flat upper side 3 and the flat bottom side 4 with rounded side ends 17 and 18 ,

13 zeigt den Rumpf gem. 12, der seitlich so geneigt ist, dass der Seitenwind oder seine Komponente auf Seite 18 trifft, über Seite 17 wegströmt und damit den Auftrieb L, der den Einsatz einer geringeren Leistung und eine Reduktion der Treibstoffkosten ermöglicht, sowie einen geringeren Seitenwiderstand D als bei normalen Flugzeugen bewirkt. 13 shows the hull gem. 12 , which is laterally inclined so that the crosswind or its component on page 18 meets, over page 17 flows away and thus the buoyancy L, which allows the use of a lower power and a reduction in fuel costs, as well as a lower side resistance D causes than normal aircraft.

Die Pfeile zeigen die relative Luftbewegung am Flugzeug.The Arrows show the relative air movement on the aircraft.

Vorteile: Es handelt sich um das einzige System, das die Querkomponente des Windes für den Auftrieb nutzt und am Rumpf in einfacher und wirtschaftlicher Weise den stärksten Auftrieb bewirkt.Advantages: It is the only system that has the cross component of the Wind for uses the buoyancy and hull in easier and more economical Way the strongest Buoyancy causes.

Claims (6)

Tragende Anordnung für Flugzeuge, welche den Auftrieb sowohl während des Vortriebs als auch bei Seitenwind bewirkt und folgende Teile umfasst: einen länglichen, abgeflachten Rumpf, der den Auftrieb während der Vorwärtsbewegung und bei Seitenwind bewirkt, wobei der Rumpf – ausser am Bug und am Schwanz – einen konstanten Querschnitt aufweist; dünne, längliche seitliche Tragflächen, die hauptsächlich zur Aufnahme der Motoren (14) dienen und Flächen zur Flugüberwachung (13 und 19); einen in einem positiven Angriffswinkel geneigten Bug mit einer flachen unteren Fläche (5) und einer abgerundeten oberen Fläche; einen nach unten geneigten Schwanz, dessen untere Fläche flach und dessen obere Fläche (6) abgerundet ist, um bei grossen Angriffswinkeln an der Oberseite ein Ablösen der Grenzschicht zu vermeiden; sowie ein unter dem letzten Drittel des Rumpfes angeordnetes Fahrwerk.Supporting arrangement for aircraft, which provides lift during both propulsion and crosswind, comprising: an elongated, flattened hull which provides lift during forward and crosswinds, the hull being outboard of the bow and tail has a constant cross section; thin, elongated side wings, mainly used to hold the engines ( 14 ) and areas for air traffic control ( 13 and 19 ); a bow inclined at a positive angle of attack with a flat lower surface ( 5 ) and a rounded upper surface; a downwardly inclined tail whose lower surface is flat and whose upper surface ( 6 ) is rounded in order to avoid detachment of the boundary layer at large angles of attack at the top; and under the last third of the hull arranged landing gear. Tragende Anordnung für Flugzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpf einen trapezförmigen Querschnitt mit abgerundeten Kanten (17 und 18) sowie eine flache obere (3) und untere (4) Fläche hat.A supporting arrangement for aircraft according to claim 1, characterized in that the hull has a trapezoidal cross section with rounded edges ( 17 and 18 ) as well as a flat top ( 3 ) and lower ( 4 ) Has area. Tragende Anordnung für Flugzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpf einen aus der oberen (3) und unteren (4) Fläche gebildeten segmentförmigen Querschnitt hat.Aircraft supporting structure according to claim 1, characterized in that the hull is one of the upper ( 3 ) and lower ( 4 ) Surface formed segmental cross-section has. Tragende Anordnung für Flugzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpf einen aus der oberen (3) und unteren (4) Fläche gebildeten segmentförmigen Querschnitt mit abgerundeten Kanten (17 und 18) hat.Aircraft supporting structure according to claim 1, characterized in that the hull is one of the upper ( 3 ) and lower ( 4 ) Surface formed segmental cross-section with rounded edges ( 17 and 18 ) Has. Tragende Anordnung für Flugzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rumpf abgeflacht ist und einen von der oberen (3) und unteren Fläche gebildeten ovalen Querschnitt mit abgerundeten Enden (17 und 18) hat.Aircraft supporting structure according to claim 1, characterized in that the hull is flattened and one of the upper ( 3 ) and lower surface formed oval cross-section with abge rounded ends ( 17 and 18 ) Has. Tragende Anordnung für Flugzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Frontbereich des Bugs (7) und der hintere Bereich (10) des Schwanzes eine Neigung mit der Tendenz aufweist, sich zur Längsachse auszurichten.Aircraft carrying arrangement according to claim 1, characterized in that the front area of the bow ( 7 ) and the rear area ( 10 ) of the tail has an inclination with a tendency to align with the longitudinal axis.