DE8717355U1 - Device for maintaining the floating stability of seaplanes - Google Patents

Description

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DORNIER GMBHDORNIER GMBH

7990 Friedrichshafen7990 Friedrichshafen

Reg. 2582 GmReg. 2582 Gm

Wasserflugzeug mit Einrichtungen zur AufrechterhaltUhg der SchwimmstabilitätSeaplane with facilities for maintaining floating stability

Die Neuerung betrifft Wasserflugzeuge, entsprechend den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.The innovation relates to seaplanes, corresponding to the features of the preamble of claim 1.

Zur Erhöhung der Stabilität von Wasserflugzeugen in Schwimm-To increase the stability of seaplanes in floating

lage, insbesondere der Stabilität von Flugbooten in bezugsituation, especially the stability of flying boats in relation to

auf Bewegungen um die Flugzeuglängsachse, sind eine Anzahl von Ausbildungen Vorgeschlagen worden,on movements around the aircraft’s longitudinal axis, a number of designs have been proposed,

Bei größeren Flugbooten ist die Rollstabilität durch eine große Eigenstabilität des Bootskörpers relativ gut» Und Maßnahmen zur Erhöhung der Stabilität in Schwimmlage des Flugzeuges können dementsprechend mit relativ geringem Aufwand und Bauteilen, die nur geringen Luftwiderstand während des Fluges des Flugzeuges hervorrufen, erreicht werden.In larger flying boats, the roll stability is relatively good due to the high inherent stability of the boat's hull. And measures to increase the stability of the aircraft in a floating position can therefore be achieved with relatively little effort and with components that cause only low air resistance during the aircraft's flight.

Vorgeschlagen wurden unterschiedliche Konstruktionen von feststehend oder schwenkbar am Bootskörper oder den Flugzeugtragflügeln angeordneten, beim Eintauchen in das Wasser zusätzlichen Auftrieb zur Verhinderung zu großer Rollwinkel beziehungsweise Neigungswinkel mit der Gefahr des Kenterns des Flugzeuges liefernde Auftriebskörper.Different designs of buoyancy bodies were proposed, either fixed or pivoting on the hull of the boat or the aircraft wings, which provide additional buoyancy when submerged in the water to prevent excessive roll angles or inclination angles with the risk of the aircraft capsizing.

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Ausbildungen von Flugbooten mit Stützschwimmern haftet im Flujj der Nachlieil der Erzeugung zusätzlichen hohen Luftwiderstandes und bei einklappbaren Stützschwimmern zumindestens dar Nachteil zusätzlichen Gewichts an» Ein beson= derer Nachteil besteht ferner darin, daß die Stützschwimmer mit zu geringen Hebelarmen zum Flugzeugschwerpunkt an-^ geordnet sind.The design of flying boats with support floats has the disadvantage of generating additional high air resistance in the air and, in the case of foldable support floats, at least the disadvantage of additional weight. A further particular disadvantage is that the support floats are arranged with too small a lever arm in relation to the aircraft's center of gravity.

Zur Verminderung des Luftwiderstandes einklappbare Stützschwimmer erfordern Verstärkungen der tragenden Struktur infolge der Störung des Tragflügelverbandes durch die Bildung der Aufnahmeräume für die Stützschwimmer.To reduce air resistance, folding support floats require reinforcements of the supporting structure due to the disruption of the wing structure by the formation of the accommodation spaces for the support floats.

Andere Ausführungen von Flugbooten weisen am Flugbootrumpf unterhalb des Hauptflügels feststehende, seitliche und in Längsrichtung verlaufende Wülste zur Erhaltung der Nei^ gungsstabilität in Schwimmlage des Flugzeuges auf.Other designs of flying boats have fixed lateral and longitudinal bulges on the flying boat fuselage below the main wing to maintain the pitch stability when the aircraft is floating.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, seitlich an Flugbootrümpfen anstelle oder zusätzlich zu seitlichen Wulsten sogenannte "Stummelflügel" zu bilden, deren Aufgabe einerseits in der Verbesserung der Rollstabilität des Fluggerätes in Schwimmlage und andererseits in gewissem Umfang zur Erzeugung aerodynamischen Auftriebes während des Fluges besteht.It has also been proposed to form so-called "stub wings" on the sides of flying boat hulls instead of or in addition to side bulges, the purpose of which is, on the one hand, to improve the rolling stability of the aircraft in a floating position and, on the other hand, to a certain extent to generate aerodynamic lift during flight.

Im Hinblick darauf, daß derartige Stummelflügel oder Wülste einerseits während des Fluges in gewissem Umfang aerodynamischen Auftrieb liefern, andererseits eine Erhöhung des Luftwiderstandes hervorrufen und ferner ihre Aufgabe hinsichtlich der Schwimmstabilität erfüllen sollen, muß eine alle Forderungen ausgewogen erfüllende Dimensionierung erfolgen .In view of the fact that such stub wings or bulges on the one hand provide a certain amount of aerodynamic lift during flight, on the other hand cause an increase in air resistance and also have to fulfil their function with regard to buoyancy stability, a balanced dimensioning must be carried out that meets all requirements.

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Bekannt ist auch eine Ausbildung von Flugbooten, bei der die Flügelendteile um zur Flugzeuglängsachse parallele Achsen klappbar sind, und zwar zum Zwecke der Erhöhung der Seitenstabilität und zur Verhinderung des Kenterris des Flugbootes* Dabei sollen die Flügelendteile den infolge seitlichen Abtriftens hervorgerufenen Wasserdruck ( StröiTrüny suf üCk ) in eine Auf orisbskraf &igr;, etwa sefrkfecncA design of flying boats is also known in which the wing tips can be folded around axes parallel to the aircraft's longitudinal axis, in order to increase the lateral stability and prevent the flying boat from capsizing.* The wing tips are intended to convert the water pressure (StröiTrüny suf üCk) caused by lateral drifting into an upward force, approximately sefrkfecnc

zur Tragflügelhauptöbene umwandeln, um ein Unterschneiden des Tragflügelendes im Wasser zu vermeiden. 10to the main wing plane to avoid undercutting the wing tip in the water. 10

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es für Flugboote der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art deri Luftwiderstand durch Reduzierung der angeströmten Stirn-The purpose of the present innovation is to reduce air resistance for flying boats of the type specified in the preamble of claim 1 by reducing the frontal airflow

fläche beziehungsweise umströmten Fläche des Flugzeuges als Bezugsfläche in Abhängigkeit vom Widerstandsbeiwert und vom Staudruck herabzusetzen, bei gleichzeitiger Verbesserung oder zumindest zur Aufrechterhaltung der Neigungsstabilität beziehungsweise des Aufrichtverhaltens des Flugzeuges in Schwimmlage.surface or the area around which the aircraft is flowing as a reference surface depending on the drag coefficient and the dynamic pressure, while at the same time improving or at least maintaining the tilt stability or the righting behavior of the aircraft in a floating position.

2020

Ein neuerungsgemäß ausgebildetes Wasserflugzeug erbringt gegenüber dem Bekannten Vorteile bezüglich des Luftwiderstandes, des Widerstandes bei Wasserfahrt und bezüglich der Erzeugung aerodynamischen Auftriebs bei Start und Landung.A seaplane designed in accordance with the new design offers advantages over the existing model in terms of air resistance, resistance when travelling on water and the generation of aerodynamic lift during take-off and landing.

Die abklappbaren fragfiügelendteile qelangen erst dann in Berührung mit der Wasseroberfläche, wann bei starker Querneigung des Flugzeuges die Flügelstummel beziehungsweise die Wülste am Flugzeugrumpf ins Wasser eintauchen. Die Längserstreckung der abklappbaren Tragflügelendteile sind gegenüber den bekannten Ausbildungen deutlich ^ürzr~ bemessen.The foldable wing tips only come into contact with the water surface when the wing stubs or the bulges on the fuselage dip into the water when the aircraft is tilting sharply. The longitudinal extent of the foldable wing tips is significantly shorter than in the known designs.

Daraus resultiert, dass auch bei maximaler Zuladung (tiefstes Eintauchen des Flugbootrumpfes ins Wasser) nochThis means that even at maximum payload (the deepest immersion of the flying boat hull in the water)

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immer der Flugbootrumpf die Haupt-Schwimmauftriebslast erbringt und nicht etwa seitliche, Auftrieb liefernde Schwimmer am Tragflügel mit zwischen den Schwimmern durchhängendem Flugbootrumpf.the flying boat hull always provides the main buoyancy load and not lateral, buoyancy-providing floats on the wing with the flying boat hull sagging between the floats.

Mittels der neuerungsgemässeri Ausbildung wird eina erheblich verbesserte Schwimm-Rollstabilität erzielt. Bei langsamer Wasserfahrt, beim Liegen im Wasser ohne Fahrt und bei üchwachem Seegang tauch die abklappbaren Tragflügelendteile in Abklappstellung nach unten nicht in die Wasseroberfläche eir. Dadurch unterbleibt eine Erhöhung des Widerstandes bei Waserfahrt.The innovative design achieves significantly improved floating and rolling stability. When traveling slowly on water, when lying in the water without moving, and in light seas, the folding wing tips do not dip into the water surface when folded down. This prevents an increase in resistance when traveling on water.

Da sich die Tragflügelendteile nicht zwangläufig als hydrostatische Auftriebskörper in Abklapplage (nach unten) bei f Wasserfahrt befinden müssen, können die Endteile bei Start und Landung zur Erzeugung aerodynamischen Auftriebs genutzt werden.Since the wing tips do not necessarily have to be folded down (downwards) as hydrostatic lift bodies when traveling on water, the tips can be used to generate aerodynamic lift during take-off and landing.

Die Anordnung von Wülsten und/oder Flügelstummeln am Flugbootrumpf erlaubt eine symmetrisch horizontale Lage des Flugbootes, woraus sich Vorteile für die Passagiere und die Ladung ergeben.The arrangement of bulges and/or wing stumps on the flying boat hull allows a symmetrical horizontal position of the flying boat, which results in advantages for the passengers and the load.

Die abklappbaren Tragflügelendteile kommen infolge ihrer besonderen Bemessung in Richtung der Tragflügelspannweite erst bei schwerem Seegang und in Verbindung mit den Wülsten beziehungsweise mit den Flügelstummeln zur Wirkung.Due to their special design in the direction of the wing span, the foldable wing tips only come into effect in heavy seas and in conjunction with the bulges or the wing stubs.

Bei Rollagen des Flugbootes, bei denen die Flügelstummel teilweise oder vollständig in die Wasseroberfläche eintauchen, wodurch deren Auftriebswirkung verbraucht ist und sich nicht mehr erhöhen kann, kommen die abklappbaren Endteile der Tragflügel zusätzlich zur Wirkung der Flügelötummel beziehungsweise der Wülste am Flugbootrumpf zur Wirkung.When the flying boat rolls, in which the wing stubs partially or completely submerge in the water surface, which means that their lift effect is used up and can no longer be increased, the foldable end sections of the wings come into effect in addition to the effect of the wing stubs or the bulges on the flying boat hull.

Eine VeJfgfossierung der Plügölstummel beziehungsweise derA fossing of the Plügöl stubs or the

Wülste seitlich am Flugbootrumpf zur Erhöhung der Rollstabilität bei Wasserfahrt hat eine ständige Erhöhung des Luftwiderstandes während des Fluges des Flugzeuges zur Folge. Das Zusammenwirken der hydrostatischen Auftrieb liefernden Flügelstummeln mit den in der besonderen Weise bemessenen abklappbaren Flügelendteilen vermeidet eine \Jergrösserung der Flügelstummel zur Erhöhung der Rollstabilität bei Wasserfahrt und damit eine Erhöhung des Luftwiderstandes während des Fluges.Bulges on the side of the flying boat fuselage to increase roll stability when traveling on water result in a constant increase in air resistance during flight of the aircraft. The interaction of the hydrostatic lift-providing wing stubs with the specially dimensioned foldable wing tips avoids an increase in the size of the wing stubs to increase roll stability when traveling on water and thus an increase in air resistance during flight.

Die gestellte Aufgabe ist neuerungsgemäß gelöst nach den Merkmalen des Anspruchs 1 und in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung nach den Merkmalen der weiteren Ansprüche.The stated object is solved in accordance with the innovation according to the features of claim 1 and in a further advantageous embodiment according to the features of the further claims.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Ausführung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung näher erläutert.An example of implementation is shown in the drawing. The implementation is explained in more detail in the following example description.

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

Figur 1 das Flugboot in einer Gesamtansicht von vorn, schematisiert dargestellt,Figure 1 the flying boat in an overall view from the front, shown schematically,

Figur la das Flugboot gemäß Figur 1 mit abklappbaren Flügelendteilen in Abklappstellung und Schwimmlage des Flugbootes mit Neigungswinkel &Lgr;/= 0,Figure la the flying boat according to Figure 1 with foldable wing tips in the folded position and floating position of the flying boat with inclination angle &Lgr;/= 0,

Figur Ib das Flugboot gemäß Figur 1 beziehungsweise la in geneigter Schwimmlage,Figure Ib the flying boat according to Figure 1 or la in inclined floating position,

Figur 2 das Flugboot gemäß Figur 1 bis Ib in einer Gesamtansicht von unten, Einzelheiten des Kläppmechänismus für dieFigure 2 the flying boat according to Figures 1 to 1b in a general view from below, Details of the folding mechanism for the

Figui? 3Figui? 3

Figur 4 in einem Diagramm den qualitativen VerlaufFigure 4 shows in a diagram the qualitative course

Tragflügelendabschnitte undWing tip sections and

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der metazentrischen Höhe beziehungsweise des Stabilitätsmaßes als Funktion des Querneigungswinkels des Flugbootes.the metacentric height or the stability measure as a function of the bank angle of the flying boat.

In der Figur I₁ Ia₁ Ib und 2 sind mit 1 das gesamte Flugboot, mit 2 der Flugbootrumpf und mit 3 Flügelstummel üblicher Dimensionierung beziehungsweise mit 3a mit verkürzter, seitlicher Erstreckung am Flugbootrumpf 2 unterhalb des Flugzeugtragflügels 4 bezeichnet. In den Figuren la und Ib ist gestrichelt die herkömmlich erforderliche, seitliche Erstreckung dei Flügelstummel beziehungsweise Wülste angedeutet .In Figures I _{, Ia,} Ib and 2, 1 designates the entire flying boat, 2 the flying boat fuselage and 3 wing stubs of usual dimensions or 3a with shortened, lateral extension on the flying boat fuselage 2 below the aircraft wing 4. In Figures la and Ib, the conventionally required lateral extension of the wing stubs or bulges is indicated by dashed lines.

Der Flugzeugtragflügel 4 weist mittels eines später noch näher erläuterten Klappmechanismus 8 (Figur 3) nach unten abklappbare Tragflügelendabschnitte 6 zur Erzielung zusätzlichen Auftriebes bei Bewegungen des Flugzeuges um die Flugzeuglängsachse in Schwimmlaga auf.The aircraft wing 4 has wing end sections 6 that can be folded downwards by means of a folding mechanism 8 (Figure 3) explained in more detail later in order to achieve additional lift when the aircraft moves around the aircraft's longitudinal axis in floating position.

Der Flugzeugtragflügel 4 ist in Hochdeckerbauart an> Flugbootrumpf 2 unter Abstützung mittels Tragstreben 9 angeordnet. In bekannter Weise soll hierbei der Abstand zwischen der Wasseroberfläche W. und den zur Antriebsanlage 10 gehörigen Triebwerken 10' beziehungsweise deren Propeller zum Schutz gegen Beeinträchtigung durch Spritzwasser so groß wie möglich gehalten werden.The aircraft wing 4 is arranged in high-wing design on the flying boat fuselage 2 and supported by means of support struts 9. In a known manner, the distance between the water surface W. and the engines 10' belonging to the propulsion system 10 or their propellers should be kept as large as possible to protect against damage from splash water.

Dabei sind die bei Flugbooten zur Erzielung einer stabilen Schwimmlage die für Schwimmkörper geltenden hydrostatischen Regeln im Hinblick auf die Lage des Metazentrums zum Schwerpunkt. S des Flugbootes 1 mit dem metazentrischen Abstand h (Figur 4) eingehalten.In order to achieve a stable floating position, the hydrostatic rules applicable to floating bodies with regard to the position of the metacenter relative to the center of gravity S of the flying boat 1 with the metacentric distance h (Figure 4) are observed.

Mit 1" ist ferner noch die Spannweite der klappbaren Endäbächiiitte 6 und mit 1 die Spännweite des aus den Tragfiügelhäiftert 4, 4 bestehenden Gesamttragflügel bezeichnet«1" also denotes the span of the folding end wings 6 and 1 denotes the span of the entire wing consisting of the wing halves 4, 4"

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Gemäß Figur 3 enthält der Klappmechanismus 8 für die Tragflügelendabschnitte 6 eine in einer zur senkrechten Fluggerätelängsmittelebene E-E parallelen Ebene E'-E¹ liegende Welle 12 mit der Längsachse x'-x¹ zur drehfesten Aufnahme von Scharnierteilen 14, die mit der tragenden Struktur der Tragflügelendabschnitte 6 fest verbunden sind. Die Welle 12 trägt ferner frei drehbar Gegenscharnierteile 15. die init der Struktur der Tr^gflügelhauptteile 4, 4 fest vereinigt sind.According to Figure 3, the folding mechanism 8 for the wing end sections 6 contains a shaft 12 lying in a plane E'-E ¹ parallel to the vertical longitudinal center plane EE of the aircraft, with the longitudinal axis x'-x ¹ for the rotationally fixed reception of hinge parts 14 which are firmly connected to the supporting structure of the wing end sections 6. The shaft 12 also carries freely rotatable counter-hinge parts 15 which are firmly connected to the structure of the main wing parts 4, 4.

An der Welle 12 greift mittels eines Winkelgetriebes 16 eine hydraulisch arbeitende Verstelleinrichtung 17 an, die einen Hydraulikstellmotor 18, ein diesem nachgeordnetes Untersetzungsgetriebe 20 jnd eine an das Winkelgetriebe 16 der Welle 12 anschließende Antriebswelle 19 enthält.A hydraulically operating adjustment device 17 engages the shaft 12 by means of an angular gear 16, which includes a hydraulic actuator 18, a reduction gear 20 arranged downstream of the latter and a drive shaft 19 connected to the angular gear 16 of the shaft 12.

Ferner ist dem Hydraulikmotor 18 eine Sperrvorrichtung 28 für die Arretierung der Tragflügelendabschnitte S in ihren beiden Endpositionen (Einklappstellung beziehungsweise Ai?- xlappstellung) oder in Zwischenstellungen zugeordnet.Furthermore, the hydraulic motor 18 is assigned a locking device 28 for locking the wing end sections S in their two end positions (folded position or unfolded position) or in intermediate positions.

Zwischenstellungen der Endabschnitte 6 ermöglichen eine Anpassung des Abstarides zwischen Tragflügelhauptebene E"-E" und der Wasserlinie W,, beispielsweise zur Anpassung an herrschendem Seegang.Intermediate positions of the end sections 6 enable an adjustment of the distance between the main wing plane E"-E" and the waterline W,, for example to adapt to prevailing sea conditions.

Die Ausbildung beziehungsweise Anordnung und Bemessung der klappbaren Tragflügelendabschnittas 6 ist nachfolgend an Hand der Darstellung in Figur 1, la, Ib, 2 und 4 erläutert. Mit <v sind die augenblicklichen Neigungswinkel beziehungsweise Rollwirvkel des Flugbootes 1 in Gchwimmlage bezeichnet, das heißt die Winkel zwischen der Horizontalen und der Tragflügelhauptebene E"-E^H um die horizontale Fluggerätelangsachse x-x.The design or arrangement and dimensioning of the foldable wing end sections 6 is explained below with reference to the illustration in Figures 1, la, 1b, 2 and 4. <v denotes the instantaneous angle of inclination or roll angle of the flying boat 1 in the floating position, that is to say the angle between the horizontal and the main wing plane E"-E ^H about the horizontal longitudinal aircraft axis xx.

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Entsprechend den Gesetzmäßigkeiten stellt sich stabiles Gleichgewicht in Schwimmlage des Flugbootes ein beziehungsweise wird ein aufrichtendes Drehmoment bei Neigung um einen Winkel &Lgr;/ erzeugt, wenn das Metazentrum über dem Schwerpunkt S liegt. Das Metazentrum ist der Schnittpunkt der Auftriebsrichtung mit der vertikalen Symmetrieachse des Flugbootes. Der Massenmittelpunkt des um seine Längsachse x-x geneigten Bootes und der Massenmittelpunkt der verdrängten Wassermenge fallen bei Einstellung eines Neigungs-Winkels (*JT nicht zusammen. Das Drehmoment ist dabei der Neigungsbewegung des Flugbootes enSgegengerichtet.According to the laws, a stable equilibrium is established when the flying boat is floating, or a righting torque is generated when it is tilted by an angle Λ/ if the metacenter is above the center of gravity S. The metacenter is the intersection point of the direction of lift with the vertical axis of symmetry of the flying boat. The center of mass of the boat tilted about its longitudinal axis x-x and the center of mass of the displaced water do not coincide when a tilt angle (*JT) is set. The torque is directed in the opposite direction to the tilting movement of the flying boat enS.

Im Gegensatz zur herkömmlichen Ausführung von Flugbooten in bezug auf das hydrostatischen Auftrieb liefernde Volumen in Schwimmläge, ist bei der erfindungsgemäßen Ausbildung gemäß Figur la, Figur Ib beziehungsweise Figur 4 mit ab- " klappbaren Tragflügelendabschnitten 6 und in Richtung der Tragflügelspannweite 1 verkürzten Tragflügelstummeln 3a mit &Lgr;/1 der Winkel bezeichnet bei dem die verkürzten Stummelflügel 3a vollständig oder zumindestens annähernd vollständig ins Wasser eingetaucht sind. Mit &Lgr;/2 ist ferner der Winkel bezeichnet, bei dem bei entsprechnender Neigung des Flugzeuges der nach unten abgeklappte Errdabschnitt 6 des Tragflügels 4 ins Wasser eintaucht (Figur Ib).In contrast to the conventional design of flying boats with respect to the volume providing hydrostatic lift in floating position, in the design according to the invention according to Figure 1a, Figure 1b or Figure 4 with foldable wing end sections 6 and wing stubs 3a shortened in the direction of the wing span 1, Λ/1 designates the angle at which the shortened stub wings 3a are completely or at least almost completely submerged in the water. Λ/2 also designates the angle at which, with a corresponding inclination of the aircraft, the downwardly folded bottom section 6 of the wing 4 submerges in the water (Figure 1b).

Nach dem Diagramm gemäß Figur 4 ist mit I die Kurve des Verlaufs der metazentrischen Höhe h über dem Schwerpunkt S in Abhängigkeit von der Neigung mit den Winkeln *V desAccording to the diagram in Figure 4, I is the curve of the metacentric height h above the center of gravity S as a function of the inclination with the angles *V of the

1 Flugzeuges gegenüber der Horizontalen bezeichnet. Die Kurve II gibt dabei die metazentrische Höhe h über dem Schwerpunkt S in Abhängigkeit von den Neigungswinkeln für den in Abklappstellung befindlichen Endabschmitt 6 der Tragflügel 4 an.1 aircraft relative to the horizontal. Curve II indicates the metacentric height h above the center of gravity S as a function of the angle of inclination for the end section 6 of the wing 4 in the folded position.

Ferner bezieht sich die Kurve Ia auf die metäzentrische Höhe h der verkürzten Stummelflügel 3a bezogen auf den Schwerpunkt S bei unterschiedlichen NGigungswinkeln &Lgr;7 < rtji beziehungsweise wla stellen die Kurvenscheitelpunkte mit dem größten Abstand h dar. /U 2 ist der Eintauchpunkt für den in Abklappstellung befindlichen Tragflügelendabschnitt 6.Furthermore, the curve Ia refers to the metacentric height h of the shortened stub wings 3a relative to the center of gravity S at different inclination angles Λ7 < rtji or wla represent the curve vertices with the greatest distance h. /U 2 is the immersion point for the wing end section 6 in the folded position.

Die Wirkungsweise der neuerungsgemäßen Ausbildung ist so, daß bei kleinen Neigungswinkeln A/ weitgehend die metäzentrische Höhe h konstant bleibt.The innovative design works in such a way that, at small angles of inclination A/, the metacentric height h remains largely constant.

Mit zunehmender Neigung des Flugzeuges aus der Horizontalen tauchen die Flügelstummel 3a zunehmend in das Wasser ein, das heißt daß die metäzentrische Höhe h weiterhin arigenähert konstant bleibt oder eher noch etwas ansteigt, da die Stummelflügel 3a mit ihrem weiten Hebelärm zum Schwerpunkt S hin wirksam sind.As the aircraft inclines from the horizontal, the wing stubs 3a increasingly dip into the water, which means that the metacentric height h remains approximately constant or even increases slightly, since the stub wings 3a with their large lever arm are effective towards the center of gravity S.

Bei voll eingetauchtem Stummelflügel 3a ist das Maximum der metazentrischen Höhe h erreicht, und mit weiter zunehmender Neigung bleibt die Auftriebskraft der Flügelstummel unverändert, wobei der Hebelarm zum Schwerpunkt S hin jedoch rasch abnimmt. Infolgedessen verringert sich die metazentrische Höhe beziehungsweise das Stabilitätsmäß h mit zunehmender Neigung und wird negativ, wenn das Metazentrum unterhalb des Schwerpunktes S liegt, was zum Kippen des Flugbootes führt. Wie der Vergleich der Kurven I beziehungsweise Ia und II gemäß dem Diagramm nach Figur 4 zeigt, ist der Bereich verminderter metazentrischer Höhe h bei abgeklappten Tragflügelendabschnitten 6 trotz verkürzter Ausbildung der Stummelflügel deutlich verringert.When the stub wing 3a is fully submerged, the maximum metacentric height h is reached, and with further increasing inclination the lift force of the wing stubs remains unchanged, although the lever arm decreases rapidly towards the center of gravity S. As a result, the metacentric height or the stability measure h decreases with increasing inclination and becomes negative when the metacenter is below the center of gravity S, which leads to the flying boat tipping over. As the comparison of curves I or Ia and II according to the diagram in Figure 4 shows, the area of reduced metacentric height h is significantly reduced when the wing end sections 6 are folded down, despite the shortened design of the stub wings.

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Claims (1)

DORNIER GMBH Aktenzeichen:DORNIER GMBH Reference number: Friedrichshafen G 87 17 355.7Friedrichshafen G 87 17 355.7 Reg. 2582 GmReg. 2582 Gm 1. Einrichtung zur Aufrechterhaltung der Schwimmstabilität von Wasserflugzeugen, insbesondere von Stummelflügel und bzw. oder Wülste aufweisenden Flugbooten, wobei die Stummelflüqel bzw. Wülste zur Erzeugung zusätzlichen Auftriebs zur Auftriebserzeugung durch den Flugbootrumpf in Abhängigkeit von der Flugzeugquerneigung dienen, dadurch gekennzeichnet, daß1. Device for maintaining the floating stability of seaplanes, in particular of flying boats with stub wings and/or bulges, the stub wings or bulges serving to generate additional lift for the generation of lift by the flying boat hull depending on the aircraft bank angle, characterized in that - zur Erzeugung hydrostatischen Auftriebs in QuerneigungsJage &Lgr;/des Flugzeugs die äußeren Tragflügelenden als vom Tragflügel (4) getrennte Abschnitte (6) ausgebildet und um Achsen (12) in einer Ebene (E'-E¹) parallel zu der die Fluggerätelängsachse (x) enthaltenden senkrechten Längsmittelebene (E-E) aus der Stellung als Tragflügelabschnitt schwenkbar und nach unten abklappbar ausgebildet sind und- to generate hydrostatic lift in the bank angle of the aircraft, the outer wing ends are designed as sections (6) separate from the wing (4) and are designed to be pivotable about axes (12) in a plane (E'-E ¹ ) parallel to the vertical longitudinal center plane (EE) containing the aircraft's longitudinal axis (x) from the position as a wing section and to be folded down, and - die Endabschnitte (6) eine Erstreckung in Richtung ihrer Spannweite (I¹) aufweisen, bei der in Flugfceugquerlage mit dem Querneigungswinkel rj= 0 die Endabschnitte (6) in Abklappstellung in einem Abstand zur Wasserlinie (W. ) liegen.- the end sections (6) have an extension in the direction of their span (I ¹ ) such that in the transverse flight position with the bank angle rj = 0 the end sections (6) in the folded position are at a distance from the waterline (W. ). 2. Üiinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftrieb liefernde Volumen des Differenz-Anteiles des Flügelstummelvolumens (Flügelstummel 3 2!Um verkürzten Flügelstummel 3a) jeweils einer Flug-2. Device according to claim 1, characterized in that the lift-providing volume of the differential portion of the wing stub volume (wing stub 3 2! Um shortened wing stub 3a) of each flight 2 -2 - &bull; · IMl&bull; · IMl &bull; · · · · · 4 · &agr; « ■ ■ a ■·· &igr;· «&igr; &bull; · · · · · 4 · &agr; « ■ ■ a ■·· &igr;· «&igr; zeugseite multipliziert mit dessen Hebelarm (mittlerer Abstand von der vertikalen Flugzeuglängsmittelebene E-E) addiert zu dem Auftrieb liefernden Volumen des eingetauchten Flügelendabschnittes (6) multipliziert mit dessen Abstand vom Flugzeugschwerpunkt (S) konstant ist.side of the aircraft multiplied by its lever arm (average distance from the vertical longitudinal center plane of the aircraft E-E) added to the lift-providing volume of the submerged wing tip section (6) multiplied by its distance from the aircraft center of gravity (S) is constant. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g^kennzeichnet, daß die Spannweite (I¹) der abklappbaren3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the span (I ¹ ) of the foldable Flügelendabschnitte (6) so bemessen ist, daß bei Querneigung t\J des Flugzeuges und eingetauchtem Flügelstummel (3a) die Flügelendteile (6) in Abklappstellung eintauchen.The wing tip sections (6) are dimensioned such that when the aircraft is inclined at t\J and the wing stub (3a) is submerged, the wing tip sections (6) dip into the folded position. 4. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis4. Device according to at least one of claims 1 to 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragflügelendabschnitte (6) in Endklappst-ellung eine gegenüber der Tragflügel Hauptebene (E"-E") geneigte Lage einnahmen.3, characterized in that the wing end sections (6) in the final folding position assume an inclined position relative to the wing main plane (E"-E"). 5. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis5. Device according to at least one of claims 1 to 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragflügelendabschnitte (6) zumindest zu einem Teil als Körper zur Erzeugung hydrostatischen Auftriebes ausgebildet sind.4, characterized in that the wing end sections (6) are at least partially designed as bodies for generating hydrostatic lift. 6. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis6. Device according to at least one of claims 1 to 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den Endabschnitten (6) zusätzlichen, hydrostatischen Auftrieb liefernde Auftriebskörper angeordnet sind.5, characterized in that buoyancy bodies providing additional hydrostatic buoyancy are arranged at the end sections (6). 7. Einrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis7. Device according to at least one of claims 1 to 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine die FlügolQndteile (6) in den Endstellungen und beziehungsweise ödei* Zwischenstellungen arretierende Vorrichtung (28)6, characterized in that a device (28) locking the wing end parts (6) in the end positions and/or intermediate positions **** saae sis _{i? ie} je**** say sis _{i? who} are you 3 -3 - vorgesehen ist,is provided, Einrichtung nach mindestens einem der Vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkiäppiänge (Spannweite) der abklappbaren Tragflügelendteile j unter der Voraussetzung einer Rümpf-Eintauchtiefe* bei mittlerer Beladung des Flugzeuges 75 % öder geringer als ?B % des Äbstandes (h) zwischen Tragflügel-Unterseite und Wasseroberfläche (W, ) beträgt> Device according to at least one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the folding length (span) of the folding wing end parts j, assuming a fuselage immersion depth* with an average load of the aircraft, is 75 % or less than ?B% of the distance (h) between the underside of the wing and the water surface (W, ) > 18.10.198818.10.1988