CH700723B1 - Flugzeug. - Google Patents

Abstract

Das erfindungsgemässe Flugzeug (1) umfasst einen sehr breiten Rumpf (3), der Teil der beiden etwas kürzer als üblich gestalteten Flügel (5) ist. Ein Teil der Flügel (5) lässt sich dadurch als Kabine oder für andere Infrastrukturzwecke nutzen. Die beiden Triebwerke (15) sind über dem Heckbereich (11) zwischen den Seitenleitwerken (9) angeordnet. Sie liegen in einer Triebwerkgondel. Die Flügelenden (23) weisen Flaps (25) auf, die eine gezackte Form haben.

Description

  [0001]    Gegenstand der Erfindung ist ein Flugzeug gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

  

[0002]    Flugzeuge, insbesondere Verkehrsflugzeuge, umfassen üblicherweise einen rohrförmigen Rumpf, an dem seitlich Flügel und am Heck Höhen- und Seitenleitwerke angebracht sind. Der Rumpf trägt bei solchen Konstruktionen nur unwesentlich zum aerodynamischen Auftrieb bei. Nachteilig an dieser Konstruktion ist weiter, dass die Verbindung zwischen Rumpf und Flügel oft eine Schwachstelle darstellt und zudem der zur Verfügung stehende nutzbare Raum stets bescheiden bleibt. Aus dem Militärbereich sind auch Nur-Flügler-Flugzeuge bekannt, bei denen der Kabinenbereich im deltaförmigen Flügel angeordnet ist. Nur-Flügler der bekannten Bauart haben in der Konstruktion von Passagierflugzeugen keinen Eingang gefunden.

  

[0003]    Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Flugzeugs mit einem möglichst grossen nutzbaren Volumen für Passagiere und Fracht mit einem in sich sehr steifen Rumpf und geringem Treibstoffverbrauch und geringer Lärmentwicklung.

  

[0004]    Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Flugzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

  

[0005]    Vorteilhafte Ausgestaltungen des Flugzeugs sind in den abhängigen Ansprüchen umschrieben.

  

[0006]    Durch die Ausgestaltung des Rumpfbereichs im hinteren Abschnitt als Teil der Flügel und damit des Auftriebs ergibt sich ein kompakter, äusserst verbindungssteifer Flugkörper. Durch die Befestigung der Triebwerke zwischen einem doppelten Leitwerk, welche seitlich an das Rumpfende angeformt sind, können aerodynamisch vorteilhafte Verhältnisse geschaffen werden. Die erfindungsgemässe Ausbildung der Flügelenden vermindert die dort übliche Luftverwirbelung (Wirbelschleppe). Zusätzlich wird während den Start- und Landephasen der Auftrieb verbessert und der Treibstoffverbrauch vermindert. Die um eine horizontale Achse einstell- und verstellbare Luftführung der Triebwerke ermöglicht eine Anpassung der Luftführung in den verschiedenen Flug- und Start- sowie Landephasen.

  

[0007]    Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen
<tb>Fig. 1<sep>eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemässen Flugzeugs,


  <tb>Fig. 2<sep>eine vergrösserte Darstellung eines Flügelendes des Flugzeugs aus Fig. 1,


  <tb>Fig. 2a<sep>eine vergrösserte Darstellung des Flügelendes während der Flugphase,


  <tb>Fig. 3<sep>eine vergrösserte Darstellung des Heckbereichs des Flugzeugs,


  <tb>Fig. 4<sep>eine schematische Darstellung des Passagierbereichs,


  <tb>Fig. 5<sep>eine perspektivische Ansicht des Flugzeugs von hinten,


  <tb>Fig. 5a<sep>eine vergrösserte Darstellung des Flügelendes in der Start- und Landephase,


  <tb>Fig. 6<sep>eine Ansicht des Flugzeugs von vorn in Flugrichtung.

  

[0008]    In Fig. 1 ist mit Bezugszeichen 1 das erfindungsgemässe Flugzeug in perspektivischer Darstellung gezeigt, das einen Rumpf 3 aufweist, der im Verhältnis zur Flügelspannweite sehr breit ist. Die beiden an deren Unterseite übergangsfrei am Rumpf 3 ausgebildeten und mit dem Rumpf 3 eine Einheit bildenden Flügel 5 erstrecken sich im Bereich der Hinterkante 7 bis ans Rumpfende unter die Seitenleitwerke 9. Letztere sind seitlich an den im Heckbereich 11 des in einen Flügel auslaufenden Rumpfs 3 angeformt. Mit anderen Worten, der Bereich des Rumpfs 3 zwischen den beiden Seitenleitwerken 9 bildet das hintere Ende eines zentralen Flügels mit einem an dessen Hinterkante 7 angebrachten Höhenruder 13. Über dem Heckbereich 11 sind zwischen den beiden Seitenleitwerken Triebwerke oder Motoren 15 eingesetzt.

   Die Triebwerke 15 sind in einer zwischen den Seitenleitwerken angeordneten Motorgondel 17 eingesetzt. An deren Enden können um eine horizontale Achse verstellbare Schubdüsen angeordnet sein, welche den Luftstrahl der Triebwerke 15 umlenken können. Im seitlichen Übergangsbereich zwischen dem Flügel- und dem Heckbereich 11, an dem die Seitenleitwerke 9 aufgesetzt sind, sind Querruder 21 integriert, die als Mixedcontrol gebraucht werden können. Die vorzugsweise abgekröpften Flügelenden 23 bzw. Aussenflügel sind mit Klappen 25, in der Fachsprache "Flaps" genannt, bestückt, deren freie Hinterkanten 29 kronenzackenförmig ausgebildet sind (vergleiche Fig. 2) und Wirbelschleppen verhindern.

  

[0009]    In der vergrösserten Darstellung des Flügelendes gemäss Fig. 2a sind die Flaps in Flugstellung, d.h. sie bilden mit dem Vorderteil des Flügels im Wesentlichen eine Einheit. Luft kann in dieser Stellung nicht zwischen den Flaps hindurchtreten. Demgegenüber sind in der Darstellung gemäss Fig. 5a, welche einen Querschnitt längs Linie Va-Va in Fig. 5 darstellt, die Flaps ausgefahren, so dass Luft zwischen diesen hindurch von unten nach oben geführt wird, wodurch die Start- und Landegeschwindigkeit wesentlich reduziert wird.

  

[0010]    Aus dem Querschnitt durch die Triebwerksanordnung gemäss Fig. 3 sind die Lage der Triebwerkgondel zwischen den Verbindungsflügeln 17 und eines darin untergebrachten Triebwerks 15 ersichtlich. Weiter ist die Lage des Höhenruders 13 dargestellt und dessen Anordnung im Profil des Heckbereichs 11 des Rumpfs 3. Aus dieser Darstellung ist auch ersichtlich, dass der Rumpf 3 zusammen mit dessen Heckbereich 11 die Gestalt eines Flügels aufweist. Über dem Höhenruder 13 sind im Seitenleitwerk 9 die Seitenruder 27 dargestellt.

  

[0011]    In der schematischen Darstellung des Kabinenlayouts in Fig. 4 ist eine mögliche Aufteilung des sehr breiten Rumpfs 3 ersichtlich. Anstelle von einigen wenigen nebeneinander angeordneten Sitzen kann durch diese Rumpfgestaltung der Rumpf 3 in einzelne Räume aufgeteilt werden, seien es nun Liegeräume 71, Aufenthaltsräume 73, Verpflegungsräume, eine Bibliothek 75 im Flügelansatz usw. Die auch bei heutigen Grossraumflugzeugen röhrenförmige Gestalt des Fluggastraums entfällt hier völlig.

  

[0012]    Der im Querschnitt etwa die Gestalt einer in vertikal zusammengedrückter "8" erlaubt es, den Rumpf 3 konstruktiv sehr steif und als tragenden Teil nicht nur bezüglich der Festigkeit, sondern auch aerodynamisch optimal zu gestalten (Fig. 5).

  

[0013]    Durch die Vergrösserung des Rumpfquerschnitts und in Flugrichtung Verlängerung der Flügel 5 kann der Treibstoff sehr konzentriert im Schwerpunktbereich des Flugzeugs 1 gespeichert werden, so dass ein Umpumpen während des Flugs entfallen kann. Der Treibstoff kann beispielsweise in den beiden Flügeln 5 und unterhalb der Kabine angeordnet werden. Bei einer Bauchlandung kann der Rumpf auf zwei längs an der Rumpfunterseite angeformten Profilen 31 gleiten.

Claims (6)

1. Flugzeug (1), umfassend einen Rumpfbereich (3), einen Hauptflügelbereich (5) und einen Heckflügelbereich (11), wobei der Heckflügelbereich (11) und der Rumpfbereich (3) einen Teil des aerodynamisch tragenden Flügelbereichs darstellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite des Rumpfbereichs (3) und des Heckflügelbereichs (11) einen Teil des Flügelprofils bildet und dass der hintere Abschnitt des Rumpfs die Funktion eines Flügels aufweist.

2. Flugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich des hinteren Abschnitts des Rumpfs zwei Seitenleitwerke (9) angeformt sind, zwischen denen in einem Abstand zur Oberseite des hinteren Bereichs des Rumpfs in einer Triebwerkgondel mindestens ein Triebwerk (15) aufgehängt ist und dass mindestens an einem oberen und/oder unteren Verbindungsflügel (17) zwischen den Seitenleitwerken (9) hinter der Triebwerkgondel Schubdüsen (19) zum Lenken des Luftstrahls des mindestens einen Triebwerks (13) angeordnet sind.

3. Flugzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des hinteren Abschnitts des Rumpfs wellenförmig gestaltet ist.

4. Flugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Flügelenden (23) Klappen (25) angeordnet sind, deren Hinterkante (29) zackenförmig ausgebildet ist.

5. Flugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Rumpfs (3) im vorderen Bereich die Gestalt einer vertikal zusammengestauchten "8" aufweist.

6. Flugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Aufenthalts- und/oder Infrastrukturräume in den Flügelansätzen untergebracht ist.