DE102006017135A1

DE102006017135A1 - Doppelkippflügel-Flugzeug

Info

Publication number: DE102006017135A1
Application number: DE200610017135
Authority: DE
Inventors: Stefan Szanto
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2007-10-25

Abstract

Das Doppelkippflügel-Flugzeug ist für den Lufttransport bestimmt. Es charakterisiert sich dadurch, dass es zwei unabhängige und mobile Auftriebskraftflügel in Bezug auf den Rumpf besitzt und ein Seitenruder auf dem Bug. Die Flügel sind auf dem Rumpfrücken auf Rampen montiert, die mit den Achsen und Kippstangen mit den Servomechanismen verbunden sind, welche durch Fernbedienung den Anstellwinkel jeden Flügels nach Bedarf der Auftriebskraft und der Position des Rumpfes in Bezug auf die waagerechte Lager vergrößert oder verkleinert. Durch das Anpassen der Anstellwinkel ermöglicht dieses System, dass das Steigen und Senken des Flugzeugs nicht abhängig von der Position des Rumpfes ist, sondern nur von den Anstellwinkeln der Flügel (Fig. 1). Das Seitenruder vom Bug funktioniert gemeinsam mit dem Seitenruder vom Rumpfende beim Ausführen der Kurven und beim Seitengleiten im Falle der Abweichung eines Hindernisses, der Richtungsanpassung und Einhaltung der Linie im Falle eines Seitenwindes (Fig. 2).

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf die Perfektionierung des Flugzeugs, mit dem Zweck, die Flexibilität bei den verschiedenen notwendigen Manövern, zu vergrößern. Das Flugzeug gehört zum Alltag der Menschen. Dieser Verkehrszweig wächst am schnellsten und trägt zur Überfüllung des Luftraums und der Flughäfen bei. Um dieser Lage Herr zu werden, muss das Flugzeug eine größere Flexibilität besitzen. Die Flexibilität konnte nicht Schritt halten mit den anderen Verbesserungen. Der Grund dafür war die Tradition und die Baukonzeption. Das Vergrößern der Flexibilität kann nicht erzielt werden, ohne die Möglichkeiten, die das Flugzeug durch seine Baukonzeption besitzt, zu analysieren. Bis jetzt wurden auf der ganzen Welt über 2500 Flugapparate (dazu zählen auch die Hubschrauber) gebaut.
Von den bisher gebauten Flugzeugen charakterisieren sich 99,99% davon dadurch, dass die Flügel mit dem Rumpf einen Monolith bilden. Diese Tatsache macht klar, dass die Flexibilität so groß ist, wie die Bauauffassung erlaubt. Es ist wahr, dass die Unbeweglichkeit der Flügel gegenüber dem Rumpf, zum Teil durch einige Profile und Oberflächen (Vorflügel und Landeklappen) kompensiert werden kann, die sich in ihre Plätzchen verstecken oder zum bestimmten Zeitpunkt ausgefahren werden. Diese dienen zur Veränderung der Geschwindigkeitsparameter und bei der Auftriebskraft, beim Manöver des Starts und der Landung. Sie sind nicht ausschlaggebend in anderen Situationen, wo eine größere Flexibilität notwendig wäre. Wenn man ausrechnet, wie oft diese Profile und Oberflächen tätig sind, stellt sich heraus, dass sie zu 95% der Zeit untätig sind und als Ballast mitgetragen werden. Eine der Naturperfektionen, bei den Vögeln beispielsweise, ist die unvergleichliche Flexibilität und Mobilität aller Körperteile. Auch die Flugzeuge haben einige mobile Bestandteile, wie z.B. Seitenruder, Höhenruder, Trimmklappen. Diese Teile überschreiten aber nicht 20% der gesamten Flugzeugstruktur. Das prozentuale Wachsen der mobilen Teile könnte auch beim Wachsen der Flexibilität beitragen. Eine der Möglichkeiten wäre an den Tragflügeln. Diese Flexibilität könnte sich auf die Änderung des Wertes der Flügeltragkraft durch das Ändern des α-Winkels gegenüber eines Referenzplans, der waagerecht ist, beziehen. Also, wenn ein Flugzeug steigt, gewinnt es an Höhe, der α-Winkel des Flügels ist größer, durch die Lage des Flugzeugrumpfes, der nicht mehr waagerecht sondern schräg ist, mit dem Bug gegen den Himmel. Durch das Ändern der Tragkraft des Flugzeugs steigt das Flugzeug, es behält seine Höhe, es sinkt und landet. Alle diese Manöver macht man durch das Ändern der Lage des Flugzeugrumpfes gegenüber der waagerechten Lage des Flugzeugs. Diese Änderungen der Lage des Rumpfes werden durch das Balancieren nach vorne und nach hinten auf der Transversalaxe des Tragflügels gemacht. Die Flexibilisierung, bezüglich der Manöver Start, Aufstieg, Flug auf bestimmter Höhe, Abstieg und Landung, kann man erreichen, auch nur durch Änderung des α-Winkels der Tragflügel gegenüber der Längenaxe des Rumpfes. Für die Gruppe vom Rumpfheck, auch Leitwerk genannt, ist es schwer möglich, das Gleichgewicht eines Rumpfes auf einer einzigen Transversalaxe, zu halten. Diese Möglichkeit könnte es geben, im Falle eines Flugzeugs mit zwei Tragflügeln und einem Rumpf, der wie ein Waggon auf zwei Axen gesetzt wird. In diesem Fall gibt es eine Längenaxe auf zwei Transversalaxen, deren Stabilität und Gleichgewicht leicht durch die Anpassung der Flügelwinkel durchgeführt wird. In der 1. Figur ist ein Flugzeug dargestellt. Es besteht aus: Rumpf 3; Flügel 1 und 2; Seitenruder 4 und 5, Verankerungsrampen 6 und 7, Kippstangen 8 und 9; Servomechanismen 10 und 11. In der 1a werden die Winkel α1 und α2 gegenüber der Längenaxe A so viel vergrößert, bis die Tragkraft die Geschwindigkeitskraft überschreitet und das Flugzeug gewinnt an Höhe. Wie man bemerken kann, ist der Rumpf in waagerechter Lage. In der 1b ist dasselbe Flugzeug dargestellt, aber die Winkel α1 und α2 sind kleiner, bis zu dem Niveau, wo die Tragkraft gleich mit der Gravitationskraft ist. Die Flughöhe bleibt dieselbe. In der 1c ist dasselbe Flugzeug, aber die Winkel α1 und α2 sind mit negativem Wert gegenüber der Längenaxe A. Es ist ein Abstiegsmanöver, eine Veränderung der Höhenevolution. Ebenfalls ist bei der Flexibilitätsvergrößerung auch die Möglichkeit des Richtungswechsels eingeschlossen. Es ist bekannt, dass das Flugzeug in der Luft keine anderen Manövermöglichkeiten besitzt, als die mobilen Bestandteile, die das Leitwerk bilden (bestehend aus Höhenruder, Seitenruder, Trimmklappen). Durch die Lage dieser Teile zu den Luftströmen beeinflussen in der Flugzeit verschiedene Kräfte den Flugzeugrumpf (seitlich, senkrecht). Durch das Leitwerk wird der Rumpf vom Heck aus in vier Richtungen manövriert und die Neigung wird vom Flügel aktioniert. Diese Technik wird zur Zeit bei den großen Flugzeugen angewandt, aber sie ist bei dem Richtungswechsel nicht erfolgreich genug. Um schnell die Richtung wechseln zu können, braucht man ein Seitenruder auch am Bug. In der 2b wird ein anderes Flugzeug vorgestellt, im Falle eines Flugs mit Seitenwind. Die Lage der Seitenruder 4 und 5 werden benutzt um Widerstand zu leisten, damit die Fluglinie eingehalten werden kann. Auf dem Rumpf 3 sind die Flügel 1 und 2 verankert. 3a stellt ein Seitenbild mit halben Flügeln dar, deren vollständiges Bild auf 3b zu sehen ist. Die Flügel 1 und 2, die auf dem Rumpf 3 verankert sind, sind auf derselben Höhe, aber mit unterschiedlichen Neigungswinkeln; 3c, wo die Spitzen weit voneinander sind, um den Einfluss der Wirbelluftströmung aus diesen Zonen zu mindern.

Claims

Die Erfindung bezieht sich auf die Bauperfektionierung, um die Flexibilität des Flugzeugs zu verbessern. Dieses geschieht durch eine bessere Teilnahme der Flügel und der Seitenruder bei den notwendigen Manöverbewegungen für jeden Flug, um die Sicherheit und Bequemlichkeit zu erhöhen. Die beste technische Lösung dieses Desiderats ist das Flugzeug mit Doppelkippflügeln (mit zwei Flügeln und zwei Rudern an einem Rumpf). Dieses Flugzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel ihren Winkel verändern können (weil sie mobil sind) und so können alle Höhenmanöver ohne die direkte Teilnahme des Rumpfes (der passiv oder waagerecht gehalten wird) durchgeführt werden.
Wie aus dem ersten Anspruch hervor geht, besteht das Doppelkippflügel-Flugzeug aus den Flügeln 1 und 2; dem Rumpf 3; den Seitenrudern 4 und 5; den Rampen 6 und 7; den Kippstangen 8 und 9; den Kippmechanismen 10 und 11. Die direkte Teilnahme der Flügel besteht in der Bewegung für die Winkelmodifizierung α1 und α2 gegenüber der Längenaxe A (1a). Durch diese Modifizierung kann die Auftriebskraft größer als die Schwerkraft (1a), gleich (1b) oder kleiner (1c) sein; jede Figur bezieht sich auf einen Manövertyp auf der Vertikale.
Wie aus dem ersten Anspruch hervorgeht, charakterisiert sich das Doppelkippflügel-Flugzeug noch durch eine verbesserte Flexibilität bei der Wahrung der Flugrichtung, bei dem Richtungswechsel oder bei Abweichungen, die von den Seitenrudern 4 und 5, davon eines am Bug, durchgeführt werden. Durch die entsprechende Einstellung ihrer Lage, dienen sie, bei der Wahrung der Flugrichtung, dem Richtungswechsel (2a) und der Abweichung oder dem Seitenwind (2b).
Wie aus dem ersten Anspruch hervorgeht, ist das Doppelkippflügel-Flugzeug in drei Ansichten dargestellt. Im Ruhestand, mit einigen Einzelheiten wie: Seitensicht mit halben Flügeln (3a), Sicht von oben mit den Transversalaxen B1 und B2 (3b), Vordersicht mit dem Flügel 1 (vorne) und Flügel 2 (hinten), Seitenruder 5 (am Bug) und Rampe (3c).
Wie aus dem ersten Anspruch hervorgeht, kann das Doppelkippflügel-Flugzeug die Flügel 1 und 2 auch an einem anderen Platz des Rumpfes 3 und eine andere Anordnung haben, mit der Bedingung, dass die Winkelmobilität α1 und α2 gegenüber der Längenaxe A und durch Benutzen eines Seitenruders 5 (am Bug), erhalten bleibt.