DE102011112941A1

DE102011112941A1 - Triebwerksanordnung für Luftfahrzeuge mit schub- und auftriebsbildenden Strahltriebwerken

Info

Publication number: DE102011112941A1
Application number: DE201110112941
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2011-09-13
Publication date: 2012-06-28

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Triebwerksanordnung für Luftfahrzeuge (1) mit schob- und auftriebsbildenden Strahltriebwerken (2), die dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Triebwerk (2) entweder a) vor den Tragflächen (3) in der Weise angeordnet ist, dass der Triebwerksstrahl (20) um und/oder auf und/oder unter die Tragfläche (3) gerichtet wird oder b) hinter den Tragflächen (3) in der Weise angeordnet ist, dass die von den Tragflächen (3) strömende Luft zumindest teilweise in das mindestens eine Triebwerk (2) geleitet wird, um dadurch den Auftrieb an den Tragflächen (3) zu erhöhen, zu senken und/oder zu stabilisieren.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Triebwerksanordnung für Luftfahrzeuge mit schub- und auftriebsbildenden Strahltriebwerken.
Stand der Technik
Herkömmlich werden Triebwerke in der Regel, aber nicht ausschließlich, unterhalb der Flügel in einigem Abstand angeordnet, um die Flügelumströmung nicht zu stark zu beeinträchtigen. Die Triebwerke werden dabei vor der Flügelvorderkante derart angeordnet, dass die Belastung durch ein Drehmoment um die Flügellängsachse, sog. Torsionsbelastung der höchstbelastetsten Stelle des Flügels, möglichst gering gehalten wird. Die Anordnung vor der Flügelkante ist außerdem günstig für das dynamische Schwingungsverhalten (Flattern) des Flügels.
Die mit diesen konventionell angeordneten Triebwerken ausgestatteten Luftfahrzeuge benötigen jedoch für einen sicheren Start und eine sichere Landung prinzipiell relativ lange Start- und Landebahnen, die Tragflächen müssen schnee- und eisfrei sein und es müssen gute Windverhältnisse gegen die Flugrichtung sowie eine relativ hohe Start- und Landegeschwindigkeit für den Auftrieb vorhanden sein. Länge An-/Abflugstrecken in niedriger Höhe sind überdies mit Immissionen über besiedelten Gebieten verbunden. Ferner ist es notwendig, dass die Start- und Landebahnen festgelegte Himmelsrichtungen für den An- und Abflug aufweisen. Aufgrund der notwendigen Geschwindigkeit müssen zudem große Abstände zu anderen Luftfahrzeugen im Luftraum vorhanden sein, wodurch es nicht selten zu Warteschleifen in überfüllten Lufträumen kommt. Während des Fluges müssen weiterhin konstruktionsbedingt stabile Windverhältnisse zur Sicherung der Fluglage vorherrschen.
Darstellung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Triebwerksonordnung für Luftfahrzeuge mit schub- und auftriebsbildenden Strahltriebwerken zu schaffen, das die vorgenannten Nachteile ausräumt.
Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Triebwerksonordnung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Danach ist eine Triebwerksonordnung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Triebwerk a) vor den Tragflächen in der Weise angeordnet ist, dass der Triebwerksstrahl um und/oder auf und/oder unter die Tragfläche gerichtet wird und/oder b) hinter den Tragflächen in der Weise angeordnet ist, dass die von den Tragflächen strömende Luft zumindest teilweise in das mindestens eine Triebwerk geleitet wird, um dadurch den Auftrieb an den Tragflächen zu erhöhen, zu senken und/oder zu stabilisieren, wobei das mindestens eine Triebwerk vorteilhafterweise auf und/oder abschwenkbar ausgestaltet ist.
Luftfahrzeuge mit vor und/oder hinter den Tragflächen angeordneten beweglichen Strahltriebwerken, welche insbesondere bei Start. Landung, wartenden, turbulenten oder eisbildenden Flugsituationen mittels Strahl auf bzw. um die Tragflächen geführt den Auftrieb erhöhen, senken oder sichern, und welche darüber hinaus mit beweglichen Strahltriebwerken ausgestattet sind, benötigen im Gegensatz zu den konventionellen Triebwerksanordnungen keine oder nur sehr kurze Start- und Landebahnen. Durch den warmen Schubstrahl ist eine Enteisung der Tragflächen oder eine aufwendige Entfernung des auf den Tragflächen befindlichen Schnees nicht mehr erforderlich.
Luftfahrzeuge mit vor und/oder in der beschriebenen Weise hinter den Tragflächen angeordneten Strahltriebwerken können auch bei Windverhältnissen in Flugrichtung sicher starten und landen sowie mit geringer Geschwindigkeit fliegen und fast senkrecht starten und landen. Es besteht eine hohe Flugsicherheit auch bei geringen Abständen zu anderen Luftfahrzeugen im Luftraum. Im Luftraum lassen sich Luftfahrzeuge fast auf der Stelle wenden und benötigen keine Warteschleifen. Ferner verfügen sie durch Eigenauftriebserzeugung über höchste Stabilität in der Fluglage und können durch Eigenauftriebserzeugung in jede Himmelsrichtung starten und landen. Überdies reduzieren Luftfahrzeuge mit einer erfindungsgemäßen Triebwerksanordnung bereits ab Flughafen durch kurze An-/Abflugstrecken mit großen Flughöhen Immissionen in besiedelten Gebieten in erheblichem Maße.
Für den üblichen Flugbetrieb werden die Strahltriebwerke in bevorzugter Ausführung auf oder abgeschwenkt, so dass der Strahl die Tragflächen nicht erfasst. Die Strahltriebwerke können mittels einer Haltevorrichtung an den Tragflächen oder am Rumpf des Luftfahrzeuges oder mittels eines Vorflügels am Rumpf oder auf jegliche andere Weise beabstandet zu den Tragflächen befestigt werden. Die Vorflügel können hierbei die Funktion der Querruder übernehmen und Seitenleitwerke im Strahlbereich der Tragflächen angeordnet werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Triebwerksanordnung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von der Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
In den Zeichnungen zeigen
1 die Triebwerksanordnung an einem Luftfahrzeug 1 mit Strahltriebwerken 2 für Schub und Auftrieb in der Draufsicht schematisch;
2 ein Strahltriebwerk 2;
3 die Triebwerksanordnung an einem Luftfahrzeug 1 mit Strahltriebwerken 2 für Schub und Auftrieb in der Front- und in der Seitenansicht.
Ausführung der Erfindung
1 zeigt die Triebwerksanordnung an einem Luftfahrzeug 1 mit Strahltriebwerken 2 für Schub und Auftrieb in der Draufsicht, schematisch in einer bevorzugten Ausführungsform. In der in 1 ersichtlichen Ausführung der Erfindung ist das mindestens eine Triebwerk 2 auf- und/oder abschwenkbar ausgestaltet, wobei das mindestens eine Triebwerk 2 vor den Tragflächen 3 in seiner Lage vertikal und/oder horizontal für sich allein oder zusammen mit einem am Rumpf oder an den Tragflächen 3 des Luftfahrzeuges 1 angeordneten Vorflügeln 30 oder einer Haltevorrichtung (nicht dargestellt) schwenkbar/beweglich angeordnet ist.
Zur Steuerung des Luftfahrzeuges 1 können ferner bewegliche Seitenleitwerke im Schubstrahl an den Tragflächen 3 angebracht sein.
In einer weiteren nicht dargestellten vorteilhaften Ausführung der Erfindung übernehmen die Tragflächen 3 als auch die Vorflügel 30 zur Steuerung des Luftfahrzeuges 1 die Funktion des Querruders.
Alternativ zu konventionellen Strahltriebwerken 2 wird das mindestens eine Triebwerk 2 mittels Stromerzeuger oder Stromspeicher durch Elektromotoren derart angetrieben, dass ausschließlich durch verdichtete Luft der notwendige Schub/Strahl erzeugt wird.
Die erfindungsgemäße Triebwerksanordnung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsformen. Vielmehr sind eine Vielzahl von Ausgestaltungsvariationen denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung Gebrauch machen.
Bezugszeichenliste

1: Luftfahrzeug/Rumpf des Luftfahrzeuges
2: Strahltriebwerke
3: Tragflächen
20: Triebwerksstrahl
30: Vorflügel

Claims

Triebwerksanordnung für Luftfahrzeuge (1) mit schub- und auftriebsbildenden Strahltriebwerken (2), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Triebwerk (2) entweder a) vor den Tragflächen (3) in der Weise angeordnet ist, dass der Triebwerksstrahl (20) um und/oder auf und/oder unter die Tragfläche (3) gerichtet wird oder b) hinter den Tragflächen (3) in der Weise angeordnet ist, dass die von den Tragflächen (3) strömende Luft zumindest teilweise in das mindestens eine Triebwerk (2) geleitet wird, um dadurch den Auftrieb an den Tragflächen (3) zu erhöhen, zu senken und/oder zu stabilisieren.
Triebwerksanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Triebwerk (2) auf- und/oder abschwenkbar ausgestaltet ist.
Triebwerksanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Triebwerk (2) vor den Tragflächen in seiner Lage vertikal und/oder horizontal für sich allein oder zusammen mit einem am Rumpf des Luftfahrzeuges (1) oder an den Tragflächen (3) des Luftfahrzeuges (1) angeordneten Vorflügeln (30) oder einer Haltevorrichtung schwenkbar/beweglich angeordnet ist.
Triebwerksanordnung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Luftfahrzeuges (1) bewegliche Seitenleitwerke im Schubstrahl an den Tragflächen (3) angebracht sind.
Triebwerksanordnung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Luftfahrzeuges (1) die Tragflächen (3) als auch die Vorflügel (30) die Funktion des Querruders übernehmen.
Triebwerksanordnung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alternativ zu konventionellen Strahltriebwerken das mindestens eine Triebwerk (2) mittels Stromerzeuger oder Stromspeicher durch Elektromotoren derart angetrieben wird, dass ausschließlich durch verdichtete Luft der notwendige Schub/Strahl erzeugt wird.