DE1053321B

DE1053321B - Strahlangetriebenes Schnellflugzeug

Info

Publication number: DE1053321B
Application number: DEH31705A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Siegfried Guenter
Original assignee: Ernst Heinkel Fahrzeugbau G M
Current assignee: Ernst Heinkel Fahrzeugbau G M
Priority date: 1957-11-20
Filing date: 1957-11-20
Publication date: 1959-03-19

Description

Strahlangetriebenes Schnellflugzeug Die Erfindung betrifft ein strahlangetriebenes Schnellflugzeug mit delta- oder pfeilförmigen Haupttragflügeln und schwenkbaren Strahltriebwerken.
Die modernen Schnellflugzeuge werden durchweg mittels Strahlantrieb bewegt. Die hohen Fluggeschwindigkeiten erfordern außerordentlich niedrige Flügelprofile und kleine Tragflächen. Ein. Flugzeug, das für hohe Mach-Zahlen konstruiert ist, besitzt daher zwangläufig eine hohe Landegeschwindigkeit, weil ein solches Flugzeug bei niedriger Geschwindigkeit fluguntüchtig ist. Folglich benötigen die modernen strahlangetriebenen Flugzeuge sehr lange Landebahnen mit fester Bodenauflage; Start und Landung auf freiem Feld sind praktisch unmöglich.
Es sind viele Vorschläge bekanntgeworden, die darauf hinzielen, durch eine Schwenkung der Strahltriebwerke die Schubkraft während des Starts und der Landung senkrecht nach unten zu gestalten und mithin das Flugzeug praktisch senkrecht abheben bzw. aufsetzen zu lassen. Bei der heute allgemein üblichen Flugzeugform ist dieses nur dann möglich, wenn die schwenkbaren Strahltriebwerke an den Flügelenden des Haupttragflügels angeordnet werden, da die Schubresultierende notwendigerweise durch den Flugzeugschwerpunkt gehen muß und da dieser Schwerpunkt sich im Bereich des Haupttragflügels befindet. Diese bekannte Problemlösung hat den Nachteil, daß das für hohe Fluggeschwindigkeiten erforderliche niedrige Flügelprofil statisch nicht ausreicht, um das Gewicht und die Erschütterungen der arbeitenden Strahltriebwerke auszuhalten. Um dieser Schwierigkeit zu entgehen, ist es bekanntgeworden, eine ganze Reihe von Triebwerken paarweise vor und hinter dem Tragwerk unmittelbar am Flugzeugrumpf anzubringen. Für die Anordnung moderner Strahltriebwerke ist diese ältere Erfindung nicht geeignet, weil ein modernes Strahltriebwerk eine beachtliche Länge aufweist und weil die Strahltriebwerke sich in erheblicher Entfernung voneinander befinden müssen, wegen der Einnahme von Verbrennungsluft und es Ausstoßes der Verbrennungsgase.
Ferner ist es vorgeschlagen worden, einfach die Tragflügel wezulassen und an jeder Seite des Rumpfes eine' Reihe von Strahltriebwerken anzubringen. Auch dieser Vorschlag ist praktisch undurchführbar. denn um die Tragflügel zu ersetzen, würde es einer großen Zahl von Strahltriebwerken bedürfen, deren Anbringung an denselben technischen Schwierigkeiten scheitern würde wie oben beschrieben. Darüber hinaus wäre bei einer Anordnung von Strahltriebwerken unmittelbar am Rumpf eine erhebliche Brandgefahr für den Fahrgastraum gegeben, ganz abgesehen, davon, daß die Erschütterung des arbeitenden Strahltriebwerks sich in untragbarer Weise auf den Fahrgastraum verpflanzen würde. Es ist daher technisch unumgänglich, die Strahltriebwerke nicht unmittelbar am Rumpf, sondern jedenfalls an kurzen Flügelstummeln zu befestigen.
Die günstigste Anbringung der Strahltriebwerke findet ohnehin unmittelbar am Ende des Rumpfes statt. Diese Anbringung ist bereits bei Flugzeugen in der sogenannten Enten-Bauart und bei Flugzeugen mit delta- oder pfeilförmigen Haupttragflügeln bemannt.
Es hat sich gezeigt, daß Flugzeuge für hohe Mach-Zahlen vorteilhaft mit solchen delta- oder pfeilförmigen Haupttragflügeln ausgerüstet werden. Der Schwerpunkt eines derartigen Flugzeuges befindet sich etwa im Bereich der Delta- bzw. Pfeilspitze. Gerade in diesem Bereich war es bisher nicht möglich, schwenkbare Strahltriebwerke anzuordnen. Ferner ist es bei einem derart langgestreckten Flugzeug nicht zweckmäßig, lediglich an der Querachse Strahltriebwerke anzuordnen, da beim Senkrechtflug und bei entsprechend geringer Geschwindigkeit die Kippneigung des langgestreckten Vorderteils gefährlich .sein kann.
Die Erfindung hat zum Ziel, eine Anordnung von schwenkbaren Strahltriebwerken in mindestens zwei Gruppen an einem Flugzeug mit delta- oder pfeilförmigen Haupttragflügeln zu schaffen, so daß die Schubresultierende zwar am Schwerpunkt des Flugzeugs angreift, während jedoch die in mehreren Gruppen vor und hinter diesem Schwerpunkt befindlichen Strahltriebwerke eine Steuerung der Kippbewegung um die Querachse ermöglichen.
Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß eine Kombination der folgenden zwei bekannten Einzelausbildungen vorgesehen: a) schwenkbare Strahltriebwerke werden am Vorderteil .des Rumpfes bzw. des vorn befindlichen Leitwerkes angeordnet, und b) fest anebrachte Strahltriebwerke werden in bzw. an dem' Heckteil des Flugzeugrumpfes vorgesehen und mit schwenkbaren Ausstoßdüsen ausgerüstet.
Vorzugsweise besteht jede schwenkbare Ausstoßdüse aus einem gekrümmten Rohrstück, das sich an ein weiteres gekrümmtes Rohrstück des Strahltriebwerkes anschließt und um die Rohrachse in der Anschlußebene drehbar ist.
In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein Schnellflugzeug mit schwenkbaren Strahltriebwerken gemäß der Erfindung, in einer Draufsicht, und Fig. 2 dasselbe Flugzeug in einer Seitenansicht. Das Flugzeug 1 ist mit deltaförmigen Haupttragflügeln 2 ausgerüstet. Schwerpunkt 3 und Querachse 4 befinden sich am Vorderteil des Haupttragflügels 2. Weiter vorn ist ein Leitwert 5 angebracht. An den Enden des Leitwerks 5 sind Strahltriebwerke 6, 7 schwenkbar um eine quer auf die Flugzeuglängsachse verlaufende Schwenkachse 8 angeordnet. In einer Abänderung des Ausführungsbeispiels können die Strahltriebwerke 6, 7 unmittelbar am Rumpf angeordnet sein; sie können dann bis zu einem gewissen Grade das Leitwerk 5 ersetzen. Am Heckteil des Flugzeugrumpfes 1 befinden sich Strahltriebwerke 9, 10, deren Lufteinlaßöfnungen 11, 12 sich an den Spitzen des deltaförmigen Haupttragflügels 2 befinden. Im Anschluß an die Nachbrenner der Strahltriebwerke 9, 10 sind gekrümmte Mittelstücke 13, 14 und entsprechend gekrümmte, schwenkbare Ausstoßdüsen 15, 16 angeordnet. Die Krümmungskurve der Mittelstücke 13, 14 und der Ausstoßdüsen 15, 16 ist dieselbe; quer auf diese Krümmungskurve verläuft die Schwenkebene 17, in welcher an einem ringförmigen Rollen- oder Kugellager 18 die Ausstoßdüsen 15. 16 an dem jeweiligen gekrümmten Mittelstück 13, 14 schwenkbar gelagert sind.
Vor dem Start eines Flugzeuges werden die schwenkbaren Strahltriebwerke 6, 7 in die Senkrechtage 6', 7' geschwenkt. Die Ausstoßdüsen 15, 16 werden ebenfalls in die Senkrechtlage 15', 16' geschwenkt. Die Schubresultierende der vier Strahltriebwerke 6', 7', 9, 10 .greifen bei gleicher Leistung am Flugzeugschwerpunkt an. Mittels Regelung der Einspritzung bzw. des jeweiligen Schwenkwinkels der Strahltriebwerke ist .der Flugzeugführer imstande, jeder Kippbewegung um die Querachse 4 des Flugzeugs entgegenzuwirken; ebenfalls kann er der Längsachse des Flugzeugs jeden gewünschten Winkel zum Horizontalen geben.
Die erfindungsgemäße Anordnung ist fernerhin dadurch vorteilhaft, daß die hinteren im Rumpfe angebrachten Strahltriebwerke wenig Raum in Anspruch nehmen. Die Strahltriebwerke an den Enden des Leitwerks können für die Lenkung des Flugzeugs mit herangezogen werden und diesem eine größere Beweglichkeit verleihen, indem sie während des Fluges entsprechend geschwenkt werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Strahlangetriebenes Schnellflugzeug mit delta-oder pfeilförmigen Haupttragflügeln und schwenkbaren Strahltriebwerken, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden bekannten Einzelausbildungen a) schwenkbare Strahltriebwerke (6, 7) am Vorderteil des Rumpfes bzw. am Ende des vorn befindlichen. Leitwerks (5), b) in bzw. an dem Heckteil .des Flugzeugrumpfes (1) fest angebrachte Strahltriebwerke (9, 10)_ mit schwenkbaren Ausstoßdüsen (15, 16).
2. Strahlangetriebenes Schnellflugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede schwenkbare Ausstoßdüse (15, 16) aus einem gekrümmten Rohrstück besteht, das sich an ein gekrümmtes Rohrstück (13, 14) des Strahltriebwerks anschließt und um die Rohrachse in der Anschlußebene drehbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 607 924, 73-1408; USA.-Patentschrift Nr. 2 759 686.