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Flugzeug mit schwenkbaren Strahltriebwerken Die Erfindung betrifft
ein Flugzeug mit schwenkbaren Strahltriebwerken, insbesondere für Delta-, Pfeil-
oder ähnliche Flügelformen.
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Die modernen strahlangetriebenen Flugzeuge sind für hohe Geschwindigkeiten
gebaut. Nur bei hoher Geschwindigkeit erreicht ein strahlangetriebenes Flugzeug
seinen optimalen Wirtschaftlichkeitsgrad. Eine hohe Fluggeschwindigkeit bedingt
jedoch gleichzeitig eine hohe Landegeschwindigkeit, weswegen die strahlangetriebenen
Flugzeuge außerordentlich lange Start-und Landebahnen benötigen. Es ist praktisch
ausgeschlossen, einen Start oder eine Landung mit einem solchen Flugzeug auf einem
unvorbereiteten Feld vorzunehmen, ganz abgesehen davon, daß es immer seltener wird,
die erforderlichen freien Strecken zu finden.
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Aus diesem Grunde sind die Flugzeugkonstrukteure seit einiger Zeit
bestrebt, eine Konstruktionslösung zu finden, bei welcher ein strahlangetriebenes
Flugzeug durch Änderung der Strahlrichtung senkrecht oder praktisch senkrecht aufsteigen
und landen kann. Es sind viele Konstruktionslösungen dieser Art bekannt geworden,
die alle darauf hinausgehen, die Strahltriebwerke schwenkbar anzuordnen, so daß
die Schubwirkung nach Wunsch waagerecht oder senkrecht erfolgen kann.
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Die bekannten Problemlösungen sehen meistens eine Anordnung der schwenkbaren
Strahltriebwerke an den Flügelspitzen vor. Da ein Flugzeug für hohe Geschwindigkeiten
wegen des Luftwiderstandes außerordentlich niedrige Flügelprofile besitzen muß,
weist ein solcher Flügel an sich nicht die erforderliche statische Festigkeit auf,
um die große Belastung eines schweren und dazu noch arbeitenden Strahltriebwerkes
auszuhalten. Die genannten Problemlösungen setzen deswegen Verstärkungen des Flügelprofils
voraus, die wiederum den Luftwiderstand erhöhen und die Geschwindigkeit bzw. die
Wirtschaftlichkeit des Flugzeugs herabsetzen.
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Es sind andere Lösungen bekannt, bei denen die Strahltriebwerke unmittelbar
am Rumpf des Flugzeugs angebracht wurden. Da die Strahltriebwerke derart angeordnet
werden müssen, daß die Schubresultierende durch den Schwerpunkt des Flugzeugs verläuft
und da bei einem Flugzeug normaler Bauart der Schwerpunkt sich innerhalb des Bereiches
der Haupttragflügel befindet, ist es nur möglich, die Strahltriebwerke unmittelbar
am Rumpf anzuordnen, wenn man eine Flugzeugbauform wählt, die zwei Gruppen von Tragflügeln
besitzt (z. B. die so genannte Enten-Bauart).
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Die Erfindung hat zum Ziel, die Anordnung schwenkbarer Strahltriebwerke
an der Vorderkante der Flugzeugflügel zu ermöglichen, insbesondere für Flügel mit
Delta- oder Pfeilform, bei denen die Flügelvorderkanten stark zurückweichen. Die
Flügel der ersteren Bauart sind kurz und breit und von erheblicher statischer Festigkeit.
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Das Problem der schwenkbaren Anordnung eines Strahltriebwerkes an
der Flügelvorderkante besteht hauptsächlich darin, eine Behinderung des Schwenkens
der Strahltriebwerke durch den Flügel zu vermeiden. Gemäß der Erfindung liegt die
Schwenkachse so weit vor und unterhalb des Flügelprofils und bzw. oder das Strahltriebwerk
ist an einem schwenkbaren Ausleger solcher Länge befestigt, daß das Strahltriebwerk
aus einer senkrechten Stellung vor dem Flügel in eine waagerechte Stellung unter
dem Flügel schwenken kann. Vorzugsweise wird die Schwenkachse des Strahltriebwerks
an einem gondelähnlichen Anbau befestigt, der in der Flugrichtung des Flugzeugs
unter dessen Flügel angeordnet ist und gleichzeitig zur Aufnahme des Fahrwerks dient.
Jeder gondelähnliche Anbau kann zwei schwenkbare Strahltriebwerke tragen, die je
an einer Seite des Anbaus angeordnet und hintereinander derart gestaffelt sind,
daß die Schubresultierende bei jeder Stellung der Strahltriebwerke etwa durch den
Schwerpunkt des Flugzeugs geht. Ferner kann jedes Strahltriebwerk mittels eines
hydraulisch angetriebenen Teleskopbeines geschwenkt werden, das vom Flügel aus an
einem Hebelarm des Strahltriebwerks angreift.
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In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt
und erläutert. Es zeigt Fig.1 einen Flugzeugflügel mit gondelähnlichem Anbau und
schwenkbarem Strahltriebwerk, schematisch in einer Seitenansicht, Fig. 2 ein Flugzeug
mit pfeilförmigen Flügeln, schematisch in einer Draufsicht, einmal für Einzeltriebwerk
(oberer Flügel) und einmal für Doppeltriebwerke (unterer Flügel), Fig.3 ein schwenkbares
Doppelstrahltriebwerk, schematisch in einer Vorderansicht,
Fig.4
die schwenkbare Anordnung eines Strahltriebwerks mit einem hydraulischen Teleskopbein,
schematisch in einer Seitenansicht, Fig. 5 ein Strahltriebwerk, an einem kleinen
Flügelanbau hängend angeordnet, Fig.6 das hängend angeordnete Strahltriebwerk, schematisch
in einer Vorderansicht, und Fig. 7 ein Flugzeug mit pfeilförmigen Flügeln und hängend
angeordneten Strahltriebwerken, schematisch in einer Draufsicht, einmal für Einzeltriebwerk
(oberer Flügel) und einmal für Doppeltriebwerke (unterer Flügel).
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Der Flugzeugflügel 1 trägt einen gondelförmigen Anbau 2, der zur Aufnahme
des Fahrwerks 3 dient. Der gondelförmige Anbau 2 weist an seinem Vorderteil eine
Schwenkachse 4 auf, um welche das Strahltriebwerk 5 geschwenkt werden kann. Die
Schwenkachse 4 ist seitlich gelagert und liegt im Verhältnis zur Achse 6 des Triebwerks
oberhalb, um eine tiefe Lage des Triebwerks 5 bei Horizontalstellung und eine hohe
Lage der Auslaßdüse 7 bei Senkrechtstellung des Triebwerks zu erreichen. Die Schwenkung
des Triebwerks findet mittels Schneckenübertragung 8 statt. Das Triebwerk kann grundsätzlich
in jeder Schwenkstellung zwischen der Horizontalen und der Vertikalen arbeiten.
Um die Lagerung 4 und die Kraftübertragung 8 während des Horizontalfluges nicht
zu überlasten, ist eine Verriegelung 9 vorgesehen.
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Fig. 2 zeigt auf dem oberen Flügel diese Anordnung in einer Draufsicht.
Auf dem unteren Flügel ist die Anbringung eines doppelten Strahltriebwerks dargestellt.
Der gondelähnliche Anbau 2 erstreckt sich hier über die Vorderkante des Flügels
1 hinweg und weist zwei Schwenkachsen 10 und 11 auf. Die Schwenkachsen 10,11 sind
hintereinander gestaffelt angeordnet und tragen die Strahltriebwerbe 12, 13. Der
Schwenkvorgang findet wie oben beschrieben statt. Der Vorteil dieser Doppelanordnung
liegt darin, daß sie eine Steuerung des Flugzeugs um die Querachse ermöglicht.
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Die Schwenkung des Strahltriebwerks erfordert eine große Kraft. Fig.
4 zeigt ein hydraulisch angetriebenes Teleskopbein 14, das mittels Gelenken 15,16
am Flügel 1 bzw. an einem mit dem Strahltriebwerk 5 verbundenen Doppelflansch 17
befestigt ist. Wenn das Federbein 14 hydraulisch betätigt wird, schwenkt das Strahltriebwerk
5 nach oben bis in die Stellung 5'. Die sich durch diese Konstruktion ergebende
Lage des Triebwerksschwerpunktes ist für die praktische Ausführung sehr günstig,
da das Strahltriebwerk mithin grundsätzlich nach hinten, d. h. gegen das Teleskopbein
drückt und bestrebt ist, seine Auflage am Anbau 2 zu erreichen. Hierdurch werden
die hintere Lagerung und die Verriegelung entlastet und eine günstige Auffangmöglichkeit
für die vom Triebwerk erzeugten Schwingungen geschaffen.
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Es ist nicht erforderlich, daß der gondelähnliche Anbau 2 gleichzeitig
der Aufnahme des Fahrwerks 3 dient. Bei einer anderweitigen Fahrwerksanordnung kann
man sich mit kleinen tropfenförmigen Anbauten 18 begnügen, die in derselben Weise
unter dem Flügel 1 angebracht werden (Fig. 5, 6, 7).
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Das Strahltriebwerk 5 wird dann unter dem tropfenförmigen Anbau 18
hängend angebracht, wie Fig. 6 zeigt. Auch bei dieser Anordnung können auf jedem
Flügel zwei oder mehrere Strahltriebwerke 12, 13 angebracht werden, wodurch wiederum
der Vorteil einer Steuerung um die Querachse erreicht wird.