DE1056481B

DE1056481B - Airplane with ring wing and propulsion device built into it

Info

Publication number: DE1056481B
Application number: DEB39023A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wilhelm Binder
Original assignee: WILHELM BINDER DIPL ING
Current assignee: WILHELM BINDER DIPL ING
Priority date: 1956-02-06
Filing date: 1956-02-06
Publication date: 1959-04-30

Description

Flugzeug mit Ringflügel und in diesem eingebauter Vortriebseinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf Flugzeuge mit Ringflügel und Flugzeuge mit einer Kombination von Ring-und Planflügel und in dem Ringflügel eingebauten, die durchströmende Luft beschleunigenden Vortriebseinrichtungen, wie Luftschrauben oder Turbinentriebwerke.Airplane with a ring wing and a propulsion device built into it The invention relates to airplanes with ring wings and airplanes with a Combination of ring and plane wings and built into the ring wing, the flowing through Air-accelerating propulsion devices such as propellers or turbine engines.

Bei den bereits bekannten Flugzeugen dieser Bauart ist der Ringflügel im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet.- Ein wesentlicher Nachteil dieser Flugzeuge besteht darin, daß der beim Schnellflug mit seiner Rotationsachse etwa waagerecht liegende Ringflügel beim Starten und Landen mit seiner Rotationsachse eine senkrechte Lage einnehmen muß.In the already known aircraft of this type, the ring wing is essentially rotationally symmetrical.- A major disadvantage of this Aircraft consists in the fact that the high-speed flight with its axis of rotation about horizontally lying ring wings during take-off and landing with its axis of rotation must assume a vertical position.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flugzeug zu schaffen, welches wie die üblichen Planflügelflugzeuge beim Starten und Landen im wesentlichen die gleiche Lage im Raum beibehält wie beim Schnellflug, wobei der Geschwindigkeitsbereich zwischen Langsamflug und Schnellflug möglichst groß ist und vorzugsweise bis zum. Schwebeflug, also der Fahrtgeschwindigkeit Null, herunterreicht.The invention is based on the object of creating an aircraft which essentially like the usual plan wing aircraft when taking off and landing maintains the same position in space as in high-speed flight, whereby the speed range between slow flight and fast flight is as large as possible and preferably up to. Hovering flight, that is to say the cruising speed of zero, reaches down.

Das neu vorgeschlagene Flugzeug bedient sich ebenfalls eines Ringflügels mit in diesem eingebauter, die hindurchströmende Luft beschleunigender Vortriebseinrichtung. Die gemäß der Erfindung vorgeschlagene neue Gestaltung besteht darin, daß der Ringflügel, statt, wie bisher bekannt, rotationssymmetrisch (tonnenförmig) ausgebildet zu sein, in seinem unteren Teil nach vorn vorgezogen ist und außerdem in seinem oberen Teil nach hinten verschoben ist.The newly proposed aircraft also uses a ring wing with built-in propulsion device that accelerates the air flowing through it. The proposed according to the invention new design is that the ring wing, instead of being rotationally symmetrical (barrel-shaped), as previously known, is drawn forward in its lower part and also in its upper part is shifted backwards.

Eine im Ringflügel angeordnete Vortriebseinrichtung in Form einer Luftschraube arbeitet hierbei zur Erreichung eines günstigen Luftschraubenwirkungsgrades vorzugsweise in einem zylindrisch geformter Zwischenstück des Ringflügels. Der vorgezogene muldenförmige untere Teil des Ringflügels dient bei dem neuen Flugzeug vorteilhaft zur Erreichung eines günstigen. Auftriebes dieser Ringflügelfläche. Zweckmäßigerweise wird die Profiltiefe des unteren Ringflügelteils größer als die des oberen Ringflügelteiles, und zwar möglichst groß ausgebildet. Der Ringflügel kann dabei im wesentlichen die Gestalt eines Hohlzylinderkörpers aufweisen, dessen vordere und hintere Endfläche gegenüber der Rotationsachse geneigt sind.A propulsion device arranged in the ring wing in the form of a Propeller works here to achieve a favorable propeller efficiency preferably in a cylindrically shaped intermediate piece of the annular wing. The preferred one The trough-shaped lower part of the ring wing is advantageous in the new aircraft to achieve a favorable. Buoyancy of this ring wing surface. Appropriately If the profile depth of the lower part of the ring wing is greater than that of the upper ring wing part, and as large as possible. The ring wing can essentially the Have the shape of a hollow cylindrical body, the front and rear end surfaces are inclined with respect to the axis of rotation.

Die untere vordere Verlängerung des Ringflügels kann eine halbzylindrische Schale bilden, oder der Ringflügel kann auch nach vorn in eine muldenförmig ausgebildete Tragfläche oder in einen Planflügel oder Teil eines Planflügels übergehen. Hierbei wird die Oberseite dieses nach vorn vorgezogenen Ringflügel-bzw. Tragflächenstückes derart gestaltet, daß bei, dem für Langsam- bzw. Schwebeflug erforderlichen großen Anstellwinkel die Einlaufströmüng an der Sogseite der Fläche einen Auftrieb ergibt und zugleich die Randumströmung an der Profilvorderseite einen weiteren Auftrieb liefert.The lower front extension of the annulus can be semi-cylindrical Form shell, or the ring wing can also forward into a trough-shaped Airfoil or merge into a plane wing or part of a plane wing. Here is the top of this forward-drawn ring wing or. Wing piece designed in such a way that the large required for slow or hover flight Angle of attack the inlet flow on the suction side of the surface results in a lift and at the same time the flow around the edge on the front side of the profile a further lift supplies.

Um die Wirksamkeit der tragenden Teile des Ringflügels zu erhöhen., sind zweckmäßigerweise in diesem Bereich unsymmetrische Auftriebsprofile vorgesehen, die im Bereich der seitlichen Ringflügel stück in symmetrische Profile übergehen. Der untere Ringflügelteil kann auch dazu herangezogen werden, ganz oder teilweise die Flugzeugkabine aufzunehmen.To increase the effectiveness of the load-bearing parts of the ring wing., unsymmetrical lift profiles are expediently provided in this area, which merge into symmetrical profiles in the area of the lateral ring wing pieces. The lower part of the ring wing can also be used for this, in whole or in part include the aircraft cabin.

Die Kabine des Flugzeuges kann aber auch etwa auf der Rotationsachse des Ringflügels liegen und auf dem vorgezogenen unteren Teil des Ringflügels abgestützt sein.However, the cabin of the aircraft can also be on the axis of rotation of the ring wing and supported on the extended lower part of the ring wing be.

Für die Auftriebserzeugung können außerdem. zusätzliche Planflügelflächen vorgesehen werden, die je nach der Gewichtsverteilung und gegebenenfalls der Anordnung der Flugzeugkabine sich seitlich an den Ringflügel, selbst und/oder an den vorgezogenen Teil des Ringflügels anschließen. Die Größe und Anordnung der Planflügelflächen ergibt sich jeweils. aus den Forderungen für den Flugzeugentwurf.For the generation of lift you can also use. additional flat wing surfaces may be provided, depending on the weight distribution and, if applicable, the arrangement the aircraft cabin laterally on the ring wing, itself and / or on the protruding one Connect part of the ring wing. The size and arrangement of the plane wing surfaces results in each case. from the requirements for the aircraft design.

Vorteilhafterweise werden die Steuerflächen des Flugzeuges im Wirkungsbereich des aus dem Triebwerk austretenden Luftstroms angeordnet.The control surfaces of the aircraft are advantageously in the effective area of the air flow emerging from the engine.

Um mit dem Flugzeug einen Langsam- bzw. Schwebeflug ausführen zu können, kann die Anordnung derart getroffen sein, daß der größte- Teil des Luftschraubenstrahles hinter der Luftschraube durch eine oder mehrere KIappen bzw. ein Klappengitter zur Umwandlung der Vortriebskraft in eine Auftriebskraft nach unten, umgelenkt wird. Ein kleiner Teil des Luftschraubensträhles wird daue nicht abgelenkt und strömt ungehindert auf die in seinem Wirkungsbereich liegenden Steuerruder. Zur Steuerung um die Längsachse, d. h. für die Querrüdersteuerung, können ein oder mehrere der im Luftschraubenstrahl liegenden Ablenkklappen in der Mitte geteilt und als Differentialquerruder ausgebildet sein.In order to be able to carry out a slow or hover flight with the aircraft, the arrangement can be made such that most of the propeller jet behind the propeller through one or more flaps or a flap grille Conversion of the propulsive force into a downward lift force, which is deflected. A small part of the propeller stream is not distracted and flows unhindered on the rudders lying in his area of action. For controlling around the longitudinal axis, d. H. for the aileron control, one can or several of the deflector flaps lying in the propeller jet divided in the middle and designed as a differential aileron.

Insbesondere bei einem mit einem Turbinentriebwerk ausgerüsteten nach der Erfindung gestalteten Flugzeug können auch auf der Einlaufseite des Ringflügels Luftleitvorrichtungen angeordnet sein, die gegebenenfalls verstellbar ausgebildet sind.In particular with one equipped with a turbine engine after The aircraft designed according to the invention can also be installed on the inlet side of the annular wing Air guiding devices can be arranged, which are optionally designed to be adjustable are.

Die Anordnung und Ausbildung der tragenden Flächen des Flugzeuges, der Gewichtsschwerpuntkt und die Lage des Höhenruders sind so getroffen, daß sowohl im Langsam- bzw Schwebeflug mit angestellten Ablenkklappen und gegebenenfalls gezogenem Höhenruder als auch im Schnellflug bei normal gestellten Ablenkklappen und bei Normallage des Höhenruders jeweils Gleichgewicht der Kräfte herrscht. -Zusammenfassend kann also festgestellt werden, daß das neue Flugzeug für den Horizontalflug nach dem üblichen Starrflügelprinzip fliegt, wobei der Vortrieb durch das eingebaute Triebwerk und der Auftrieb durch die aerodynamischen Kräfte an starren. Tragflächen geliefert wird. Diese Anordnung bewirkt, daß eine große Reisegeschwindigkeit erreicht wird.The arrangement and design of the supporting surfaces of the aircraft, the center of gravity and the position of the elevator are made so that both in slow or hover flight with activated deflector flaps and possibly pulled Elevator as well as in high-speed flight with normally set deflection flaps and in normal position of the elevator, there is a balance of forces. -In summary, can So be determined that the new aircraft for level flight after usual fixed wing principle flies, the propulsion by the built-in engine and the lift due to the aerodynamic forces to rigid. Wing delivered will. This arrangement causes a great cruising speed to be achieved.

Wenn man ein gemäß der Erfindung gestaltetes mit Ablenkklappen versehenes Flugzeug im Langsamflug fliegen will, wird es durch das Höhenruder bei voller Triebwerksleistung und normalgestellten Ablenkklappen auf großen Anstellwinkel gebracht. Bei dieser Fluglage hat die Schubkraft des Triebwerkes bereitseine Auftriebskomponente. Wenn nun in diesem Flugzustand die Ablenkklappen so angestellt werden, daß der aus dem Triebwerk austretende Luftstrom - außer in seinem das Höhenruder und Seitenruder beaufschlagenden Teil - etwa senkrecht nach unten abgelenkt wird, so wird der größte Teil der Schubkraft des Triebwerkes in Auftrieb umgewandelt. Dazu kommt noch die bei dem größeren Anstellwinkel des Flugzeuges an der Einlaufseite des Triebwerkes an dem unteren, vorgezogenen Flächenstück des Ringflügels wirkende zusätzliche Auftriebskraft. Es wird also im Schwebeflug die Schubkraft des Triebwerkes in: Auftrieb umgewandelt, ohne däß das Flugzeug seine Lage im Raum wesentlich ändern müß und ohne daß die Steuerfähigkeit um die drei Achsen verlorengeht.If one has a flap designed according to the invention If the aircraft wants to fly slowly, the elevator is operated at full engine power and normalized deflector flaps brought to a large angle of attack. At this In flight attitude, the thrust of the engine already has its lift component. if now in this flight condition the deflector flaps are employed so that the out of the Airflow exiting the engine - except in its the elevator and rudder acting part - is deflected approximately vertically downwards, it becomes the largest Part of the thrust of the engine is converted into lift. Then there is the with the larger angle of attack of the aircraft on the inlet side of the engine additional lift force acting on the lower, protruding surface section of the ring wing. In hovering flight, the thrust of the engine is converted into: lift, without the airplane having to change its position in space significantly and without the Steerability around the three axes is lost.

- Die erfindungsgemäße Ausbildung gestattet es, daß beim Versagen des Triebwerkes im Langsam- bzw. Schwebeflug die Maschine auf kurzem Weg in die Gleitfluglage gebracht werden kann und notlandefähig ist.- The inventive training allows that upon failure of the engine in slow or hover flight the machine on a short way into the Gliding position can be brought and is emergency landing.

Die vorgebrachten Gedankengänge können zum Bau von. ein- oder mehrsitzigen Maschinen angewendet werden, wobei für größere Flugzeuge auch mehrere solcher Ringflügel nebeneinander angeordnet denkbar sind.The thought processes put forward can lead to the construction of. single or multi-seat Machines are used, with several such ring wings for larger aircraft arranged side by side are conceivable.

Die Erfindung wird an Hand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert: Fig. 1 zeigt die Ansicht eines Ringflügelflugzeuges einfachster Bauform nach der Erfindung mit einem etwa in der Mitte des Ringes waagerecht angeordneten Ablenkruder (zugleich Querruder), wobei an den senkrecht verlaufenden Teilen des Ringflügels -die Seitenrüder und an dem stromabwärts verlängerten oberen Teil des Ringflügels das Höhenruder angeordnet sind; Fig. 1 a zeigt die Ansicht eines Ringflügelflugzeuges nach der Erfindung mit mehreren Ablenkrudern, wobei ein Teil des von der Luftschraube beschleunigten Luftstromes in einem Tunnel dem stromabwärts liegenden Höhenruder und Seitenruder zugeführt wird Fig.2 zeigt einen senkrechten Längsschnitt des Ringflügelflugzeuges nach Fig. l a, wobei die Kabine zur einfacheren Darstellung in Ansicht gezeichnet ist. Die Strömungslinien sind für horizontalen Reiseflug eingetragen; Fig. 2 a zeigt die Strömungsverhältnisse bei derselben Maschine im Schwebeflug; Fig.3 ist eine der Fig.2a entsprechende Darstellung, in. welcher die beim Schwebeflug wirkenden aerodynamischen Kräfte dargestellt sind; Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Flugzeuges mit kombiniertem Ring- und Planflügel, wobei der Ringflügel teilweise aufgeschnitten dargestellt ist; Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch das Flugzeug der Fig. 4 im Schwebeflugzustand, wobei der Rumpf zur einfacheren Darstellung in Ansicht gezeichnet ist; Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines dem in Fig.4 gezeigten ähnlichen Flugzeuges, bei dem jedoch das Verhältnis von Planflügel zu Ringflügel kleiner gehalten ist; Fig. 7 zeigt ein gemäß -der Erfindung ausgebildetes Flugzeug mit Turbinentriebwerk; Fig. 8 zeigt einen schematischen senkrechten Längsschnitt- durch die Rumpfmitte des Flugzeuges nach Fig. 7; Fig. 9 zeigt eine ändere Ausbildung der Einlauf öffnung des Ringflügels für das-, in Fig. 8 gezeigte Flugzeug.The invention is illustrated by means of schematic drawings of exemplary embodiments explained in more detail: Fig. 1 shows the simplest view of a ring wing aircraft Design according to the invention with a horizontally arranged approximately in the middle of the ring Deflection rudder (also aileron), with the vertical parts of the Ring wing - the rudders and on the upper part of the Ring wing the elevator are arranged; Fig. 1 a shows the view of a ring wing aircraft according to the invention with several deflectors, part of which is from the propeller accelerated air flow in a tunnel to the downstream elevator and rudder is fed. Fig.2 shows a vertical longitudinal section of the ring-wing aircraft according to Fig. la, the cabin being drawn in view for the sake of simplicity is. The flow lines are entered for horizontal cruise; Fig. 2a shows the flow conditions in the same aircraft in hover; Fig.3 is a the representation corresponding to FIG. 2a, in which the acting during hover flight aerodynamic forces are shown; Fig. 4 is a perspective view of an aircraft with a combined ring wing and plane wing, the ring wing partially is shown cut open; 5 shows a longitudinal section through the aircraft 4 in the hover state, the fuselage in FIG View is drawn; Fig. 6 shows a perspective view of one of the in Fig.4 shown similar aircraft, in which, however, the ratio of plane wing to Ring wing is kept smaller; Fig. 7 shows a designed according to the invention Turbine-engine aircraft; Fig. 8 shows a schematic vertical longitudinal section through the middle of the fuselage of the aircraft according to FIG. 7; Fig. 9 shows another embodiment the inlet opening of the annular wing for the aircraft shown in FIG. 8.

Die in Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiele der Erfindung betreffen reine Ringflügelflugzeuge. In den Fig. 4 -bis 9 sind Kombinationen von Ringflügel-und Plänflügelflugzeugen dargestellt.The exemplary embodiments of the invention shown in FIGS. 1 to 3 relate to pure ring wing aircraft. 4 to 9 are combinations of ring vane and Plan wing planes shown.

In Fig. 1 ist innerhalb des Ringflügels 1, und, zwar etwa auf der Rotationsachse des Zylinders liegend, die Flugzeugkabine 2 mit anschließendem Luftschraubentriebwerk 3 angeordnet. Die Luftschraube 4 ist allseitig von einem zylindrischen Teil .des Ringflügels umschlossen, so daß die bekannte Erhöhung des Schraubenwirkungsgrades voll ausgenutzt wird. Der Ringflügel hat insbesondere in seinem unten vorgezogenen Teil sowie in seinem oberen, im wesentlichen waagerecht verlaufenden Teil ein unsymmetrisches Tragflächenprofil. Im seitlichen Bereich, der nicht an der Auftriebserzeugung beim Horizontalflug teilnimmt, sind symmetrische Profile vorgesehen, die die Wirkung einer -Stabilisierungsfläche um die Hochachse haben. Wie aus dem Ansichtsbild ebenfalls deutlich ersichtlich ist, bilden die Ringflügelvorderkante und die Ringflügelhinterkante zur Rotationsachse schräg liegende Ellipsen. Die Flugzeugkabine 2 mit dem Triebwerk 3 ist mittels Stützen 5 auf dem vorgezogenen unteren Teil des Ringflügels abgestützt. Das Höhenruder 6 ist am äußeren Ende des nach hinten verlängerten oberen Teiles des Ringflügels angeordnet, und die Seitenruderwirkung wird durch zwei ebenfalls am hinteren Rand des Ringflügels symmetrisch zu beiden. Seiten angeordnete Ruderflächen 7 erreicht. Sowohl das Höhenruder 6 wie auch die Seitenruder 7 liegen im wesentlichen. im Strak des Ringflügels.In Fig. 1 is within the ring wing 1, and that about on the The axis of rotation of the cylinder is lying, the aircraft cabin 2 with subsequent propeller engine 3 arranged. The propeller 4 is on all sides of a cylindrical part .des Ring wing enclosed, so that the known increase in screw efficiency is fully exploited. The ring wing has especially in its lower part Part as well as an asymmetrical one in its upper, essentially horizontally extending part Airfoil. In the side area, which is not involved in the generation of buoyancy When taking part in level flight, symmetrical profiles are provided that enhance the effect have a stabilization surface around the vertical axis. As from the photo too As can be clearly seen, the ring wing leading edge and the ring wing trailing edge form Ellipses inclined to the axis of rotation. The aircraft cabin 2 with the engine 3 is supported by means of supports 5 on the extended lower part of the ring wing. The elevator 6 is at the outer end of the rearwardly extended upper part of the ring wing, and the rudder action is also by two at the rear edge of the ring wing symmetrical to both. Rudder surfaces arranged on the sides 7 reached. Both the elevator 6 and the rudder 7 are essentially located. in the strak of the ring wing.

In Fig. 1 ist gezeigt, wie hinter der Luftschraubenebene ein Ablenkklappenpaar 8 und 8' angeordnet ist. DieseAblenkklappen sind über einDifferentialgetriebe miteinander verbunden, so daß ,es möglich ist, sie gleichsinnig .anzustellen, wie auch einen gegenseitigen Ausschlag der beiden Klappen, zu erreichen. Damit wird sowohl Querruderwirkung - als auch ein Ablenken des Luftschraubenstrahles nach unten bei entsprechender Anstellung erreicht.In Fig. 1 it is shown how a pair of deflector flaps behind the plane of the propeller 8 and 8 'is arranged. These deflector flaps are connected to one another via a differential gear connected so that it is possible to place them in the same direction, as well as one mutual deflection of the two valves. This will have both aileron effect - as well as a distraction of the propeller jet downwards corresponding employment achieved.

Es muß bei - der vorliegenden Konstruktion angestrebt werden, mit möglichst geringer Antriebsleistung Schwebeflug zu erreichen. -Dazu ist es erforderlich, daß die Luftschraube ein möglichst großes Luftvolumen erfaßt und dieses durch die Ablenkruder beim Schwebeflug nach abwärts wirft. Der schräggeschnittene. Ringflügel mit vergrößerter Auftriebsflache im unteren Teil des Ringes erlaubt eine vorzügliche Anpassung des Ringflügeldurchmessers an den entsprechenden Schraubenkreisdurchmesser und an. die gewünschte halbschalenförmige Starrflügelfläche des Ringflügels.It must be aimed for in the present construction, with to achieve the lowest possible propulsion power hovering. -To do this it is necessary that the propeller captures the largest possible volume of air and this through the Throws deflection rudder downwards when hovering. The diagonally cut. Ring wing with an enlarged buoyancy area in the lower part of the ring allows an excellent Adjustment of the ring wing diameter to the corresponding screw circle diameter and on. the desired half-shell-shaped fixed wing surface of the ring wing.

Es ist ohne weiteres möglich, innerhalb des Ringflügels mehrere Ablenkklappen bzw. Ablenkklappengitter anzuordnen, wie es in Fig. 1 a dargestellt ist. Bei dieser Maschine wird der Luftschraubensträhl im Schwebeflug durch das Ablenkgitter 9, 10, 11 nach unten abgelenkt, wobei die Achse der in der Mitte des Ringflügels liegenden Ablenkklappe 10, 10' zugleich den. Motor trägt und diese Ablenkklappe auch als Differentialruder ausgebildet ist, -um eine Querruderwirkung zu erhalten.It is easily possible to have several deflector flaps within the ring vane or to arrange deflector grille, as shown in Fig. 1 a. At this Machine will hover the propeller stream through the deflection grille 9, 10, 11 deflected downwards, with the axis lying in the middle of the ring wing Deflecting flap 10, 10 'at the same time. Motor carries and this deflector also acts as a differential rudder is designed to obtain an aileron effect.

Der obere Teil des Ringflügel der Maschine nach Abb 1 a bildet mit dem Ablenkruder 11 einen Luftführungstunnel 12, um insbesondere beim Schwebeflug das stromabwärts liegende Höhen- und Seitenruder ungestört beaufschlagen zu können.The upper part of the ring wing of the machine according to Fig 1 a forms with the deflection rudder 11 an air duct tunnel 12, in particular when hovering to be able to act on the downstream elevator and rudder undisturbed.

Im Ringflügel 1 liegt die Kabine 2 in der Mulde des schalenförmig vorgezogenen Ringflügels.In the ring wing 1, the cabin 2 lies in the hollow of the shell-shaped advanced ring wing.

Der Antriebsmotor 3 liegt in der Rotationsachse des Ringflügels. Das Höhenruder 6 liegt möglichst weit stromabwärts zur Erreichung eines guten Wirkungsgrades. -Für das volle Verständnis der aerodynamischen Funktion des Ringflügels bei der Erfindung ist es zweckmäßig,- die Strömungslinien näher zu betrachten, wie sie in Fig. 2 für Horizontalflug dargestellt sind. Die Maschine ist senkrecht geschnitten dargestellt, wobei die Kabine zur einfacheren Darstellung in Ansicht gezeigt ist. Der von -der Kabine aus gesehene schräg nach rückwärts verschobene Ringflügel weist außerordentlich günstige Flugstabilität sowohl im Schnellflug als auch im Langsamflug auf: Vom Schnellflug zum extremen Langsamflug findet ein stetiger Übergang statt. Die stromabwärts angebrachten Höhen- und Seitenruder'-6 und: 7 ergeben gute Wirkungsgrade. Der nach rückwärts verlängerte Teil des Ringflügels 12, der als Lüftführungstunnel ausgebildet ist, wirkt als Dämpfungsfläche. Die Ablerikklappen 9; 10, 11 werden beim Horizontalflug mit zur Auftriebserzeugung und zum Austrimmen der Maschine herangezogen.The drive motor 3 lies in the axis of rotation of the ring vane. That Elevator 6 is as far downstream as possible in order to achieve good efficiency. -For a full understanding of the aerodynamic function of the ring wing in the Invention, it is appropriate - to consider the flow lines more closely, as they are in Fig. 2 are shown for level flight. The machine is cut vertically shown, the cabin being shown in view for ease of illustration. The ring wing, which is slanted backwards as seen from the cabin, points extremely favorable flight stability both in high-speed flight and in slow flight on: There is a steady transition from high-speed flight to extremely slow flight. The downstream elevators and rudders'-6 and: 7 give good efficiency. The rearwardly extended part of the ring wing 12, which is used as a ventilation tunnel is formed acts as a damping surface. The Ablerikklappen 9; 10, 11 will be used in level flight to generate lift and trim the machine.

In Fig.2a sind die Strömungsverhältnisse derselben Maschine beim Schwebeflug dargestellt.2a shows the flow conditions of the same machine when hovering shown.

Der Pilot hat bei Vollgasleistung des Antriebsmotors das Höhenruder 6 voll durchgezogen und gewissermaßen .durch Verstellen der Trimmung die Ablenkklappen 9, 10, 11 auf große Anstellung gebracht. Gegenüber der eingezeichneten . Bödenlinie ist die größte Schräglage der Maschine zu erkennen.The pilot has the elevator when the drive motor is at full throttle 6 fully drawn through and, to a certain extent, the deflector flaps by adjusting the trim 9, 10, 11 brought to great employment. Compared to the one shown. Bottom line the greatest inclination of the machine can be seen.

In Fig. 3 sind die beim Schwebeflug- an :der Maschine wirkenden aerodynamischen Kräfte durch Pfeile dargestellt: Die Luftgeschwindigkeit über die halbschalenförmig nach vorn gezogene Mulde ergibt einen Auftrieb P20, der zerlegt wird in eine senkrecht wirkende Kraft P21 und eine nach rückwärts zeigende. Kraft P22.In Fig. 3, the aerodynamic forces acting on the machine when hovering are shown by arrows: The air speed over the hollow which is pulled forward in the shape of a half-shell results in a lift P20, which is broken down into a vertical force P21 and a force pointing backwards. Force P22.

Das Einsaugen .der Luft in den Ringflügel durch die auf Volleistung arbeitende Luftschraube ergibt an der Profilnase durch die von der Seite angesaugte Luftmenge eine aerodynamische Kraft P30, die in eine senkrechte Komponente P31 und in eine waagerecht nach vorn zeigende Komponente P32 zerlegt werden kann..The sucking in of the air into the ring wing by the at full power working propeller results in the profile nose through the sucked in from the side Air quantity an aerodynamic force P30, which in a vertical component P31 and can be broken down into a horizontally forward-facing component P32 ..

Der Luftschraubenstrahl wird durch. das Ablenkgitter nach unten abgelenkt und ergibt somit einen aerodynamischen Auftrieb P40, der in eine senkrechte Komponente P41 und in eine waagerecht nach rückwärts zeigende Komponente P42 zerlegt werden. kann. Das eigengetragene Kräftediagramm gelte für sämtliche eingezeichneten Ablenkklappen.The propeller jet is through. deflects the deflection grille downwards and thus results in an aerodynamic lift P40, which is divided into a vertical component P41 and broken down into a component P42 pointing horizontally backwards. can. The self-reported force diagram applies to all deflecting flaps shown.

Das voll durchgezogene Höhenruder erhalt durch die aus dem Tunnel ausströmende Lufteine Luftkraftkomponente P50, die in eine senkrecht nach unten wirkende Teilkraft P51 und in eine waagerecht liegende Teilkraft P52 zerlegt- werden kann.The full elevator gets through the out of the tunnel outflowing air an air force component P50, which in a vertically downward acting partial force P51 and split into a horizontal partial force P52 can.

Der Entwurf der Maschine erfolgt derart, daß sämtliche aerodynamischen Kraftkomponenten beim Schwebeflug- -das Eigengewicht der Maschine auszugleichen vermögen und eine einwandfreie Steuerbarkeit der Maschine um alle drei Raumachsen erhalten bleibt.The machine is designed in such a way that all aerodynamic Force components when hovering - to balance the weight of the machine ability and perfect controllability of the machine around all three spatial axes preserved.

Beim Ausfall des Triebwerkes im Schwebeflug vermag das Höhenruder keine Kraftkomponente mehr zu liefern, -wodurch die Maschine kopflastig wird 'und, damit in Gleitflug übergeht. Es ist -außerdem zu bemerken, daß die waagerecht liegenden Kraftkomponenten beim -Schwebeflug sich praktisch aufheben, so daß keinerlei Vortrieb vorhanden ist.If the engine fails while hovering, the elevator is capable of doing this to deliver no more force components, -which makes the machine top-heavy 'and, so that it turns into gliding flight. It should also be noted that the horizontal Force components in the hover practically cancel each other out, so that no propulsion whatsoever is available.

Bei dem- in Fig.4 gezeigten Flugzeug verläuft der Ringflügel 21 in seinem unteren Teil nach vorn in ein muldenförmig ausgebildetes Tragflächenstück 22 aus, das seitlich in zu beiden Seiten des -Flugzeuges angeordnete Planflächen 23 übergeht.In the aircraft shown in FIG. 4, the ring wing 21 extends in its lower part forward into a trough-shaped wing piece 22 from, the laterally arranged in planar surfaces on both sides of the aircraft 23 passes.

Das Tragflächenstück 22 ist an seiner Oberseite, wie, die eingezeichneten Strömungslinien in Fig. 5 erkennen lassen,- so ausgebildet, daß bei der für den Langsam- bzw. Schwebeflug erforderlichen Anstellung des Flugzeuges die Luftströmung an diesem Tragflächenstück 22 einen Auftrieb liefert. Die Luftschraube 24, statt welcher auch zwei gegenläufige Luftschrauben vorgesehen sein können, wird von einem Triebwerk 25 angetrieben, welches an einem parallel zur Querachse des Flugzeuges im Ringflügel befestigten Balken aufgehängt ist. Dieser in den Zeichnungen nicht dargestellte Balken- ist stromlinienförmig verkleidet, und diese im Abstrom - der Luftschraube befindlichen stromlinienförmigen Verkleidungen 26 und 26' der beiden Balkenteile bilden die Querruderflächen. Diese Querruderflächen- 26 und 26' 'können außer einer gegensinnigen Bewegung auch eine gleichsinnige Bewegung erhalten, um für den Schwebeflug -die in Fig.5 angedeutete Ablenkung des Luftschraubenstrahles nach unten zu erhalten. Das Hdhenruder 28 ist wieder am hinteren, Ende des oberen Bereiches des Ringflügels vorgesehen. Auch die Seitenruder 29 sind in der gleichen Weise wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Flugzeug im Wirkungsbereich des Luftschraübenstrahles an der hinteren Kante des Ringflügels symmetrisch zu- beiden Seiten der-Längssymmetrieebene des Flugzeuges gelegen. In das mittlere Tragflächenstück 22. ist der Rumpf 30 mit - der Kabine 31 eingesetzt. Wie in Fig. 5 aus den eingezeichneten Stromlinien beim Schwebeflug leicht erkennbar, werden auch in diesem Flugzustand alle Ruder vollbeaufschlagt, so daß die Maschine auch bei diesem Zustand voll steuerfähig ist.The wing piece 22 is on its upper side, such as the ones shown Let flow lines in Fig. 5 recognize - so designed that in the for the Slow or hover flight required the aircraft to adjust the air flow on this wing piece 22 provides a lift. The propeller 24, instead which can also be provided with two propellers rotating in opposite directions, is supported by one Engine 25 driven, which is on a parallel to the transverse axis of the aircraft in the ring wing attached beam is suspended. Not this one in the drawings The bar shown is clad in a streamlined manner, and this in the downstream - the Airscrew located streamlined fairings 26 and 26 'of the two Parts of the beam form the aileron surfaces. These ailerons 26 and 26 "can in addition to movement in the opposite direction, movement in the same direction is also obtained in order to for the hover - the deflection of the propeller jet indicated in Fig. 5 to get down. The elevator rudder 28 is again at the rear, end of the upper one Area of the ring wing provided. The rudders 29 are also the same Way as in the aircraft shown in Fig. 1 in the area of action of the air thruster jet at the rear edge of the ring wing symmetrically on both sides of the longitudinal plane of symmetry of the aircraft. The fuselage 30 is in the middle wing section 22 - The cabin 31 is used. As in Fig. 5 from the drawn Streamlines are easily recognizable when hovering, also in this flight condition all rudders are fully activated, so that the machine is fully controllable even in this state is.

Wie ebenfalls in Fig. 5 gezeigt, können außerdem in diesen kombinierten Querrudern und Ablenkklappen 26 und 26' ausschiebbare Ruderflächen 27 vorgesehen sein, mit welchen die Ablenkwirkung noch verbessert werden kann.As also shown in FIG. 5, these can also be combined Ailerons and flaps 26 and 26 'extendable rudder surfaces 27 are provided be, with which the distraction can be improved.

In Fig.6 ist das Flugbild einer Maschine dargestellt, bei der die Planflügelfläche gegenüber der Ringflügelfläche klein ausgebildet ist. Für den Flugzeugentwurf ist entscheidend, mit welcher geringsten Landegeschwindigkeit bei Versagen des Antriebsmotors die Maschine im Gleitflug flugfähig bleiben soll. Außerdem ist die Stabilität bei den verschiedenen Flugzuständen entscheidend für die Abstimmung von Planflügelfläche zu Ringflügelfläche. Es bleibt also jeweils dem Entwurf vorbehalten, in welcher Form der zylinderförmige Ringflügel schräggeschnitten bzw, unten nach vorn und oben nach hinten verlängert wird und wie groß die Planflügelfläche für günstige Flugeigenschaften ausgelegt werden. muß.In Fig.6 the flight image of a machine is shown in which the Flat wing surface is made small compared to the ring wing surface. For the aircraft design The decisive factor is the lowest landing speed at which the drive motor fails the machine should remain airworthy in gliding flight. In addition, the stability is at the different flight conditions are decisive for the coordination of the plane wing area to ring wing area. It is therefore up to the draft to determine in which Shape of the cylindrical ring wing cut diagonally or, down to the front and up is extended to the rear and how large the plane wing area for favorable flight characteristics be interpreted. got to.

Das in den Fig. 7 und 8 dargestellte Flugzeug hat als Triebwerk eine Turbine 50 Für den Erfindungszweck ist das Turbinentriebwerk möglichst kurz gestaltet, Das Turbinentriebwerk ist in einem rohrförmigen Rumpf 51 angeordnet, der entsprechend dem Grundgedanken der Erfindung in seinem unteren Teil, wie bei 52 gezeigt, nach vorn und in seinem oberen. Teil, wie bei 53 gezeigt, nach hinten verlängert ist. Die nach hinten ragende Verlängerung 53 bildet ein schalenförmiges Heckteil, an dessen hinterem Ende das Seitenruder 54 und Höhenruder 55 im Bereich des Gasstrahles liegend angebracht ist. In dem schräggeschnittenen Austritt 56 des übrigen Teiles des rohrförmigen Rumpfes 51 ist ein Ablenkklappengitter 57 angeordnet, dessen Klappen, wie bereits beschrieben., sowohl gegensinnig zur Erreichung der Querruderwirkung als auch gleichsinnig zur Erreichung der Ablenkung des Gasstrahles nach unten verstellt werden können. Die Ausbildung und Anordnung der Ablenkklappen sind derart, daß bei angestelltem Ablenkklappengitter ein Momentengleichgewicht um die Querachse erhalten wird, Im Schnellflug wird der Auftrieb von zu beiden Seiten des Rumpfes angeordneten Tragflächen 5$ erhalten.The aircraft shown in FIGS. 7 and 8 has an engine as an engine Turbine 50 For the purpose of the invention, the turbine engine is designed as short as possible, The turbine engine is arranged in a tubular fuselage 51, the corresponding the basic idea of the invention in its lower part, as shown at 52, after in front and in its upper. Part, as shown at 53, is extended to the rear. The extension 53 protruding to the rear forms a shell-shaped rear part its rear end the rudder 54 and elevator 55 in the area of the gas jet is attached lying down. In the obliquely cut outlet 56 of the remaining part of the tubular fuselage 51 is a deflection flap grille 57, the flaps, as already described., both in opposite directions to achieve the aileron effect and adjusted in the same direction to achieve the deflection of the gas jet downwards can be. The design and arrangement of the deflector flaps are such that at adjusted deflection flap grille to obtain a moment equilibrium about the transverse axis In high-speed flight the lift is arranged from both sides of the fuselage Wings received $ 5.

Während im Schnellflug das Ablenkklappengitter 57 so- gestellt ist, daß die einzelnen Klappen dem Gasstrahl einen geringen Widerstand entgegensetzen, und ebenso auch das Höhenruder normal liegt, wird für der Schwebeflug die Maschine mittels des Höhenruders .auf größeren Anstellwinkel gebracht und gleichzeitig das Ablenkklappengitter so angestellt, daß der Gasstrahl in Richtung nach unten abgelenkt wird.While the deflector grille 57 is set up in high-speed flight, that the individual flaps offer little resistance to the gas jet, and just as the elevator is normal, the machine is used for the hover flight by means of the elevator. brought to a larger angle of attack and at the same time the Deflecting flap grille positioned so that the gas jet is deflected in the downward direction will.

In Fig. & ist die rohrförmige Verkleidung des Triebwerkes nur schematisch dargestellt. Selbstverständlich hat der vorgezogene Teil 52 der rohrförmigen Verkleidung ein Tragflächenprofil, so daß die Einlaufströmung an dem Tragflächenstück 52 sowohl im Schnell- wie im Langsamflug einen Auftrieb hervorruft, Dieser vorgezogene Teil 52 am Triebwerkeinlauf kann natürlich auch, wie oben in Verbindung mit den anderen Figuren beschrieben wurde, in anderer Weise ausgestaltet sein.In Fig. & The tubular fairing of the engine is only shown schematically. Of course, the protruding part 52 has the tubular Fairing a wing profile, so that the inlet flow on the wing piece 52 produces a lift in both fast and slow flight, this one being pulled forward Part 52 at the engine inlet can of course also, as above in connection with the other figures has been described, be designed in a different way.

Fig.9 zeigt im schräggeschnittenen Einlaufrohrstück der Turbine ein Ablenkklappengitter 60, so daß die Auftriebswirkung des halbschalenförmigen Teiles 52 vor der Turbine noch erhöht werden kann, Bei Reiseflug und Schnellflug sind sowohl das vordere als auch das hintere Ablenkgitter so eingestellt, daß ein möglichst geringer Strömungswiderstand erhalten wird, bzw. es werden die Ablenkgitter nur zur Austrimmung der Maschine herangezogen. Bei Schwebeflug werden bei dieser Abwandlung außer den Ablenkklappen 57 auch die Ablenkklappen 60 angestellt, wobei die Ablenkklappen 60 so gestellt werden, daß die Luft von oben angesaugt wird und dadurch der am vorderen Ende des Flugzeuges wirkende Auftrieb erhöht wird, Auch bei dem in Fig. 7 bis. 9 dargestellten Flugzeug wird im Schwebeflug die Schubleistung der Turbine praktisch vollständig in Auftrieb umgewandelt, ohne daß die Fluglage des Flugzeuges wesentlich geändert wird, Unter Zugrundelegung des gleichen Erfindungsgedankens lassen sieh auch. Flugzeuge konstruieren, bei denen mehrere Turbinen bzw. mehrere die Luft beschleunigende Triebwerke und Ringflügel vorgesehen sind.9 shows a section of the inlet pipe of the turbine cut at an angle Deflecting flap grille 60, so that the buoyancy effect of the half-shell-shaped part 52 in front of the turbine can still be increased, when cruising and high-speed are both the front as well as the rear deflection grille adjusted so that a possible low flow resistance is obtained, or there are only the deflection grids used to trim the machine. When hovering, this modification apart from the deflector flaps 57 also the deflector flaps 60 are turned on, the deflector flaps 60 can be set so that the air is sucked in from above and thus the air at the front The lift acting at the end of the aircraft is increased, also in the case of the one shown in FIGS. 9 The aircraft shown here, the thrust of the turbine becomes practical when hovering completely converted into lift without affecting the attitude of the aircraft significantly is changed, using the same inventive idea as a basis, let see even. Construct airplanes in which several turbines or several accelerating the air Engines and ring blades are provided.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Airplane with ring wing and built-in, Propulsion device accelerating the air flowing through it, such as propeller or propeller Turbine engine, thereby. characterized in that the ring wing for attraction the inlet flow for the generation of lift at its lower. Part forward is preferred and moved backwards at its upper part.

2, plane after Claim 1, characterized in that the profile depth in the lower part of the ring wing is larger than in the upper part.

3. Aircraft according to spoke 1 or 2, characterized in that that the ring wing is essentially a hollow cylindrical body with front and rear represents an end face inclined to the axis of rotation,

4. Aircraft according to claim 1 to 3, characterized in that the ring wing in its upper and lower area Has asymmetrical profiles and symmetrical profiles in its lateral areas.

5. Aircraft according to claim 1 to 4, characterized in that the lower part of the Ring wing forward in a trough-shaped wing or in a plane wing or part of a wing.

6, aircraft according to claim 1 to. 5, thereby characterized in that the aircraft cabin is in the forwardly projected lower part of the ring wing or in which forming the lower front extension of the ring wing Flat wing or part of the flat wing is installed.

7, aircraft according to claim 1 to 5, characterized in that the aircraft cabin is approximately on the axis of rotation of the ring wing lies and. supported on the protruding lower part of the ring wing is,

8, aircraft according to: Claims 1 to 7, in particular with a turbine engine, thereby characterized in that additional plane wings are used to generate lift are provided.

9. Airplane according to claim 1 to 8: for a large airspeed range, characterized in that control surfaces in the area of action of the engine exiting air flow are arranged.

10. Airplane according to claim 9, characterized in that in the part which does not act on the control surfaces of the air flow emerging from the engine, one or more deflection flaps or a deflector grille are arranged, with which the exiting air flow to the Conversion of the propulsive force into a lift force for slow flight downwards is deflectable.

11. Aircraft according to claim 10, characterized in that at least one of the deflector flaps divided in the middle and designed as a differential aileron is.

12. Aircraft according to claim 9 to 11, in particular with a turbine engine, characterized characterized in that possibly adjustable on the inlet side of the annular wing Lurftleitvorrichtungen are arranged.