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Wasserflugzeug mit einer Wassertragfläche Um Flugzeuge auf :dem Wasser
mit hoher Geschwindigkeit antreiben 'zu können, versieht man sie mit Wassertragflächen,
die den Rumpf mehr oder weniger weit aus dem Wasser herausheben, wenn die Geschwindigkeit
zunimmt. Dabei hat man bereits diese Wassertragfläche so ausgebildet, daß sie in
der Vorderansicht des Flugzeugs eine V-förmige Gestalt besitzt, wobei sich der Scheitel
der Wassertragfläche in :der Mittellängsebene des Flugzeugrumpfes befindet und die
Wassertragfläche gegen den Rumpf durch Streben od. dgl. abgestützt ist.
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Außerdem sind bei dieser bekannten Bauart besondere Stützstreben vorgesehen,
welche die Lufttragfläche gegen den Flugzeugrumpf abstützen, um deren Festigkeit
zu erhöhen. Diese Stützstreben erleichtern zwar die Tragflügel, erhöhen aber andererseits
das Gesamtgewicht des Flugzeugs und darüber hinaus auch den Gesamtwiderstand.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden und zu erreichen, daß sie nicht nur
einen Teil des Biegemoments der Lufttragfläche aufnimmt, sondern auch einen besonders
geringen induzierten Widerstand beim Fliegen und insbesondere beim Starten erzeugt,
ist nach der Erfindung die V-förmige Wassertragfläche an ihren Enden bis zu den
Lufttragflächen geführt, und zwar bis zu ungefähr deren Mitte, und :dient als Stützorgan
für die Lufttragfläche. Auch außerhalb des Leitwerks kann nach der Erfindung eine
V-förmige Wassertragfläche angeordnet sein, die mit :dem Schwanz !des Rumpfes durch
Streben verbunden ist und mit ihren Enden an den äußeren Spitzen der Stabilisierungsflügel
angreift.
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Diese Wassertragflächen versteifen also die Tragflügel, so @daß .diese
bei einem gegebenen Schlankheitsverhältnis leichter ausgebildet werden können. Andererseits
kann bei einem vorgeschriebenen Flügelgewicht ein weit größeres Schlankheitsverhältnis
zur Anwendung kommen als bisher. Die Wassertragflächen erfüllen einen dreifachen
Zweck, @denn, abgesehen von ihrer Wirkung als Stützglieder beim Wassern und als
Versteifungsstreben für die Tragflügel, wirken sie auch in .aerodynamischer Hinsicht
als Hub- und Stabilisierungsflächen; ein Eindeckerflugzeug, das mit Wassertragflächen
nach der Erfindung ausgestattet ist, wirkt also in gewisser Hinsicht wie ein Doppeldecker.
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Zweckmäßig wird nach der Erfindung das Schlankheitsverhältnis der
Tragflügel und gegebenenfalls auch das der Stabilisierungsflügel wesentlich größer
als bei frei tragenden Flügeln gewählt und beträgt vorzugsweise wenigstens 20 :
1. Das Schlankheitsverhältnis der Haupt- oder Schwanz-Wassertragfläche oder beider
sollte mit Vorteil ebenfalls wenigstens 20 : 1 betragen. Es ist von Vorteil, in
solchen Fällen die Tragflächen nicht einzuziehen, da sie sich an der Erzeugung des
Auftriebs beteiligen. Bei Flugzeugen jedoch, deren Stellung beim Starten und im
Fluge sehr unterschiedlich ist, würden die Tragflächen in der beim Starten eingenommenen
Stellung während des Fluges einen negativen Anstellwinkel aufweisen und müssen daher
etwas geschwenkt werden, damit sie einen Anstellwinkel bekommen, der während des
Fluges zum Auftrieb beiträgt.
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Den unteren Abschnitten der Wassertragfläche gibt man zweckmäßig im
Querschnitt die Form eines schlanken Keils, dessen Spitzen in der vorderen Tragflächenkante
liegt. Dabei kann der Keilwinkel zwischen 3 und 10° liegen; zweckmäßig beträgt er
4°. Der Anstellwinkel der Tragflächen kann ebenfalls zwischen 3 und 10°, vorzugsweise
zu 4° gewählt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel eines Flugzeugs nach der Erfindung ist in
der Zeichnung dargestellt, und zwar Zeigt Fig. 1 den Grundriß des Flugzeugs, Fig.
2 die Ansicht des Flugzeugs von vorn, Fig. 3 die Ansicht des Flugzeugschwanzes von
hinten, Fig. 4 eine Seitenansicht, Fig. 5 .den Schnitt längs der Linie V-V in Fig.
2, Fig.6 den Schnitt längs der Linie VI-VI gemäß Fig. 2 und Fig.7 eine andere Ausbildungsform
des Querschnitts nach Fig. 6.
Wie Fig. 1 zeigt, handelt es sich
bei dem dargestellten Flugzeug um einen Einidecker mit hochliegenden Tragflächen
10 der üblichen Bauart, aber mit ungewöhnlich großem Schlankheitsverhältnis. Für
Flugzeuge mit Geschwindigkeiten unterhalb der Schallgrenze beträgt dieses Verhältnis
vorzugsweise 20 : 1 oder mehr. Die Wassertragflächen 11 weisen, wie aus Fig. 2 hervorgeht,
V-Form auf und sind mit dem Rumpf 12 mittels Streben 13 und 14 sowie mit den Lufttragflächen
10 jeweils in ungefähr deren Mitte verbunden. Die Wassertragflächen sind
gegen die Lufttragflächen auch mittels Streben 16 abgestreift, die reit dem letzteren
dort verbunden sind, wo die Motoren sitzen. Zur Verbesserung ider Stabilität des
Flugzeugs auf dem Wasser sind stromlinienförmige Schwimmer 18 an den Verbindungspunkten
der Streben 16 mit den Wassertragflächen 11 vorgesehen.
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Das zwischen den Streben 13 und 14 liegende Stück der Wassertragfläche
besitzt ein Profil von Keilform mit 4° Keilwinkel, dessen scharfe Kante vorn liegt,
und das in Fig. 6 dargestellt ist. Die weiter außen liegenden Teile der Wassertragflächen
weisen ein anderes Profil auf, beispielsweise ein solches, wie es in Fig.5 gezeigt
ist. Auf diese Weise ergeben sie einen zusätzlichen Auftrieb, sobald sie beim Steigen
des Flugzeugs aus dem Wasser auftauchen, und ebenfalls während des Fluges. Die untersten
Teile der Wassertragflächen sind nach vorn gezogen, wie Fig. 1 und Fig. 4 zeigen,
so daß ihr tiefster Punkt sich vor dem Gewichtsschwerpunkt [des Flugzeugs befindet.
Auf diese Weise wird die Gefahr beseitigt, daß es beim Landen bzw. Wassern nach
vorn kippt.
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Die hinteren Tragflächen 19 besitzen, wie Fig. 3 zeigt, ebenfalls
V-Form und sind mit .den äußeren Spitzen des Schwanzdecks 20 verbunden. Die Tragflächen
sind auch am Schwanz -des Rumpfes 12 mit Streben 21 befestigt. Auch der Schwanz
besitzt ein hohes Schlankheitsverhältnis, wie Fig. 1 zeigt, und die Schwanztragflächen
sind mit den üblichen Höhenrudern ausgerüstet. Die rückwärtigen Kanten der Streben
21 sind mit Rudern versehen, die zur Steuerung des Flugzeugs in der Luft und auf
dem Wasser dienen. Wie bei den Haupt-Tragflächen weisen auch hier die Teile der
Tragflächen zwischen den Streben 21 Keilform auf, während ihre außenliegenden Teile
das Profil einer Lufttragfläche zeigen.
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In Fig.4 isst der Wasserspiegel, der bei hoher Start-oder Auslaufgeschwindigkeit
des Flugzeugs sich ergibt, mit 22 bezeichnet, und es ist ersichtlich, d aß die vorderen
Wassertragflächen einen kleinen positiven Anstellwinkel, bezogen auf das Wasser,
besitzen, der ungefähr 4° beträgt. Für Flugzeuge, die mit 130 bis 170 km/h wassern
bzw. starten, empfiehlt sich für die bei der hohen Geschwindigkeit wirksamen Teile
ider Wassertragflächen ein spitzbogenartiges Profil etwa gemäß Fig. 7 an Ider Stelle
des keilförmigen. Das keilförmige Profil dagegen ist für höhere Geschwindigkeiten
besser geeignet.