DE1104349B

DE1104349B - Airplane with vertically arranged lift engines

Info

Publication number: DE1104349B
Application number: DER25919A
Authority: DE
Inventors: Thomas Henry Kerry
Original assignee: Rolls Royce PLC
Current assignee: Rolls Royce PLC
Priority date: 1959-01-08
Filing date: 1959-07-10
Publication date: 1961-04-06

Description

Flugzeug mit senkrecht angeordneten. Hubtriebwerken Die Erfindung bezieht sich auf ein Flugzeug, das vertikal starten und landen kann.Plane with vertically arranged. Lifting engines The invention refers to an aircraft that can take off and land vertically.

Solche Flugzeuge können, zusätzlich zu den Vorwärts-Triebwerken, mit senkrecht angeordneten Hubtriebwerken versehen sein, die beim Start und bei der Landung des Flugzeuges benutzt werden. Der Ausdruck »Hubtriebwerke«, wie er hier angewendet wird, bezeichnet Hilfstriebwerke, die angebracht sind, um Hubkräfte an dem Flugzeug zu erzeugen, die unabhängig sind von der Hubkraft (Auftrieb), die aerodynamisch beim Vorwärtsflug erzeugt wird.Such aircraft can, in addition to the forward engines, with vertically arranged lifting engines be provided, which at the start and at the Landing of the aircraft. The expression "lift engines" as it is used here is used, referred to as auxiliary power units, which are attached to lifting forces the aircraft to produce, which are independent of the lifting force (lift), which is aerodynamic is generated during forward flight.

Um die Hubtriebwerke in Gang zu setzen, wenn dies zur Landung des Flugzeuges erforderlich ist, ist es nötig, einen ausreichenden Strom von Luft in die Lufteinlässe der Hubtriebwerke zu richten. Es ist daher Gegenstand der Erfindung, eine Anordnung zu treffen, die in dieser Hinsicht zufriedenstellend wirksam ist.To start the lift engines when this is necessary to land the Aircraft is required, it is necessary to have a sufficient flow of air in to direct the air inlets of the lift engines. It is therefore the subject of the invention, to make an arrangement which is satisfactorily effective in this regard.

Gemäß der Erfindung in ihrer breitesten Form ist für jedes Hubtriebwerk oder für jede Untergruppe solcher Triebwerke eine schwenkbare Leitflächenanordnung vorgesehen, mit der während des Vorwärtsfluges des Flugzeuges die benachbarte Luftströmung in die Einlässe des Triebwerkes oder der Gruppe von Triebwerken gelenkt werden kann, ohne daß die Leitflächenanordnung die Luftströmung zu den benachbarten Triebwerken oder Triebwerks-Untergruppen wesentlich stört.According to the invention in its broadest form is for every lifting engine or a pivoting vanes assembly for each subset of such engines provided with which the adjacent air flow during the forward flight of the aircraft can be directed into the inlets of the engine or group of engines, without the baffle arrangement reducing the flow of air to the adjacent engines or engine sub-groups significantly disturbs.

Bei mehreren Hubtriebwerken oder Gruppen von Hubtriebwerken hintereinander weist erfindungsgemäß die Schwenkachse jeder Leitflächenanordnung von der Schwenkachse jeder in Strömungsrichtung dahinter angeordneten Leitflächenanordnung einen Abstand auf, der die Länge der betreffenden Leitflächenanordnung wesentlich übersteigt.In the case of several hoist engines or groups of hoist engines one behind the other according to the invention has the pivot axis of each guide surface arrangement from the pivot axis each baffle arrangement arranged behind it in the flow direction a distance on, which significantly exceeds the length of the guide surface arrangement in question.

Vorzugsweise weist die Schwenkachse jeder Leitflächenanordnung von der Schwenkachse jeder in Strömungsrichtung dahinterliegenden Leitflächenanordnung einen Abstand auf, der wenigstens das Doppelte der Länge der betreffenden Leitflächenanordnung beträgt.The pivot axis of each baffle arrangement preferably has the pivot axis of each guide surface arrangement located behind it in the direction of flow a distance which is at least twice the length of the respective baffle arrangement amounts to.

Jede Leitflächenanordnung ist zweckmäßig an der Vorderseite ihres Triebwerkabteiles schwenkbar angeordnet und ist in eine geöffnete Lage bewegbar, in der die umströmende Luft in den Einlaß oder die Einlässe des Triebwerkes bzw. der Triebwerke umgelenkt wird, während in der geschlossenen Lage die Luft nicht umgelenkt wird. Wenigstens eine der Leitflächenanordnungen wird vorzugsweise durch ein Gitter oder ein Rost gebildet, das mit gekrümmten Flächen versehen ist.Each baffle assembly is conveniently at the front of its The engine compartment is pivotably arranged and can be moved into an open position, in which the air flowing around in the inlet or the inlets of the engine resp. the engines are deflected, while in the closed position the air is not is diverted. At least one of the baffle arrangements is preferably through a grid or grate is formed, which is provided with curved surfaces.

Es kann eine Mehrzahl von Hubtriebwerken in jedem Abteil in einem gewissen Abstand in Längsrichtung hintereinander angeordnet sein, wobei die in der Strömungsrichtung weiter hinten liegenden Wände der Abteile derart geformt sein können, daß sie mitwirken, um die Luft in die weiter hinten liegenden Triebwerke jedes Abteiles zu leiten.There can be a plurality of lift engines in each compartment in one be arranged one behind the other at a certain distance in the longitudinal direction, the in the Flow direction further back walls of the compartments be shaped in this way they can help to move the air into the engines further back to manage each compartment.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the drawing, for example explained in more detail.

Fig. 1 ist ein Teil eines Längsschnittes durch mehrere Gruppen von Hubtriebwerken, die einen Teil eines Flugzeuges nach Fig.4 bilden, wobei Leitflächenanordnungen vorgesehen sind, die in der geöffneten Stellung dargestellt sind; Fig. 1 a zeigt einen Teil der Anordnung nach Fig. 1, wobei jedoch die Leitflächenanordnung in geschlossenem Zustand gezeigt ist; Fig. 2 zeigt einen Teil eines Schnittes längs der Linie 2-2 der Fig. 1; Fig.3 ist ein Teil einer Aufsicht in Richtung des Pfeiles 3 in Fig. 1; Fig.4 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht eines Flugzeuges, das mit einer Anordnung versehen ist, wie sie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist.Fig. 1 is part of a longitudinal section through several groups of Lifting engines which form part of an aircraft according to FIG. 4, with guide surface arrangements are provided, which are shown in the open position; Fig. 1 a shows part of the arrangement according to FIG. 1, but with the guide surface arrangement in a closed position State is shown; Fig. 2 shows part of a section along the line 2-2 of Fig. 1; Fig. 3 is a part of a plan view in the direction of arrow 3 in Fig. 1; FIG. 4 schematically shows a perspective view of an aircraft with an arrangement is provided as shown in Figs.

Zuerst sei Fig.4 betrachtet, die ein Überschallgeschwindigkeitsflugzeug 10 für Senkrechtstart zeigt, dessen Tragfläche im wesentlichen deltaförmig ausgebildet ist. An jedem Ende der Hinterkante der Tragfläche 11 ist eine Reihe von fünf Vorwärts-Triebwerken 12 übereinander angebracht, die als Gasturbinen-Strahltriebwerke ausgebildet sein können.First, consider Fig. 4, which is a supersonic aircraft 10 shows for vertical take-off, the wing of which is essentially delta-shaped is. At each end of the trailing edge of the wing 11 are a series of five forward engines 12 mounted one above the other, which are designed as gas turbine jet engines can.

In einem gewissen Abstand nebeneinander auf der Tragfläche 11 sind vier Gruppen 12 von Reihen von Hubtriebwerken 14 (vgl. Fig. 1 und 2) angebracht, die so ausgebildet sind, daß sie auf das Flugzeug Hubkräfte ausüben können, die unabhängig sind von den Hubkräften (.Auftrieb), die aerodynamisch beim Vorwärtsflug erzeugt werden. Die Hubtriebwerke 14 können als Gasturbinen-Strahltriebwerke ausgebildet sein, und jede Reihe solcher Triebwerke ist innerhalb einer Abteilung 15 befestigt und enthält sechs Maschinen, die in zwei sich in Längsrichtung erstreckenden Reihen angeordnet sind.Are at a certain distance next to each other on the wing 11 four groups 12 of rows of lifting engines 14 (see. Figs. 1 and 2) attached, the are designed so that they exert lifting forces on the aircraft that are independent of the lifting forces (lift) that are aerodynamic when Forward flight can be generated. The lift engines 14 can be gas turbine jet engines be trained, and each row of such engines is within a department 15 attached and contains six machines extending in two longitudinally direction Rows are arranged.

Wie Fig. -1 deutlich zeigt, enthält jede Gruppe 13 eine Anzahl von Untergruppen von Triebwerken 14, welche Untergruppen in Längsrichtung des Flugzeuges angeordnet sind.As Fig. -1 clearly shows, each group 13 contains a number of Subgroups of engines 14, which subgroups in the longitudinal direction of the aircraft are arranged.

Die obere Seite jedes Abteils 15 ist mit einem Paar Türen 16, 17 versehen, und ein anderes Paar solcher Türen (nicht dargestellt) ist in gleicher Weise an der unteren Seite jedes Abteiles vorgesehen. Weiter sind nicht dargestellte Mittel, z. B. doppelt wirkende Luftdruckheber zum Öffnen und Schließen der Türen vorgesehen: Die Türen 16,17 sind in geöffnetem Zustand dargestellt; wenn die Türen jedoch geschlossen sind, zeigen sie eine Oberfläche, die mit dem allgemeinen aerodynamischen Profil des Flugzeuges übereinstimmt.The upper side of each compartment 15 is provided with a pair of doors 16, 17, and another pair of such doors (not shown) are likewise provided on the lower side of each compartment. Next are not shown means such. B. double-acting air pressure lifters are provided for opening and closing the doors: the doors 16, 17 are shown in the open state; however, when the doors are closed, they exhibit a surface that conforms to the general aerodynamic profile of the aircraft.

Eine Leitflächenanordnung 18, die aus einem Gitterwerk mit gekrümmten Profilflächen 19 besteht, ist innerhalb des oberen Teiles jedes Abteils 15 schwenkbar angebracht; jede Leitflächenanordnung 18, die um eine Achse 20 bewegbar ist, ist am vorderen Ende 21 eines Triebwerkabteiles 15 angebracht.A baffle assembly 18, which consists of a latticework with curved Profile surfaces 19 is made within the upper part of each compartment 15 is pivotable appropriate; each baffle assembly 18 movable about an axis 20 is attached to the front end 21 of an engine compartment 15.

Die Leitflächenanordnungen 18 sind so ausgebildet, daß sie (z. B. durch nicht dargestellte doppelt wirkende Luftdruckheber) zwischen der »offenen« oder geneigten Stellung, die in Fig. 1 dargestellt ist, und der »ge= schlossenen« Stellung nach Fig. 1 a bewegt werden können, in welcher Stellung sie horizontal angeordnet sind und unterhalb der geschlossenen Türen 16, 17 liegen.The guide surface assemblies 18 are designed so that they (z. B. by double-acting air pressure lifters (not shown) between the "open" or inclined position, which is shown in Fig. 1, and the "ge = closed" Position according to Fig. 1 a can be moved, in which position it is horizontal are arranged and are below the closed doors 16, 17.

Es ist aus Fig.3 zu erkennen, daß die Schwenkachsen 20 der dort gezeigten Leitflächenanordnungen 18 voneinander Abstände a aufweisen, die etwas größer sind als das Doppelte der Länge b der Anordnungen 18.It can be seen from Figure 3 that the pivot axes 20 of the shown there Guide surface arrangements 18 have spacings a from one another which are somewhat larger than twice the length b of the arrays 18.

Zwischen den Leitflächenanordnungen 18 und den Triebwerken 14 jeder Abteilung ist ein festes Gitterwerk 22 angeordnet, dessen Lamellen vertikal gerichtete Oberflächen 23 haben.Between the vanes assemblies 18 and the engines 14 each Department a fixed latticework 22 is arranged, the slats of which are vertically directed Surfaces 23 have.

Wenn es erforderlich ist, das Flugzeug zu landen, werden die Türen 16, 17 und die Leitflächenanordnung in ihre geöffnete Lage bewegt. Das Flugzeug wird in diesem Zustand noch im Vorwärtsflug sein. Dabei wird die umgebende Luft, die über die obere Fläche des Flugzeuges strömt, durch die Flächen 19 und die Oberflächen 23 in die Lufteintrittsöffnungen der Triebwerke 14 umgelenkt. Die in Strömungsrichtung hintenliegenden Wände 24 der Abteile 15 sind darüber hinaus so geformt, wie es Fig. 1 zeigt, um mitzuhelfen, die Luft in die hinteren Triebwerke jedes Abteils hineinzuleiten. Es wird daher genügend Luftzufuhr vorhanden sein, um die Triebwerke 14 in Betrieb zu setzen; wenn die Triebwerke erst einmal in Gang gekommen sind, wird von ihnen Luft in die Einlaßöffnungen hineingesaugt, so daß es nicht notwendig ist, weiter vorwärts zu fliegen, um die Triebwerke in Gang zu halten.When it is necessary to land the plane, the doors open 16, 17 and the baffle assembly is moved into its open position. The plane will still be flying forward in this state. The surrounding air is which flows over the upper surface of the aircraft, through the surfaces 19 and the surfaces 23 deflected into the air inlet openings of the engines 14. The one in the direction of flow The rear walls 24 of the compartments 15 are also shaped as shown in FIG. Figure 1 shows to help direct air into the aft engines of each compartment. There will therefore be sufficient air supply to keep the engines 14 in operation to put; once the engines are started they will Air is drawn into the intake ports so that it is not necessary to continue fly forward to keep the engines running.

Da die Leitflächenanordnungen 18 etwas weniger als die Hälfte der Länge einer Untergruppe von Vertikal-Hubtriebwerken in Anspruch nehmen, wird die L eitflächenanordnung einer Untergruppe die Luftzufuhr einer öder mehrerer in Strömungsrichtung folgender Gruppen nicht störend beeinträchtigen.Since the baffle assemblies 18 are slightly less than half of the Length of a subgroup of vertical lift engines will take up the Guide surface arrangement of a subgroup the air supply of one or more in the direction of flow do not interfere with the following groups.

Die Erfindung ermöglicht es, die Hubtriebwerke 14 dicht nebeneinander im Flugzeug anzuordnen, da die Maschinen nicht in einem wesentlichen Abstand voneinander angeordnet zu werden brauchen, um Platz zu lassen für Hilfsmittel, durch die Luft in ihre Einlaßöffnungen umgeleitet wird.The invention makes it possible to have the lifting drives 14 close to one another to be arranged in the aircraft, as the machines are not at a significant distance from each other need to be arranged to leave room for tools through the air is diverted into their inlet ports.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Aircraft with one or more vertically arranged lifting engines, characterized in that a pivotable guide surface arrangement (18) is provided for each lifting engine (14) or each group of lifting engines. which can be adjusted so that during the forward flight of the aircraft (10) the surrounding air is diverted into the inlet openings of the lift engine (14) or the groups of lift engines.

2. Aircraft according to claim 1 with several Hoist engines or groups of hoist engines one behind the other, characterized in that that the pivot axis (20) of each baffle arrangement (18) from the pivot axis of one in the flow direction following guide surface arrangement has a distance (a), which substantially exceeds the length (b) of the guide surface arrangement in question.

3. Aircraft according to claim 2, characterized in that the pivot axis (20) each Guide surface arrangement (18) from the pivot axis to one following in the direction of flow The guide surface arrangement has a distance (a) which is at least twice that of Length (b) of the guide surface arrangement in question.

4. Airplane according to claim 2 or 3, characterized in that the guide surface arrangement (18) on the front The end of the associated engine compartment (15) is pivotably arranged.

5. Airplane according to at least one of claims 2 to 4, characterized in that at least one of the baffle assemblies (18) contains a grid or grate that is curved with Guide surfaces (19) is provided.

6 aircraft according to at least one of claims 2 to 5, characterized in that a plurality of lifting drives (14) in each one Compartment (15) is arranged one behind the other in the longitudinal direction, the in the flow direction rear walls of the compartments (15) are shaped so that they cooperate with the air into the rear engines of each compartment (15).

7. Plane to at least one of claims 2 to 6, characterized in that each guide surface arrangement (18) is movable between an open position in which the surrounding air is diverted into the inlet port (s), and a closed position, in which does not divert the air. B. aircraft according to at least one of the claims 2 to 7, characterized in that the upper side of each compartment (15) with a Door or doors (16, 17) is provided, with auxiliary means for opening and closing the door (s) are provided.