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Senkrecht startendes Flugzeug Die Erfindung betrifft ein senkrecht
startendes Flugzeug.
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Senkrecht startende Flugzeuge sind mit (im folgenden als Auftriebsmotoren
bezeichneten) Maschinen versehen, die Auftriebskräfte an dem Flugzeug unabhängig
von den Auftriebskräften erzeugen, welche aerodynamisch auf Grund des Vorwärtsfluges
des Flugzeuges entstehen. Die Auftriebsmotoren werden zum Starten und beim Niedergehen
des Flub zeuges verwendet, während vorwärtstreibende Motoren den normalen Vorwärtsflug
des Flugzeuges bewirken.
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So werden die Auftriebsmotoren beim Starten des Flugzeuges verwendet,
um das Flugzeug in eine geeignete Höhe zu heben. Danach werden die vorwärtstreibenden
Motoren eingesetzt. Wenn durch den Vorwärtsflug des Flugzeuges genügende Auftriebskräfte
aerodynamisch erzeugt werden, werden die Auftriebsmotoren abgeschaltet.
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Es ist eine Anordnung wünschenswert, mit welcher, nachdem das Flugzeug
bei einem Start eine geeignete Höhe erreicht hat, die von den Auftriebsmotoren abgegebenen
Antriebsgase so gerichtet werden, daß zwecks Unterstützung der Vorwärts-Antriebsmotoren
eine Vorwärtskomponente des Schubes auf das Flugzeug geschaffen wird. In gleicher
Weise kann es unmittelbar vor einem Niedergehen erwünscht sein, daß die Antriebsgase,
die von den Auftriebsmotoren ausgestoßen werden, so gerichtet werden, daß eine nach
hinten gerichtete Schubkomponente in dem Flugzeug erzeugt wird, um die Vorwärtsgeschwindigkeit
des Flugzeuges herabzusetzen, worauf dann das Niedergehen bzw. das Landen des Flugzeuges
erfolgen kann.
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Daher liegt eine Aufgabe der Erfindung in der Ausführung eines vertikal
startenden Flugzeuges mit Einrichtungen, durch welche die obenerwähnten nach vorn
oder rückwärts gerichteten Schubkomponenten erzeugt werden können.
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Ein senkrecht startendes Flugzeug mit wenigstens einer Öffnung in
der Unterseite des Flugzeugrumpfes zum Austritt von nach unten gerichteten Antriebsgasen
ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch wenigstens ein Klappenteil, das in drei
Stellungen, nämlich eine geschlossene Stellung, in welcher die Öffnung abgedichtet
ist, eine voll geöffnete Stellung, in welcher die Antriebsgase senkrecht gerichtet
sein können, und in eine geneigte Stellung bewegbar ist, in der der Klappenteil
eine Ablenkung der Antriebsgase aus der senkrechten Richtung bewirkt.
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Bei einem Flugzeug mit mehreren Öffnungen und mehreren Klappenteilen
an der Unterseite des Rumpfes dichten sich die Klappenteile in ihrer geschlossenen
Stellung aneinander und an den benachbarten Außenflächen des Flugzeuges ab.
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Nach der Erfindung können Mittel zur Hemmung oder Verhütung einer
Strömung der Antriebsgase quer zu dem Flugzeug vorgesehen sein. Dabei können Mittel
zur Verhütung einer Querströmung aus auf dem Klappenteil oder den Klappenteilen
angeordneten Stegen bestehen.
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Jeder Klappenteil ist schwenkbar an dem unteren Ende einer Motorabteilung
gelagert.
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Die Erfindung ist lediglich als Ausführungsbeispiel in den Zeichnungen
dargestellt. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen
senkrecht startenden Flugzeuges; dessen Körper teilweise zur Darstellung der Auftriebsmotoren
des Flugzeuges ausgebrochen ist.
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Fig.2 einen Schnitt durch einen Teil des in Fig. 1 dargestellten Flugzeuges,
Fig. 3 einen Teilschnitt längs der Linie 3-3 der Fig.4 zur Darstellung der vollgeöffneten
Einstellung der Klappenteile, die unter den Auftriebsmotoren des erfindungsgemäßen
Flugzeuges angeordnet sind, und Fig. 4 einen Teilschnitt längs der Linie 4-4 in
Fig. 3. Gemäß den Zeichnungen ist ein senkrecht startendes Flugzeug 10 mit sechs
Gasturbinen-Rückstoß-Auftriebsmotoren 11 versehen, die in einer Motorabteilung
12 angeordnet sind. Gemäß einer anderen
Ausführungsform könnten
die Motoren 11 nach Wunsch turbinengetriebene Gebläse sein.
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Das obere Ende der Abteilung 12 kann durch verschwenkbar gelagerte
Klappen 13 geöffnet und geschlossen werden. Jede Klappe ist zwischen der in Fig.
2 mit ausgezogenen Linien dargestellten Einstellung, in welcher die Klappen 13 zusammen
einen Verschluß des oberen Endes der Abteilung 12 bewirken, und der in Fig. 2 mit
gestrichelter Linie gezeigten Einstellung bewegbar, in welcher die Klappen
13 vollständig offen sind. In der mit durchgehender Linie gezeichneten oder
geschlossenen Stellung liegen die Klappenteilt 13 in dem allgemeinen aerodynamischen
Profil des Flugzeugs und dichten aneinander und an den benachbarten Flugzeugoberflächen
ab, so daß jeder Eintritt von Luft in die Abteilung 12 verhindert wird. Die
Klappen 13 können auch in nicht dargestellte, nach vorn geneigte Einstellungen
gestellt werden, so daß sie bei einem Vorwärtsflug des Flugzeuges zur Ablenkung
der umgebenden Luft in die Einlässe der Auftriebsmotoren 11 dienen. Eine
derartige Ablenkung der umgebenden Luft unterstützt das Anlassen dieser Motoren,
welche nach vorn geschwenkt würden.
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Das untere Ende der Abteilung 12 kann durch drei schwenkbar
gelagerte Klappen 14 geöffnet und geschlossen werden. Diese Klappen können
in eine geschlossene Stellung, eine nach vorn geneigte Stellung und in irgendeine
Einstellung zwischen der geschlossenen und nach vorn geneigten Stellung gebracht
werden.
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In der geschlossenen Stellung, die in Fig.2 mit ausgezogenen Linien
gezeigt ist, liegen die Klappenteilt 14 in dem allgemeinen aerodynamischen
Profil und dichten aneinander und an den benachbarten Flugzeugflächen ab, so daß
jeder Eintritt von Luft in die Abteilung 12 verhindert wird.
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Eine geeignete Einstellung der Klappenteilt 14 ist mit gestrichelten
Linien in Fig. 2 gezeigt. In dieser Stellung dienen die Klappenteilt 14 zur
Ablenkung der aus den Auftriebsmotoren 11 kommenden Antriebsgase aus der
senkrechten Richtung, um eine Vorwärts-Schubkomponente an dem Flugzeug zu erzeugen.
ES ist leicht erkennbar, daß die Klappenteilt 14 nach Wunsch nach vorn geneigt
werden können, so daß sie die Antriebsgase nach vorn ablenken, wodurch eine nach
hinten gerichtete Schubkomponente an dem Flugzeug erzeugt wird. Die Gasströmung
des hinteren Motors nimmt in diesem Fall nicht an der »bremsenden« Wirkung teil.
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In der voll offenen Stellung, die in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist,
sind die Klappen 14 senkrecht eingestellt, so daß die Antriebsgase aus den
Motoren 11 senkrecht nach unten gerichtet sind.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Einlaßklappen 13
und die Auslaßklappen 14 fortschreitend mit einer Geschwindigkeit geöffnet oder
geschlossen, die von der Vorwärtsgeschwindigkeit des Flugzeuges abhängt. Beispielsweise
kann die Anordnung derart sein, daß die Klappen nur teilweise offen sind, wenn die
Vorwärtsgeschwindigkeit des Flugzeuges verhältnismäßig hoch ist. Die Stoßwirkung
auf die Luft reicht zur Betätigung der Auftriebsmotoren aus. Die Klappen befinden
sich jedoch in senkrechter Stellung, wenn die Vorwärtsgeschwindigkeit des Flugzeugs
auf etwa Null herabgeht, da dann keine Stoßwirkung vorhanden ist, um die Luft durch
die Motoreinlässe zu drücken.
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Die Klappe 14, die in Fig. 4 dargestellt ist, ist gemäß der
gezeichneten Ausführungsform durch einen Steuerhebel 15 verdrehbar, so daß
er in jede obengenannte Stellung eingestellt werden kann. Die Darstellung des Steuerhebels
15 ist rein schaubildlich. In der praktischen Ausführung könnte eine Anordnung vorgesehen
sein, die alle Klappen 14 durch eine gemeinsame Steuerung bewegt, welche
von der Kabine des Piloten aus betätigbar ist. Eine derartige Steuerung besitzt
Einrichtungen zur Festlegung der Klappen in einer gewählten Stellung.
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Jede Klappe 14 ist mit mehreren in Längsrichtung verlaufenden,
voneinander abgesetzten Stegen 16 versehen. Die Stege 16 dienen außer der
Verfestigung der Klappen zu einer Verhinderung einer Querströmung der Antriebsgase
aus den Motoren 11, d. h. einer Strömung der Antriebsgase quer zu dem Flugzeug.
Es ist erwünscht, derartige Querströmungen zu verhindern, da diese ein Schlingern
des Flugzeuges verursachen können.
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Da sich sowohl die Klappen 13 als auch die Klappen 14 in ihren
geschlossenen Stellungen aneinander und an den benachbarten Flugzeugflächen abdichten,
ist es unnötig, zusätzliche Teile zum Verschließen des oberen und unteren Endes
der Abteilung 12 vorzusehen.