DE1150878B

DE1150878B - Flugzeug mit Hubstrahlanlagen

Info

Publication number: DE1150878B
Application number: DEF35123A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Heinrich Hertel; Dipl-Ing Helmut Krug
Original assignee: Focke Wulf GmbH
Current assignee: Focke Wulf GmbH
Priority date: 1961-10-12
Filing date: 1961-10-12
Publication date: 1963-06-27
Also published as: US3223360A; GB1022853A

Description

Flugzeug mit Hubstrahlanlagen Die Erfindung betrifft die Anordnung von Hubstrahlanlagen, wie Hubrotoren, Hubinjektoren, Hubstrahlturbinen, durch deren Hubstrahl ein Flugzeug sich senkrecht oder schräg vom Boden abhebt, schwebt, steigt und wieder senkrecht oder schräg landet.
Es ist bekannt, Hubstrahler im Tragflügel oder Rumpf oder auch in zusätzli chen Gondeln am Tragflügel anzuordnen.
Die bisher bekannten Anordnungen der Hubstrahler haben wesentliche Nachteile. So- wird durch die Hubstrahler im Tragflügel die tragende Struktur durchbrochen und dadurch der Flügel schwer, der schädliche Widerstand erhöht und das für die Unterbringung von Kraftstoff wichtige Tragflügelvolumen verbraucht. Die am Flügel befestigten Hubgondeln sind strömungstechnisch für den Reiseflugwiderstand und den Widerstandsanstieg bei Annäherung an die Schallgeschwindigkeit nachteilig.
Der Einbau der Hubstrahlanlage in den Rumpf, insbesondere bei Verkehrsflugzeugen, ist mit sehr großen Nachteilen verbunden, denn der Aufbau eines druckdichten Fluggastraumes wird dadurch entscheidend gestört, und es ist schwierig, den Rumpfraum frei von Erschütterungen und Vibration zu halten und gegen Triebwerksbrand zu sichern.
Schließlich ist vom Standpunkt der Installation und Wartung, also bezüglich der Sicherheit, der schlecht zugängliche Einbau in einem Rumpf nachteilig und eine klare Trennung zwischen Vortrieb- und Hubanlage anzustreben.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung von Hubstrahlanlagen unter dem Rumpf in klarer Trennung von dem tragenden und gegebenenfalls druckdichten Rumpfkörper werden die vorstehend geschilderten Nachteile der bekannten Lösungen weitgehend vermieden.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann außerdem die Vorteile, die nur einzelne der bisher bekannten Lösungen bieten, in sich vereinigen. So kann der erfindungsgemäße Unterfluranbau eine geschlossene abtrennbare Einheit bilden, wie sie die Hubgondeln darstellen.
In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Abb. 1 zeigt die aus Generatoren und Hubstrahlern gebildete Hubstrahlanlage unter dem Rumpf eines Flugzeuges; Abb. 2 zeigt die Unterfluranordnung von Zweikreis-Hubstrahlturbinen in einer Reihe; Abb. 3 zeigt die Anordnung der Abb. 2 erweitert auf eine Doppelreihe mit paarweisen Hubstrahlern; Abb. 4 zeigt eine Variation von Abb. 3. Wie aus den Abbildungen ersichtlich ist, sind die Hubstrahler 1 unter dem Flur des Rumpfes angebaut, der im allgemeinen aus der druckdichten Haut mit Oberschale 2 und Unterschale 3 sowie dem Fußboden 4 besteht, der durch Querspante 5 mit der Unterschale 3 verbunden ist.
Zwischen der Unterfluranlage und dem Rumpf, der eine geschlossene Schale ist, soll eine möglichst klare Trennung sein.
Die Luftzuführung erfolgt zur Unterfluranlage von deren Längsseiten her durch die seitlichen Einlässe.6, die durch Klappen 7 für den Reiseflug geschlossen werden.
Der Strahlaustritt 8 ist senkrecht - nach unten gerichtet; der Strahl kann jedoch zur Steuerung und Horizontalbewegung des Flugzeugs beim Schweben aus der Senkrechten abgelenkt werden.
Bei schräg eingebauten Strahlem ist ein Strahlumlenker 9 eingebaut. Der Strahlaustritt wird im Schnellflug durch Klappen 10 abgedeckt.
Die Trennung zwischen dem Rumpfunterteil- und der Hubanlage kann so weit gehen, daß diese Unterfluranlage eine oder mehrere bauliche Einheiten bildet, die mit Beschlägen 11 an dem Rumpf befestigt sind. Die Steifigkeit des aus der Rumpfunterschale 3 -als Untergurt, dem Fußboden 4 als Obergurt und dem Querspant 5 als Steg gebildeten Trägers gibt ausgezeichnete Lagerungsmöglichkeiten. Diese baulichen Einheiten, die im allgemeinen eine obere Schale 12, Querwände 13 und eine Unterschale 14 haben, können leicht montiert, gegebenenfalls demontiert und gewechselt werden. Die erfindungsgemäße Anordnung läßt besonders folgende Vorteile erkennen: Sie, läßt den Rumpf als tragenden Teil des Flugzeuges und als Lastenraum völlig ungestört, was insbesondere bei einer überdruckkabine wichtig ist; sie ermöglicht trotzdem durch die organische Einverleibung in den Gesamtstrak des Flugzeugrumpfes den durch das Volumen der Hubanlage unvermeidlichen Zusatzwiderstand auf ein Minimum zu reduzieren und die Form auch den hohen Unterschallmachzahlen oder dem überschall -anzupassen; sie vermeidet durch die Anordnung der Hubstrahler in der Symmetrieebene des Flugzeuges das Auftreten von Momenten um die Längsachse bei Ausfall eines der Strahler; sie kann durch die Außenaufhängung der Anlage an dem Rumpf dessen große Steifigkeit nutzen und daher in Gruppen unterteilt montiert, leicht wieder demontiert und ausgewechselt werden; sie ermöglicht bei den vielseitigen Aufhängemöglichkeiten, am sehr steifen Rumpf leicht abnehmbare Verkleidungen anzuordnen, so daß die Anlage zur Wartung leicht zugänglich wird; sie kann am Rumpf in den Lagerungen 11 derartig elastisch befestigt werden, daß Erschütterungen und Vibrationen des Unterflurteiles nicht auf den Rumpfoberteil übertragen werden; sie ermöglicht, zwischen der Unterschale 3 der Kabine und einer Oberwand 12 der Unterfluranlage Isolationen 15 zum Schutz der Kabine gegen Vibrationen, Schall und Wärine sowie Triebwerksbrand einzubauen. . Die Generatoren oder Strahlturbinen oder sonstigen Antriebe der Hubstrahler können entweder ganz oder zum Teil im Unterflur untergebracht werden. Beispiele für den vollständigen Einbau im Unterflur geben die Abb. 2 und 3 mit den zur Längssymmetrieebene des Flugzeuges geneigten Zweikreis-Hubstrahlturbinen 16. Ein Beispiel für teilweisen Einbau gibt Abb. 1, bei dem der Hubstrahlrotor 1 mit einer Blattspitzentarbine 17 versehen ist, die das Heißgas durch die Zuleitung 18 von dem außen an die Unterfluranlage angebauten Generator 19 erhält, der im Reiseflug den Düsenschubantrieb liefert.
Die HubanIage nimmt, insbesondere wenn sie so konzentriert gebaut ist wie in Abb. 3, mit der Zwillingsanordnun,g der Strahlturbinen, nur einen Teil der Rumpflänge ein. Da der Strak des Unterraumes von der Spitze bis zum Heck durchgeführt wird, entstehen vor und hinter der Hubanlage freie Räume 20, die insbesondere als Frachträume genutzt werden können; sie können ohne Schwierigkeiten in den Rumpfdruckraum einbezogen werden, wenn der Unterflurraum entsprechend, insbesondere mit Kreisquerschnitt, ausgebildet wird, wie dies in Abb. 2 gezeigt ist, oder aus einer örtlichen Aufdickung 21 mit einem aerodynamisch brauchbaren Strak in die Kreisfonn 22 der unteren Nutzräume 20 übergeführt werden kann.
Zwischen der Rumpfunterschale 3 und der Unterfluranlage kann beispielsweise durch entsprechende Ausbildung der Oberwand 12 längs des ganzen Rumpfes ein Kanal 23 gebildet und für Gestänge und Leitungen ausgenutzt werden.
Es wird nicht immer zweckmäßig sein, die Unterfluranlage ohne jede Störung des Unterteiles der Kabine zu bauen; örtliche Eingriffe, beispielsweise zur Unterbringung vorkragender Teile, sind daher zu- lässig, ohne das Prinzip zu verletzen.
Auch ist es möglic14 die Rumpfschale von der klassischen Ausführung des Rumpfdruckraumes abweichend so örtlich abzuwandeln, daß Vorteile für den Unterflureinbau entstehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Flugzeug mit Hubstrahlanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubstrahler einschließlich ihrer Ansaugkanäle und Einläufe unter dem Rumpf bzw. unter dem Laufboden des Rumpfraumes untergebracht sind, wobei die Luftzufuhr von der Seite erfolgL 2. Flugzeug nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet daß die Hubstrahler in Gruppen oder als Ganzes abnehmbar an dem Rumpfkörper befestigt sind. 3. Flugzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezufuhr zu den Hubstrahlern durch Leitungen aus dem Rumpf bzw. aus Flugzeugteilen oberhalb des Laufbodens des Rumpfes erfolgt. 4. Flugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubstrahler aus Hubstrahlturbinen bestehen, die geneigt zur Längssymmetrieebene des Rumpfes einzeln oder paarweise eingebaut sind und einen gekrümmten Kanal für den austretenden Schubstrahl aufweisen. 5. Flugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Strak vor und bzw. oder hinter den Hubstrahlem sich erstrekkende Unterflurräume des Rumpfes als druckdichte Kammern ausgebildet sind. 6. Flugzeug nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die Tragglieder zwischen dem Rumpf und den Hubstrahlern Schwingungsdämpfer eingeschaltet sind. 7. Flugzeug nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rumpfkörper und den Hubstrahlern wandförmige Isolierkörper, z. B. Iseliermatten aus Wärmedämmstoff, angeordnet sind. 8. Flugzeug nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen zwischen Rumpfunterwand und den Hubstrahlern sich erstreckenden durchlaufenden flachen Gestänge- und Leitungskanal (24).