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Flugzeug mit Luftschraubenantrieb und Mitteln zur Umlenkung des Luftschraubenstrahls
für Start und Landung In der Luftfahrt gewinnt das Problem des Senkrechtstarts und
der Senkrechtlandung zunehmend an Bedeutung. Es sind daher schon viele Möglichkeiten
untersucht und auch eine ganze Reihe von Vorschlägen für Flugzeuge gemacht worden,
die senkrecht starten können und nach dem Start in den Horizontalflug übergehen,
ohne dabei ihre Fluglage wesentlich zu verändern.
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Ein Teil der bekanntgewordenen Ausbildungen geht von den Flugzeugen
herkömmlicher Bauart mit Tragflächen aus. Zur Erzeugung des für den Senkrechtstart
erforderlichen Auftriebs werden vielfach besondere Hubtriebwerke vorgesehen. Dabei
gibt es schwenkbare oder auch fest eingebaute Triebwerke bzw. die Kombination aus
beiden. Die Triebwerke sind an den verschiedensten Stellen, z. B. im Rumpf oder
an den verschiedensten Stellen im Flügel, z. B. in Gondeln an den Flügelenden, untergebracht.
Auch die Ausbildungsform der Triebwerke an sich ist sehr verschiedenartig. Allen
gemeinsam ist, daß sie einen Luftstrahl nach unten richten und damit direkt den
erforderlichen Auftrieb erzeugen. Sofern es sich um ausgesprochende Hubtriebwerke
handelt, die nur bei Start und Landung bzw. im Schwebeflug in Betrieb genommen werden
und während des Vorwärtsfluges stilliegen, sind diese Triebwerke verhältnismäßig
klein und leicht. Der Vortrieb bei diesen Flugzeugen erfolgt in irgendeiner bekannten
Weise, z. B. durch Luftschrauben- oder Strahlantrieb.
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Andere bekannte Flugzeuge für den Senkrechtstalt verwenden Luftschraubenantrieb
und lenken zum Start den Schraubenstrahl durch besondere Mittel, z. B. Klappen an
der Hinterkante des Flügels, nach unten um. Gegebenenfalls wird die Wirkung der
Luftschraubenstrahlumlenkung noch durch zusätzliche kleine Hubtriebwerke der obengenannten
Art unterstützt.
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Von Anordnungen der letztgenannten Art geht die Erfindung aus. Es
hat sich gezeigt, daß durch die Luftschraubenumlenkung die Strömungsverhältnisse
am Flügel manchmal ungünstig beeinflußt werden. Dies ist besonders an den übergangsstellen
zwischen dem Hochauftriebstell des Flügels und den außenliegenden Querrudern der
Fall. Durch die stark ausgeschlagenen Flügelklappen für die Luftschraubenstrahlumlenkung
wird der Luftschraubenstrahl nicht nur umgelenkt, sondern er wird auch zu einem
nicht vernachlässigbaren Teil nach außen hin verwirbelt und beeinträchtigt dabei
die Wirkung der Querruder.
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Aufgabe der Erfindung war es, diesen Nachteil zu beseitigen. Das Ziel
wird erfindungsgemäß erreicht durch die Anordnung der zusätzlichen Hubtriebwerke
in Gondeln am äußeren Ende des für die Luftschraubenstrahlumlenkung herangezogenen
Flügelmittelstücks, derart, daß die Gondeln und bzw. oder die nach unten gerichteten
Strahlen der zusätzlichen Hubtriebwerke in bezug auf das Flügelmittelstück wie Endscheiben
wirken und die in üblicher Weise die Querruder tragenden Außenflügel aerodynamisch
von dem Flügelmittelstück trennen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der
Zeichnungen erläutert.
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F i g. 1 zeigt schematisch ein Flugzeug von oben und F i
g. 2 dasselbe Flugzeug von vorn; F i g. 3 ist das Flugzeug in Schrägansicht
skizziert. Das Flugzeug ist in der üblichen Weise als Schulterdecker aufgebaut und
weist einen Rumpf 1 und das Flügelmittelstück 2 auf. Das übliche Leitwerk
für den Vorwärtsflug ist mit 3 bezeichnet. Im Flügelmittelstück sind rechts
und links vom Rumpf die Triebwerke 6 mit den Luftschrauben angeordnet. Für
Start und Landung werden die Hochauftriebsklappen 9 ausgefahren und dadurch
eine Umlenkung des Luftschraubenstrahls nach unten bewirkt. Die Hochauftriebsklappen
9 sind hier als einfache, Klappen angedeutet. Sie können aber in an sich
bekannter Weise auch aus mehreren hintereinanderliegenden Teilklappen zusammengesetzt
sein.
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Als äußere Begrenzung des Flügelmittelstücks 2 ist auf beiden Seiten
eine Gondel 4 angeordnet. In diesen Gondeln sind jeweils eine Reihe von reinen Hubtriebwerken
untergebracht, die gestrichelt angedeutet und mit 5 bezeichnet sind. Die
Ausbildung der Hubtriebwerke selbst ist für das Wesen der Erfindung ohne Bedeutung.
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Erfolgt nun in der oben beschriebenen Weise eine Umlenkung des Luftschraubenstrahls
nach unten für
den Start, so wirken schon allein die Gondeln 4 am
äußeren Ende des Flügelmittelstücks wie Endscheiben. Dieser Effekt wird noch verstärkt
durch die nach unten austretenden Strahlen 17 der Hubtriebwerke
5. Diese Strahlen wirken zwischen dem zur Hochauftriebserzeugung herangezogenen
Flügelmittelstück und den Außenflügeln ebenfalls wie feste Endscheiben und erhöhen
somit den schon durch die Anordnung der Gondeln hervorgerufenen Effekt. Die außerhalb
der Gondeln 4 liegenden Außenflügel 7
mit den Querrudern 8 werden daher
von dem umgelenkten und zum Teil verwirbelten Luftschraubenstrahl nur noch in ganz
geringem Maße beeinflußt. Vor allem im übergangsflug wird dadurch der Außenflügel
nicht strömungsungünstig beeinflußt.
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Die Gondeln und die austretenden Hubstrahlen haben ihre endscheibenartige
Wirkung im wesentlichen auf der Flügelunterseite. Um auch die Strömungsverhältnisse
auf der Flügeloberseite zu verbessern und dadurch die ungünstige Beeinflussung der
Außenflügel noch weiter zu verringern, kann in bekannter Weise eine Grenzschichtbeeinflussung
im Bereich der Hochauftriebsklappen im Flügelmittelstück vorgesehen sein. Im Ausführungsbeispiel
wird von den Hubtriebwerken Luft abgezapft und in Pfeilrichtung über die Leitungen
10 zu einer Sammelleitung 11 geführt. Es ist bekannt, diese Abzapfluft
über Leitungen 12 und 14 zu Steuerdüsen 13 bzw. 15
in Bug und Heck
des Flugzeuges zu führen, um damit eine Steuerung des Flugzeugs im Schwebeflug
um die Querachse durchführen zu können. Von der Sammelleitung 11 wird ein
Teil der Abzapfluft entnommen und in Pfeilrichtung über die Leitungen
16 symmetrisch auf beide Seiten des für die Luftschraubenstrahlumlenkung
herangezogenen Flügelmittelstücks 2 verteilt. Die Luft wird aus Düsen über den Hochauftriebsklappen
9 ausgeblasen und verbessert auf diese Weise die Strömungsverhältnisse auf
der Flügeloberseite bei der Luftschraubenstrahlumlenkung.
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Die Ausbildung des gesamten Flugzeugs ist aus der in F i
g. 3 skizzierten Schrägansicht nochmals ersichtlich. Es sind dieselben Bezugszeichen
wie in den F i g. 1 und 2 verwendet. Deutlich erkennbar ist die Anordnung
der Gondeln 4 für die Hubtriebwerke als äußere Begrenzung des Flügelmittelstücks
2. Die Hubtriebwerke in den Gondeln sind hier nicht nochmals besonders eingezeichnet.
Die endscheibenartige Wirkung der Gondeln und Hubstrahlen wird an Hand dieser Figur
besonders deutlich.
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Es ist ohne weiteres möglich, beliebige Hubtriebwerke zu verwenden,
ohne dabei den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen. Es könnten z. B. auch als
Hubtriebwerke Ouerstromgebläse verwendet werden, die in den Gondeln in Längsrichtung
eingebaut sind und zur Auftriebserzeugung einen flächenartigen Luftstrahl nach unten
ausstoßen.