DE1238340C2 - Senkrecht startendes Flugzeug mit zwei Turbinengeblaesen seitlich des Rumpfes - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Int. Cl.:

B 64 c

Deutsche Kl.: 62 b - 37/01

Nummer:

Aktenzeichen:

Anmeldetag:

1 238 340
G34744XI/62b
14. April 1962
6. April 1967
19. Oktober 1967

Auslegetag:

Ausgabetag:

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein

Die Erfindung bezieht sich auf ein senkrecht startendes Flugzeug mit zwei auf verschiedenen Seiten des Rumpfes sich gegenüberliegenden spitzenbeaufschlagten Turbinengebläsen, die in eine Stellung für Hubbetrieb und eine Stellung für Reisebetrieb verschwenkbar sind, wobei innerhalb des Rumpfes Triebwerke vorgesehen sind, deren Abgase die spitzenbeaufschlagten Turbinengebläse antreiben.

Es sind ganz allgemein senkrecht, startende Flugzeuge bekannt, bei denen in den Flächen des Flug- ίο zeuges Hubgebläse angeordnet sind. Bei diesen bekannten Flugzeugen sind prinzipiell zwei verschiedene Antriebseinheiten vorgesehen, und zwar eine Antriebseinheit für den Start, nämlich die in den Flächen vorgesehenen Hubgebläse, und eine Antriebseinheit für den Reiseflug, beispielsweise Strahltriebwerke, deren Abgase während des Reisefluges zur Erzeugung des Vorwärtsschubes verwendet werden.

Bei diesen Flugzeugen wird ein großer Teil der Antriebsanlage nur beim Start verwendet und kann zur Vortriebserzeugung beim Reiseflug nicht verwendet werden. Um diesem bekannten Nachteil zu begegnen, wurden bereits senkrecht startende Flugzeuge gebaut; bei denen auf jeder Seite des Rumpfes drehbare Antriebseinheiten angeordnet sind. Eine Triebwerksanlage zum Antrieb dieser Antriebseinheiten ist innerhalb des Rumpfes angeordnet. Bei diesen bekannten Flugzeugen sind die Antriebseinheiten an einzelnen Wellenzapfen befestigt, die beispielsweise in den Tragflächenspitzen des Flugzeuges gelagert sind. Bei diesen bekannten Flugzeugen werden die Gebläseeinheiten über ein mechanisches Getriebe angetrieben. Durch diese speziellen Gebläse werden sehr starke Belastungen auf die Flugzeugzelle übertragen, und die Flugzeugzelle muß speziell zur Aufnahme dieser Belastungen konstruiert sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau derart zu treffen, daß die von den Turbinengebläsen auf die Zelle übertragenen Belastungen leichter und einfacher tragbar sind.

Erfindungsgemäß sind die beiden spitzenbeaufschlagten Turbinengebläse mittels eines Rohres starr miteinander verbunden, und das Rohr ist drehbar im Rumpf gelagert, wobei in dem Rohr Gasleitungen angeordnet sind, welche die Treibgase von den Triebwerken zu den Turbinengebläsen leiten. Durch die Montage der Gebläse an einem starren Rohr, welches drehbar im Rumpf gelagert ist, werden von dem Rohr zahlreiche Belastungen aufgenommen, die sonst von Rumpf abschnitten getragen werden müßten, so daß die Rumpf abschnitte an den Anschlußstellen der Ge-Senkrecht startendes Flugzeug mit zwei
Turbinengebläsen seitlich des Rumpfes

Patentiert für:

General Electric Company,
Schenectady, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: ■

Dipl.-Ing. E. Prinz, Dr. G. Hauser
und Dipl.-Ing. G. Leiser, Patentanwälte,
München-Pasing, Ernsbergerstr. 19

Als Erfinder benannt:

Brian Henry Rowe, Cincinnati, Ohio (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 20. April 1961 (104 327)

blase besonders stabil ausgebildet sein müssen, was nicht immer mit den speziellen Forderungen des Zellenbaus an dieser Stelle vereinbar ist. In vorteilhafter Weise ist es nun möglich, die von den Gebläsen ausgeübten Kräfte auf den Rumpf zu übertragen, wobei auf den Flugzeugrumpf nur noch Hub- und Schubkräfte übertragen werden. Weiterhin wird in vorteilhafter Weise diese Montageanordnung der Gebläse benutzt, um den Gebläsen die Treibgase zuzuführen. Das Montagerohr wird also in vorteilhafter Weise zur Ausübung zweier Funktionen verwendet, nämlich zur Übertragung von Kräften und zur. Zuleitung von Treibgasen. Es ist also möglich, eine außerordentlich stabile Montage der drehbaren Gebläse zu schaffen, die wenig Platz in Anspruch' nimmt.

In vorteilhafter Weise kann im Rohr ein einziger Kanal vorgesehen sein, an den beide Triebwerke arigeschlossen sind, wobei im Kanal zwischen den Anschlüssen der Triebwerke ein Absperrorgan angeordnet ist. Dabei kann es zweckmäßig sein, daß in der Anschlußleitung zwischen jedem Triebwerk und dem Kanal ein Absperrorgan angeordnet ist.

Der Aufbau kann aber auch derart sein, daß im Rohr zwei konzentrische Kanäle vorgesehen sind und

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jedes Triebwerk mit je einem Kanal verbunden ist, wobei jeder Kanal zu jedem Turbinengebläse führt.

Unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung soll ein senkrecht startendes Flugzeug mit zwei auf verschiedenen Seiten des Rumpfes sich gegenüberliegenden spitzenbeaufschlagten Turbinengebläsen beschrieben werden. Es zeigt

Fi g. 1 eine schematische Schnittansicht des Flugzeugrumpfes mit den spitzenbeaufschlagten Turbinengebläsen,

F i g. 2 eine ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 3 eine spezifische Ansicht des Gebläseanschlusses am Rumpf.

In Fig. 1 ist das hintere Ende eines Flugzeugrumpfes 10 mit Leitwerk 11 dargestellt. Spitzenbeaufschlagte Turbinengebläse 12 sind drehbar am Rumpf 10 gelagert und in eine Start- und Reiseflugstellung drehbar.

Die Gebläse 12 weisen Außengehäuse 13 auf, in welchem ein Treibgasleitgehäuse 14 angeordnet ist. Das Leitgehäuse 14 lenkt die Treibgase entweder radial oder,^v wie dargestellt, axial durch Leitschaufein 15 gegen Turbinenschaufeln 16, die am Umfang der Gebläseschaufeln 17 montiert sind. Die Gebläseschaufeln sind mittels eines Lagers 18 im Träger 19 gelagert, der von Streben 20 getragen wird, die als Auslaßleitschaufeln wirken können.

Damit die spitzenbeaufschlagten Turbinengebläse gegenüber dem Flugzeugrumpf 10 gedreht werden können, sind zwei Lager 21 im Rumpf vorgesehen. In den Lagern ist ein Rohr 22 drehbar gelagert, das sich quer durch den Rumpf 10 erstreckt und bei 41 starr an jedem Gebläse befestigt ist. Die Gebläse 12 werden bei einer Drehung des Rohres 22 mitgedreht, und dieser Aufbau überträgt auf den Rumpf 10 lediglich Schubbelastungen. Die Biegemomente der Gebläse 12 werden vom Rohr 22 aufgenommen und nicht auf den Rumpf 10 übertragen. Die Anordnung der Lager 21 auf jeder Seite der Mittellinie 23 des Flugzeugrumpfes 10 ergibt eine symmetrische Anordnung. Zum Drehen der Gebläsen können die Stellvorrichtungen 24 vorgesehen sein.

Triebwerke 25 erzeugen Treibgase zum Antrieb der Gebläse 12. Es können zwei Strahltriebwerke 25 vorgesehen sein, deren Treibgase über einen feststehenden Kanal 26 zu den Treibgasleitgehäusen 14 geführt werden. Der Kanal 26 weist Anschlußleitungen auf, die den Kanal 26 und die Triebwerke 25 verbinden. Der Kanal 26 ist im Rohr 22 konzentrisch montiert. Der Kanal 26 kann sich über eine gewisse Strecke im Rohr 22 erstrecken und endet zweckmäßigerweise an den Lagern 21. An dieser Stelle ist eine Drehdichtung 28 vorgesehen.

Zur Weiterführung der Treibgase verbinden Leitungen 29 die Drehdichtung 28 und das Treibgasleitgehäuse 14. Die Leitungen 29 drehen sich mit dem Rohr 22 um die Drehdichtung 28, während der Kanal 26 in dem Rohr unbeweglich ist.

Im Notfall kann es erforderlich sein, ein einziges arbeitendes Triebwerk 25 mit dem Kanal derart zu verbinden, daß dieses beide Gebläse 12 antreibt. Hierfür sind in jeder Anschlußleitung 27 Absperrorgane 30 vorgesehen, die normalerweise die mit ausgezogenen Linien dargestellte Stellung einnehmen. Außerdem ist ein Absperrorgan 31 im Kanal 26 angeordnet, das zwischen den Anschlußleitungen 27 liegt und normalerweise die mit ausgezogenen Linien dargestellte Stellung einnimmt. Wenn eines der Triebwerke ausfällt, wird das Absperrorgan 30 in der Anschlußleitung 27 in die mit gestrichelten Linien gezeigte Stellung geschlossen, so daß dieses von dem übrigen Teil des Systems isoliert ist und ein Rückdruck und der Eintritt von Treibgasen in das Triebwerk verhindert werden. Das Absperrorgan 31 wird in die mit gestrichelten Linien dargestellte Stellung gedreht. In den Treibgasleitgehäusen 14 können nicht

ίο dargestellte Absperrorgane wie Klappen u. dgl. vorgesehen sein. .

Zur Drehung der Gebläse 12 weist das Rohr 22, wie in F i g. 3 gezeigt, Ausschnitte 32 auf, die die Anschlußleitungen 27 aufnehmen. Die Gebläse 12 sind um eine Achse 33 (F i g. 1) drehbar, die durch die Mitte des Kanals 26 hindurchgeht.

In Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform dargestellt. Die Gebläse 12 sind in der vertikalen Stellung gezeigt, die sie während der Hubphase einnehmen.

Jedes Triebwerk 25 ist über einen Kanal an beide Gebläse 12 angeschlossen. Ein feststehender Kanal 34 ist konzentrisch im Rohr 22 angeordnet. Dieser Kanal 34 ist ein ringförmiger Kanal, der einen inneren, konzentrisch montierten Kanal 35 umgibt, der mit dem anderen Triebwerk verbunden ist. Es sind somit drei konzentrische Teile 22, 34 und 35 quer im Rumpf montiert, wobei die feststehenden Kanäle 34 und 35 an der Drehdichtung 28 enden. An die Enden der Kanäle 34 und 35 sind Leitungen 36 und 37 angeschlossen, die mit den Treibgasleitgehäusen 38 und 39 verbunden sind. Diese Ausführungsform macht keine Absperrorgane wie Klappen u. dgl. erforderlich, weil bei dem Ausfall eines Triebwerkes die Gebläse 12 durch die Treibgase des anderen Triebwerkes be-

35. aufschlagt werden. Eine Steuerung des Flugzeuges kann mittels Schaufeln 40 vorgenommen werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Senkrecht startendes Flugzeug mit zwei auf verschiedenen Seiten des Rumpfes sich gegenüberliegenden spitzenbeaufschlagten Turbinengebläsen, die in eine Stellung für Hubbetrieb und in eine Stellung für Reisebetrieb schwenkbar sind, wobei innerhalb des Rumpfes Triebwerke vorgesehen sind, deren Abgase die spitzenbeaufschlagten Turbinengebläse antreiben, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden spitzenbeaufschlagten Turbinengebläse (12) mittels eines Rohres (22) starr miteinander verbunden sind, das drehbar im Rumpf gelagert ist, wobei in dem Rohr (22) Gasleitungen (16, 34, 35) angeordnet sind, welche die Treibgase von den Triebwerken (25) zu den Turbinengebläsen {12) leiten.

2. Senkrecht startendes Flugzeug nach Anspruch 1 mit zumindest zwei Triebwerken, dadurch gekennzeichnet, daß im Rohr (22) ein einziger Kanal (26) vorgesehen ist, an ' den beide Triebwerke angeschlossen sind, wobei im Kanal zwischen den Anschlüssen der Triebwerke ein Absperrorgan (31) angeordnet ist.

3. Senkrecht startendes Flugzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anschlußleitung (27), zwischen jedem Triebwerk

(25) und dem Kanal (26) ein Absperrorgan (30) angeordnet ist.

4. Senkrecht startendes Flugzeug nach Anspruch 1 mit zumindest zwei Triebwerken, da-

durch gekennzeichnet, daß im Rohr (22) zwei konzentrische Kanäle (34,35) vorgesehen sind und jedes Triebwerk mit je einem Kanal verbunden ist, wobei jeder Kanal zu jedem Turbinengebläse (12) führt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 1187 201, 212 967;

britische Patentschrift Nr. 811 840; USA.-Patentschrift Nr. 2 974 900.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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