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Luftfahrzeug mit liegend angeordneten, axial durchströmten Hubstrahltriebwerken
Die Erfindung bezieht sich auf Luftfahrzeuge, die mit Hubstrahltriebwerken ausgerüstet
sind, welche dazu dienen, beim Starten und Landen einen Auftriebsschub zu erzeugen.
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Es sind Luftfahrzeuge dieser Art bekannt, bei denen die Hubstrahltriebwerke
entweder bleibend in senkrechter Lage angeordnet oder um eine waagerechte Achse
schwenkbar sind. Weiterhin sind Luftfahrzeuge bekannt, die mit liegend angeordneten,
axial durchströmten Hubstrahltriebwerken ausgerüstet sind, denen Einrichtungen zum
Umlenken der Verbrennungsgase nach unten zugeordnet sind. Es sind ferner Luftfahrzeuge
mit Hubstrahltriebwerken bekannt, bei denen in die ausströmenden Verbrennungsgase
Frischluft eingeführt wird, wodurch sich der erzeugte Auftriebsschub verstärken
läßt.
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Die Erfindung bezieht sich auf Luftfahrzeuge der letztgenannten Art
und bezweckt, ein Luftfahrzeug mit liegend angeordneten, axial durchströmten Hubstrahltriebwerken
zu schaffen, bei dem die Hubstrahltrieb#verke bei einfacher Ausbildung und geringstem
Raumbedarf durch injektorartiges Ansaugen einer großen Luftmenge in die aus ihren
Abgasrohren nach unten ausströmenden Verbrennungsgase einen maximalen Auftriebsschub
erzeugen und der zusätzliche Vorteil erzielt wird, daß die Temperatur des ausgestoßenen
Gemisches aus den Verbrennungsgasen und der in sie eingeführten Luft beträchtlich
herabgesetzt ist, wodurch die Gefahr einer Beschädigung der Start- bzw. Landebahn
vermindert wird und ferner die Geräusche gedämpft werden.
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Gemäß der Erfindung ist ein Luftfahrzeug mit liegend angeordneten,
axial durchströmten Hubstrahltriebwerken dadurch gekennzeichnet, daß das waagerechte
Abgasrohr jedes Hubstrahltriebwerkes in einen senkrechten Luftschacht hineinragt
und auf beiden Seiten mit sich nach unten erstreckenden und nach unten offenen Hohlrippen
versehen ist, aus denen die Verbrennungsgase nach unten austreten.
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,Vorzugsweise ist das Abgasrohr jedes Hubstrahltriebwerkes derart
ausgebildet, daß es sich in Ström . ungsrichtung der Abgase verjüngt.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden zwei
hintereinanderliegende Hubstrahltriebwerke in Richtung gegeneinander durchströmt.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielsweise
näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines
Luftfahrzeuges, bei welchem die Hubstrahltriebwerke mit Verkleidungen des Fahrgestells
kombiniert sind; F i g. 2 ist eine Vorderansicht des Luftfahrzeuges gemäß
F i g. 1;
F i g. 3 ist ein in vergrößertem Maßstab gehaltener
senkrechter Längsschnitt nach der Linie III-III der F i g. 4 einer Verkleidung
von der Art derjenigen des in F i g. 1 und 2 dargestellten Luftfahrzeuges;
F i g. 4 ist ein waagerechter Längsschnitt nach der Linie IV-IV der F i
g. 3;
F i g. 5 bis 7 sind Teilquerschnitte nach der Linie V-V
bzw. VI-VI und VII-VII der F i g. 3;
F i g. 8 ist eine schematische
Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Luftfahrzeuges, bei dem die mit Luftinduktionsvorrichtungen
versehenen Hubstrahltriebwerke mit Verkleidungen kombiniert sind, welche die Flügel
mit dem Rumpf verbindet; F i g. 9 ist eine Vorderansicht des Luftfahrzeug,-es
gemäß F i g. 8, teilweise im Schnitt nach der Linie IX-IX von F i
g. 8;
F i g. 10 ist eine Draufsicht auf das Luftfahrzeug C Cremäß F
i g. 8; F i g. 11 ist eine schematische Seitenansicht, teilweise im Schnitt,
einer abgeänderten Ausführungsform eines Luftfahrzeuges mit Huborganen', die mit
Verkleidungen
kombiniert sind, welche die Flügel mit dem Rumpf verbinden; F i g. 12 ist
eine Vorderansicht des Luftfahrzeuges gemäß F i g. 11, teilweise im
Schnitt nach der Linie XII-XII der F i g. 11;
F i g. 13 ist eine Draufsicht
des Luftfahrzeuges ge-
mäß F i g. 11, teilweise im Schnitt nach der
Linie XIII-XIIII von F i g. 12.
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Bei der in den F i g. 1 und 2 wiedergegebenen Ausführungsform
ist das Luftfahrzeug 1 ein viermotoriges Flugzeug mit angeblasenen Flügeln.
Jeder der beiden Flügel 2 trägt zwei Luftschrauben 3 von großem Durchmesser,
die mit großen Auftriebsvorrichtungen 4 zusammenarbeiten.
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Um das Volumen des Rumpfes 5 in maximaler Weise auszunutzen,
sind die Bestandteile 6 des Fahrgestells in seitlichen Verkleidungen
7 angeordnet, die auf beiden Seiten des Rumpfes an seinem unteren Teil vorgesehen
sind. Mit diesen in zweckentsprechender Weise verstärkten und ausgebildeten Verkleidungen
7 sind gemäß der Erfindung Hubstrahltriebwerke 8 kombiniert, die mit
Luftinduktionsvorrichtungen 9 versehen sind. Es können auf diese Weise vier
solcher Strahltriebwerke symmetrisch mit Bezug auf den Schwerpunkt des Luftfahrzeuges
angeordnet or werden, wobei alle die vorgenannten Vor teile erhalten werden.
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Die Hubstrahltriebwerke 8 werden beim Starten und Landen verwendet,
wobei ihr Schub das Gewicht des Luftfahrzeuges ganz oder teilweise trägt. Sie werden
stillgesetzt, wenn sich das Luftfahrzeug im normalen Flug befindet.
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Wie aus den F i g. 3 bis 7 ersichtlich ist, sind die
beiden Strahltriebwerke 8 in jeder Verkleidung 7 in waagerechter Lage
hinter Lufteinläufen 10 bzw. 11
angeordnet. Der Lufteinlauf
10 des vorderen Strahltriebwerkes weist verstellbare Klappen 10a auf, die
beim Landen oder Starten geöffnet (in F i g. 3 durch ausgezogene Linien wiedergegebene
Stellung) und beim Reiseflug geschlossen sind (in F i g. 3 durch gestrichelte
Linien wiedergegebene Stellung), um das aerodynamische Profil der Verkleidung
7 wiederherzustellen. Der Lufteinlauf 11 des hinteren Triebwerkes
ist zur Seite gerichtet, wie dies aus F i g. 4 ersichtlich ist. Er kann mittels
einer Klappe lla, die um eine Achse 11 b schwenkbar ist, geöffnet und geschlossen
werden.
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Die Strahltriebwerk-- können gegen die Längssymmterieebene des Luftfahrzeuges
mehr oder weniger geneigt sein, was ermöglicht, die Abmessungen der Verkleidung
7 herabzusetzen. Die Strahltriebwerke können von vom nach hinten durchströmt
sein, wie dies bei dem dargestellten Beispiel der Fall ist, oder das hintere Strahltriebwerk
kann in umgekehrter Richtung durchströmt sein, was ermöglicht, die Vorrichtungen
zum Ausstoßen des Gemisches aus Gas und Luft einander zu nähern.
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Bei dem dargestellten Beispiel weist die Luftinduktionsvorrichtung
9 jedes Hubstrahltriebwerkes ein Rohr 9a auf, welches sich an die Ausstoßdüse
8a E
des Strahltriebwerkes anschließt und ein sich gegen sein freies Ende
verjüngendes Profil besitzt. Mit diesem Rohr 9a sind sich quer zu dem unteren Teil
des Profils erstreckende hohle Rippen 9 b von im wesentlichen trapezförmiger
Gestalt verbunden, die in ihren e Seiten geschlossen sind und an ihren unteren Enden
in quer zur Achse des Triebwerkes verlaufende Schlitze 9c ausmünden. Die von dem
Strahltriebwerk ausgestoßenen Gase treten aus den Schlitzen 9c in parallelen bandförmigen
Strahlen aus, wobei sie einen Ejektoreffekt hervorrufen, welcher eine Induktion
von Luft zwischen den Rippen 9b herbeiführt und ein Mischen dieser Luft mit
den ausgestoßenen Gasen bewirkt.
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Die Luftinduktionsvorrichtung 9 jedes Strahltriebwerkes
8 ist in einem in der Verkleidung 7 vorgesehenen senkrechten Schacht
12 angeordnet. Die Seitenwände 12a dieses Schachtes bilden, wie dies aus den F i
g. 6 und 7 ersichtlich ist, ein konvergent-divergent verlaufendes
Profil, dessen engste Stelle in der Höhe der Auslaßschlitze 9c der Rippen
9b des Rohres 9a liegt. Die Basis dieser Rippen 9b nimmt die gesamte
Breite des Profils an der engsten Stelle ein.
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In der Mitte der oberen öffnung des Schachtes 12 ist eine Längsleiste
13 vorgesehen, an welcher Klapp, pen 14 schwenkbar gelagert sind, die entweder
die Schachtöffnung im normalen Flug zu schließen gestatten (in F i g. 6 durch
gestrichelte Linien wiedergegebene Stellung) oder sie freizulegen gestatten, wobei
sie mit dem Rohr 9a Kanäle 12b bilden, welche die induzierte Luft in die
Zwischenräume zwischen deen Rippen 9 b führen (in F i g. 6 durch ausgezogene
Linien wiedergegebene Stellung), wenn die mit den Luftinduktionsvorrichtungen versehen-en
Strahltriebwerke verwendet werden sollen.
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Die untere Öffnung des Schachtes 12 ist mit einer Reihe von Lamellen
15 versehen, die um queir zur Bewegungsrichtung des Luftfahrzeuges verlaufende
Achs,en 16 schwenkbar sind und die für den Reiseflug geschlossen und für
den Hubflug geöffnet sind. Eine durch den Piloten bedienbare Steuervorrichtung
17 gestattet, die Lamellen 15 mehr oder wenige,r schräg zur Senkrechten
einzustellen, um dadurch die Steuerung des Luftfahrzeuges zu unterstützen. So können
beispielsweise die Lamellen 15 entweder beim Start schräg nach hinten gerichtet
werden (in F i g. 3 durch ausgezogene Linien wiedergegebene Stellung) oder
beim Schwebeflug senkrecht gestellt werden oder bei der Landung. schräg nach vorn
eingestellt werden (in F i g. 3 durch gestrichelte Linien wiedergebene Stellung).
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Ein Abteil 18 in der Verkleidung 7, das unterhalb des
hinteren Triebwerkes 8 zwischen den Schächten 12 liegt, bildet den Raum zur
Unterbringung der Bestandieile 6 des Fahrgestells (F i g. 5). Der
Schwenkzapfen des Fahrgestells istdurch Streben 6a und 6b
abge-stützt, die
an dem Gerippe 19 des Rumpfes befestigt sind. Das Einziehen und das Ausfahren
des Fahrgestells werden mit Hilfe ein-er hydraulischen Vorrichtung 6c bewirkt. An
der Verkleidung 7 angelenkte Klappen 18a gestatten, das Abteil
18 zu öffnen oder zu schließen.
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Bei der in den F i g. 8 bis 10 wiedergegebenen abgeänderten
Ausführungsform ist die Verkleidung 7,
welche mit den die Luftinduktionsvorrichtungen
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aufweisenden, Strahltriebwerken 8 kombiniert ist, durch Verstärkung
und entsprechende Ausbildung der Verkleidung, welche den Rumpf 5 mit den
Flügeln 2 verbindet, h-inter seitlichen Lufteinläufrn 20 eines mittig angeordneten
Vortriebsstrahltriebwerkes 21 gebildet.
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Es sind vier Hubtriebwerke 8 mit Luftinduktionsvorrichtungen
9 symmetrisch mit Bezug auf den Schwerpunkt G des Luftfahrzeuges vorgesehen.
Bei dem dargestellten Beispiel sind zwei dies-er Triebwerke
von
vorn nach hinten und zwei von hinten nach vorn durchströmt. Die Lufteinläufe
10 dieser Triebwerke sind wie bei der Ausführungsform gemäß den F i
g. 1. bis 7 mit Klappen 10 a versehen. Ebenso sind die Schächte
12 in den Verkleidungen 7
in ihrem oberen Teil mit Klappen 14a und in ihrem
unteren Teil mit Lamellen 15 versehen, die im normalen Flug die Kontinuität
der Oberfläche der Verkleidungen wiederherzustellen, gestatten.
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Eine der vorstehenden analoge Anordnung findet sich auch bei der Ausführungsfonn
gemäß den F ig. 11 bis 13, jedoch ist in diesem Fall außer den Luftinduktionsvorrichtungen
9 der Hubstrahltriebwerke 8 auf jeder Seite des Luftfahrzeuges in
Höhe des Schwerpunktes eine zusätzliche Luftinduktionsvorrichtung 9' vorgesehen,
die in einem Schacht 12' angeordnet ist, der den Schächten 12 analog ist. Diese
zusätzlichen Vorrichtungen 9' sind jeweils durch eine seitliche Leitung 22
mit dem Vortriebs-Strahltriebwerk 21 des Luftfahrzeuges verbunden. Schwenkbare Klappen
23 gestatten, entweder die Leitungen 22 oder die Ausstoßdüse 24 des Strahltriebwerkes
21 abzusperren, je nachdem, ob dieses Triebwerk für den Vortrieb oder für
den Auftrieb des Luftfahrzeuges verwendet werden soll. Die Schächte 12' für die
zusätzlichen Luftinduktionsvorrichtungen 9' sind ebenfalls mit Klappen 14a'
und mit Lamellen 15'
versehen, welche denjenigen der anderen Schächte analog
sind.