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Flugserät mit, Hubtriebw4.rken Während des Start- und Landevorganges
von Fluggeräten mit Ilubtriebwerken können durch die senkrecht nach unten gerichteten
heißen Treibgasstrahlen an der Start- und Landebahnoberfläche erhebliche Erosionsschäden
auftreten. Staub und Fremdkörper werden aufgewirbelt und von den Triebwerken-eingesogen,
was zu Störungen im Lauf und sogar zum Ausfall eines Triebwerke führen kann. Ein
Starten und Landen auf unvorbereiteten Plätzen ist aus diesem Grunde nicht, oder
nur mit großen Risiken behaftet" durchfÜhrbar. Betonierte oder mit anderen Materialien
befestigte Start- und Lendeplätze für senkrecht startende und landende Fluggeräte
verringern zwar das Aufwirbeln von Staub und Fremdkörpern., sind aber insofern mit
Nachteilen behaftet, als sie sehr teuer in der Erstellung sind und auch die Fluggeräte
an sich binden. Wünschenswert ist eine weitgehende Unabhängigkeit der strahlgestützten
Schwebefluggeräte von der Beschaffenheit des Start- und Landeplatzes.
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Um eine Beschädigung des Start- und Landeplatzes bei Leerlauf der
Hubtriebwerke zu vermeiden, wurde -schon vorgeschlagen, bei mehreren in einer-Batterie
zusammengefaßten und in Flugrichtung hintereinander angeordneten Hubtriebwerken
wenigstens den vordersten Triebwerk Einrichtungen zuzuordnen, die seinen nach unten
austretenden Gasatrahl nach hinten ablenken. Dieser abgelenkte Gasstrahl des vordersten
Hubtriebwerks 'wird als strömendes Ablenkmittel für die dahint er angeordneten weiteren
Hubtriebwerke benutzt, deren Gasstrahlen#zhierdurch ebenfalls nach hinten abgelenkt
werden. In einigen Fällen, beispielsweise für im Rumpf angeordnete Hubtriebwerke,
bei denen die nach hinten gerichteten heißen Gasstrahlen Fahrwerksteile umspülen,
ist diese Methode je-
doch nicht anwendbar.
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Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, senkrecht startende und landende
Fluggeräte mit reinen Hubstrahltriebwerken so
.auszubilden, daß besonders
während des Anlassens der Hubtriebwerke
und im Standlauf vor dem
Start, keine merkbaren Zerstörungen am -
Boden hervorgerufen werden. Das Aufwirbeln
von Fremdkörpern und das damit im Zusammenhang stehende Einsaugen dieser Fremdkörper
in die Hubtriebwerke soll verni:Leden werden. Die Lösung erfolgt erfindungsgemäß
dadurch, daß der Treibgasstrahl der Hubtriebwerke seitwärts von der Längsachse der
Fluggeräte nach -außen umlenkbar ist. Zur Strahlu mlenkung werden hierbei vorwiegend
die nach einer Seite oder nach beiden Seiten verschwenkbar ausgebildeten unteren
Verschlußklappen der. Triebwerkssehächtä herangezogen. Die Verschlußklappen und
der ihnen zugeordnete Betätigungsmachanismus sind'konstruktiv der ihnen zugewiesenen
Aufgabe angepaßt und entsprechend verstärkt. In anderen Fällen können zur Strahlumlenkung
in den Treibgasstrahl der Hubtriebwerke einfÜhrbare Schaufelgitter oder auch die
Verschlußklappen der Hubtriebwerkssehächte mit zugeschalteten Schaufelgittern herangezogen
werden. Eine einfache Lösung der gestellten Aufgabe wird auch dadurch erzielt, daß
zur seitlichen Strahlumlenkung dlo unteren Verschlußklappen der Hubtriebwerkssehächte
selbst wenigstens teilweise als Schaufelgitter -ausgebildet sind. Die Anwendung
der Erfindung ist sowohl bei Fluggeräten mit Ilubtriebwerken in Gondeln wie'auch
bei Fluggeräten mit Hubtriebwerken im Rumpf
oder anderen Fluggeräteteilen
möglich. Die Art der Hubtriebwerke ist hie:#bei ohne Bedeutung.
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Anhand der Zeichnungen sei die Erf indung näher erläutert Die Fig.
1 zeigt ein Flugzeug mit Hubtriebwerken in Gondeln an den Flügeln.
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Die Fig. 2 bis 8 zeigen schematisch dargestellte mögliche Ausführungen
der zur Strahlumlenkiing verwendeten Verschlußklappen und Schaufelgitter.
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In den Fig. 9 bis 11 sind drei Beispiele aus den Fig.
2 bis 8 näher detailliert.
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Pä#r die sich- in den Figuren wiederholenden gleichen Teile sind'Sleiche
Bezugszeichen eingesetzt.
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in - der Fig.- 1 ist als Anwendungsbeispiel ein Flugzeug
mit getrennten- eriebwerken für den Horizontalf lug und den Schwebef lug dargestel-It.
Die Triebwerke fÜr den Ilorizontalflug sind im Rumpf, ihre Iht 4ih#ti-iit--
öffnÜngen s ind mi t 4-9 bezeichnet. Die Triebwerke
für-den Schwebeflug
sind in den Gondeln 1" die an.,den Trag7 flächen 46 angeordnet sind. Die
unteren Verschlußklappen der Triebwerkeschächte sind im-Beispiel.nach beiden-Seiten
verschwenkbar ausgebildet. Die nach au..Ben und nach innen schwenkbpLren-Verschlüßklappen
417 und 48 werden vor dem Anlassen der Rubtriebwerke in ihre mit vollen Linien gezeigten,Stellungengeschwenkt.
Die-Treibgase der Triebwerke werden durch die Verschlußklappen. 47 seitwärts nach
außen umgelenkt.-FÜr den Schwebeflug-werden die, VerschlUßklappen 47 indie gestrichelt@Bzeichnete.Stelluug_geschwenkt.
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In der Fig. '2 ist am Beispiel-ein er in einer Gondel 1 eingefaßten
Reihe von Hubtriebwerken 2 eine sehr vorteilhafte Ausbildung einer die Treibgasstrahlen
umlenkenden Einricht-ung gezeigt. Hier wie auch in allen folgenden-Figuren-ist nur«die
untere Hälfte der.Triebwerkseinfassungen dargestel-1,t,., da die Ausbildung der
oberen Hälfte für die Erfindung ohne Belang ist. Zur Umlenkung werden die in diesem
Fall nach beiden Seiten versebwenkbaren unteren Verschlußklappen der Hubtriebwerkssehächte
3 verwendet. In der Zeichnung sind die HubtriebwerksechächteAur teilweise
geöffnet und die Verschlußklappen in einer- Stellung, bei 0
der eine Umlenkung-der
Treibgasstrahlen um nahezu 90 erfolgt. Der Pfeil zeigt-die Strömungsr-ichtung
der austretenden umgelenkten Gase an. Die rechte äußere Verschlußklappe
4 ist mitschaufelartigen drehbaren Leitblechen 5 versehen. Diese Leitbleche
5
sind so angeordnet und werden beim Einschwenken der Verschlußklappe 4 zum
Verschließen der Triebwerksschächte so gedreht, daß bei geschlossenem Triebwerksschacht
die Hinterkante eines Leitbleches an dbr Vorderkante des nächstfolgenden zu liegen
kommt und so-eine geschlossene Oberfläche der Verschlußklappp 4 entsteht. Beim Ausschwenken
der Verschlußklappe 4 während des Öffnens der Triebwerksschächte stellen -sich die
Leitbleche-,5 so ein.,.) daß ausder Verschlußklappe 4 praktisch -ein Schaufelgitter
entsteht., durch welches die Gase umgelenkt austreten können,. Die linke zum Rumpf
weisende Verschluß-klappe 6 wird ebenfalls zur Umlenkung der Treibgase
mitbenutzt. Sie iBt im Beispiel jedoch-,ohne den Leitblechen 5 entsprechende
Leitschaufeln ausgebildet. Zu Beg4mdes Schwebefluges, werdendie Verschlußklappen-4
und 6 bis-zur ge!-strichelt dargestellten Endstellung ausgeschwenkt. Der
Hubtriebwerksatrahl
kann dann ungehindert nach unten austreten,
Zum Ab-
lenken des Hubtriebwerksstrahles zu Steuerzwecken oder während des
Überganges zum bzw. vom Horizontalflug dienen die an den Hubtriebwerken selbst angebrachten
Schwenkdüsen 7. Die Anzahl der durch die Umlenkeinrichtung gleichzeitig erfaßten
Triebwerksstrahlen kann beliebig an eine vorgegebene Anzahl von in einer Batterie
zusammengefaßten Anzahl von Hubtriebwerken angepaßt werden. Ohne weiteres kann auch
die linke Verschlußklappe 6 mit äbnliehen Leitblechen,wie die Verschlußklappe
4 sie hat., ausgebildet werden.. so daß dann beide Verschlußklappen in ein fortgesetztes
gemeinsames Schaufelgitter zusammengefaßt werden können. Die Verschlußklappen bleiben
in diesem Fall über die Dauer des Anlassens und des Leerlaufs unverschwenkt.
Es werden lediglich die schaufelartigen Klappen verdreht und dadurch Schlitze
für die Gasströmung freigegeben. Erst zu Beginn des Schwebefluges werden hier die
Verschlußklappen nach außen verschwenkt.
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In der Fig. 3 wird die Strahlumlenkimg durcbdie in unterschiedlicher
Größe ausgebildeten Verschlußklappen 8 und 9 erreicht. Die Verschlußklappen
sind, wie in der vorangegangenen Figmr, in Ihrer für die Strahlumlenkung günstigsten
Stellung. Die kbinere äußere Verschlußklappe 9 ist nach außen oben in ihrer
Eadstellung, die größere innere Verschlußklappe 8 lenkt den Gasstrahl
um. Zu Beginn des Schwebefluges wird die innere Verschlußklappe
8 in ihre gestrichelt eingezeichnete Endstellung verschwenkt.
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In der Yig. 4 ist eine Ausbildung der Verschlußklappen für eine in
Rumpf eines Schwebefluggerätes angeordnete Doppelreihe von Hubtriebwerken gezeigt.
Zur Strahlumlenkung wird für jeden Triebwerksschacht eine nur nach einer Seite schwenkbar
gestaltete Verschlußklappe 10 verwendet. Die Unlenkung der Treibganstrahlen
kann in diesem Falle bei Bedarf auch mehr als 90o betragen. Die Verschlußklappen
10 sind im Beispiel zweiteilig. Für den Schwebeflug werden sie aneinander
in die gestrichelt gezeichnete Lage verschwenkt und die Teile 101 werden
beigefaltet. Durch diesen Falten werden die an den,Verschlußklappen in übergtmgaflug
auftretenden aerodynanischen Kräfte so weit wie W%lich herabge»tzt. Eine noch weitere
Unterteilung der Verschlußklappe ist ebenfalls möglich.
Die Fig.
5 zeigt eine strömungstechnisch besonders vor--teilhafte Gestaltung einer
nach einer Seite verschwenkbar ausgebildeten Verschlußklappe. Die Verschlußklappe
ist wiederum unterteilt und besteht im Beispiel aus den zwei Teilen 11 und
11'.
Beide Teile vollführen während des Verschwenkens der Verschlußklappe
getrennte" in Abhängigkeit voneinander stehende Bewegungen, wobei zwischen dem rückwärtigen
Ende des vorderen Teiles 11
und dem vorderen Ende des hinteren Teiles
11' ein die Umlenkströmung begünstigender Spalt entsteht. In ihrer Endstellung
während des Schwebefluges, gestrichelt eingezeichnet, liegen die einzelnen Teile
der Verschlußklappe ineinander. Hierdurch wird der aerodynamische Widerstand der
Verschlußklappe herabgesetzt. Die Fig. 6 zeigt#eine Treibgasstrahlumlenkeinrichtung
an einer Hubtriebwerksgondel, bei der die Umlenkung der Treibgasstrahlen durch in
sie einklappbare Schaufelgitter 12 und 13 erreicht wird. Die Schaufelgitter
12 und 13 sind an den stromabwärts weisenden Kanten der nach beiden Seiten
verschwenkbar ausgebildeten Verschlußklappen 14 und 15 gelenkig befestigt.
Für den Schwebeflug werden die Schaufelgitter 12 und 13 in ihre gestrichelt
eingezeichnete Lage geklappt. Durch eine geringfÜgige Abänderung, indem die Schaufeln
des Gitters 12 mit; entgegengesetzter Wölbung eingesetzt werden, kann eine symmetrisch
nach beiden Seiten erfolgende Umlenkung der Treibgasstrahlen erreicht werden. Eine
derartige Strahlumlenkung ist besonders bei Hubtriebwerken angebracht, die in der
Mitte des Fluggeräterumpfes angeordnet sind. Eis kann sich hierbei um ein einzelnes
oder eine Reihe von Hubtriebwerken handeln. Ebenfalls kann bei mehreren parallelen
eine ungerade Zahl bildenden Triebwerksreihen die mittlere Reihe nach diesem Prinzip
ausgebildet werden.
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In der Fig. 7 wird die Uälenkung der Treibgasstrahlen durch
visierartige in die Treibgasstrahlen einklappbare Schaufelgitter 16 und
17 erreicht. Die Verschlußklappen 18 und 19 sind hierbei in
ihre auf der Zeichnung dargestellte Endstellung ver#-schwenkt. Die in Richtung der
umgelenkten Treibgasstrahlen liegende Verschlußklappe 19 ist weiter nach
oben verschwenkt; als .die Verschlußklappe 18. Im Bedarfsfall kann die Verschlußklappe
18
noch zusätzlich durch Einschwenken in die Treibgasstrahlen zur
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Umlenkung derselben mitherangezogen werden. Gestrichelt
ist die-Lage der visierartigen Schaufelgitter 16 und 17 während des
Schwebefluges eingezeichnet.
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Die Fig. 8 zeigt eine weitere mögliche Umlenkung der Treibgasstrahlen
mittels in die Treibgasstrahlen einführbarer Schaufelgitter. In diesem Fall werden
durch Hebelmechanismen von der linken und der rechten Gondelseite je ein
Schaufelgitter 20 und 21 in den Treibgasstrahl eingeschwenkt. Die Verschlußklappe
22, 22' ist unterteilt und wird wie gezeigt in ihrer %dstellung gefaltet.
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Die Fig. 9 zeigt eine näher detaillierte Darstellung der Fig.
1. Die untere Öffnung des Hubtriebwerksschachtes 3 ist durch die während
des Horizontalfluges ihre innere Eadstellung einnehmenden Verschlußklappen 4 und
6 abgedeckt. Strichpunktiert ist die hierfÜr gültige Lage der Verschlußklappen
eingezeichnet. Während des Srhwebefluges sind die Verschlußklappen 4 und
6 in ihrer äußeren Endstellung, gestrichelt angezeigte Lage, und der TreibgasstrahXttitt
von den Verschlußklappen unbeeinflußt aus. Mit vollen Linien ist die Lage der Verschlußklappen
für die Strahlumlenkung eingezeichnet. Die Betätigung der Verschlußklappen erfolgt
durch den Stellmotor 27 über ein Gestänge. Dieses Gestänge kann in einfacher
Weise aus dem Winkelhebel 28 und den Stangen 29 und 30 bestehen. Das
Verschwenken der Verschlußklappen 4 und 6 erfolgt um die Gelenke
25 und 26. Die Verschlußklappe 4 besteht im wesentlichen aus einem
Rahmen mit drehbaren Leitblechen 31 und ist wechselweise in Abhängigkeit
von ihrer Stellung eine geschlossene Klappe oder ein Schaufelgitter. Über das Betätigungsglied32
sind die Leitbleche 31 mit dem Betätigungsgestänge der Verschlußklappen verbunden.
Eierdurch werden sie gleichzeitig mit dem Verschwenken der Verschlußklappen um die
an den Leitblechendkanten angeordneten Gelenke 33 verschwenkt. LO Jedes Hubtriebwerk
2, es kann eines oder mehrere in einer Reibe c:) hintereinander angeordnet sein"
ist mit einer in Flugrichtung ge-' C:> sehen nach vorn und hinten schwenkbaren Düse
7 für den Austritt 9- des Treibgasstrahles ausgerüstet. Diese schwenkbaren
Düsen wer-Co m den in bekannter Weise fÜr die Richtungsänderung der Treibgasjo
strahlen im Übergangsflug zu Steuerzwecken und auch zur Minderung der Fluggeschwindigkeit
im Landeanflug benutzt.
Die Fig. 10 ist eine näher detaillierte
Darstellung der Fig. 3. Die Verschlußklappen bestehen aus den Teilen
10 und 101.
Die Lage der Verschlußklappen ist mit vollen Linien für
die Treibgasstrahlumlenkung, strichpunktiert für den Ilorizontalflug und gestrichelt
für den Schwebeflug eingezeichnet. Die Betätigung der Verschlußklappenteile erfolgt
durch die Gtellmotoren 34 Über die mit Kniegelenken 35 versehenen Hebel 36.
In ihren für den Schwebeflug vorgesehenen Endstellungen werden die Verschlußklappenteile
10 und 101 aneinander gefaltet. Die Feder 37 ist vorgesehen,
um ein ungewolltes Falten der Verschlußklappenteile beim Schließen der Klappe zu
verhindern.
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Die Fig. 11 ist eine näher -detaillierte Dars-Iii-ellung der
Fig. 7. Zur Umlenkung der Treibgasstrahlen werden von der linken und der
rechten Gondelseite je ein Schaufelgitter 38 und 39 In den
Tre ibgasstrom eingeführt. FÜr das Einführen der Schaufelgitter und fär ihre Halterung
dienen die durch Kniegelenke 42 verbundenen Hebelpaare 40 und 41. Gestrichelt ist
die Lage der Schaufeln 43 im Schwebeflug eingezeichnet. Die Verschlußklappenteile
22 und 221, strichpunktiert und mit vollen Linien, sind in ihren Endstellungen für
den Horizontal- und den Schwebeflug. Sie werden durch den Stellmotor 44 über den
Hebel 45 verschwenkt und gefaltet. Bei allen aufgeführten AusfÜhrungen sind die
Betätigungsmechanismen der Verschlußklappen und der Schaufelgitter mit dem Gaahebelgestänge
der Hubtriebwerke in Verbindung. Hierdurch werden besondere Schalthebel vermieden
und die Einstellung der-Verschlußklappen und/oder der ßchaufelgitter erfolgt in
Abhän#gigkeit von der vorgegebenen Leistung der flubtriebwerke.
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Es soll an dieser Stelle nicht versäumt werden, darauf hinzuweisen,
daß an den Seiten der in den Treibgasstrahl zu seiner'Umlenkuüg schwenkbaren Verschlußklappen
Mittel, beispielaweise senkrecht zu den Verschlußklappen stehende Bleche, 9,ngeordnet
sein könnene die eine seitliche Bündelung der Treibgasstrab#-len ergeben.