DE1456053A1

DE1456053A1 - Luftfahrzeug mit fester Auftriebs-Tragflaeche

Info

Publication number: DE1456053A1
Application number: DE19651456053
Authority: DE
Inventors: Lemoigne Pierre Marcel
Original assignee: LEMOIGNE PIERRE MARCEL
Current assignee: LEMOIGNE PIERRE MARCEL
Priority date: 1964-05-04
Filing date: 1965-04-24
Publication date: 1970-04-30
Also published as: FR1402962A; US3350036A; GB1074052A

Description

Zuftfahrzeug mit fester Auftriebs-Tragfläche Ge,-,enstand der Erfindung ist ein Luftfahrzeug mit fester Auftriebs-Tragfläche, die das Starten und Landen auf kurzen Strecken und das Fliegen mit geringer Geschwindigkeit gestattet, ohne daß die Gefahr besteht, die Kontrolle über das Fahrzeug zu verlieren. Die Erfindung betrifft insbesondere diejenigen Luftfahrzeuge, welche mindestens eine feste Trag-Z> C .fläche und wenigstens eine Vortriebseinrichtung besitzen, die die Luft am Eintritt in einen Kanal oder in eine leitvorrichtung, welche nach vorne gerichtet ist, ansaugt und die die Luft und/Oder eine Mischung von Luft mit einem anderen Gas durch einen-nach rückwärts gerichteten Auslaß mit großer Geschwindigkeit ausstößt. Gemäß der Erfindung ist mindestens ein Teil der Tragfläche mit Auftriebedüsen versehen, deren Eingang nach der Innenseite der Tragfläche und deren Ausgang nach der Außenseite aer Tragfläche geöffnet ist. Der Einlaß des Strömungskanals für die Vortriebseinrichtung ist hierbei auf der Außenseite in Höhe der Tragfläche angeordnet und zwar hinter dem Austritt der Auftriebsdüsen, derart, daß über diese Düsen infolge des Luftsoges der Vortriebeeinrichtung ein Zwangsluftumlauf erreicht wird.

Nach eihem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der erwähnte C) Strömungskanal für die Vortriebeeinrichtung durch eine Verkleidung gebildet,welche aus einem mittleren zylindrischen, einem vorderen flachen und einem rückwärtigen konvergenten Teil besteht. In dem mittleren zylindrischen Teil dreht sich mindestens eine Luftschraube, welche motorisch angetrieben ist. An diesen mittleren Teil schließt sich der vordere, sich mehr und mehr abflachende Teil-an, der in eine lufteintrittsöffnung geringer Höhe und großer Breite mündet, die hinter den Austritt der Auftriebedüsen mit der Außenseite der»Tragfläche bündig liegt. Dank der Erfindung wird so auf der Außenseite der Tragfläche unabhängig von der Reisegeschwindigkeit des Luftfahrzeuge auf Grund der Wirkung der im Strömungskanal untergebrachten Luftschraube eine Luftströmung von vorne nach hinten erzeugt, wodurch die Auftriebedüsen von dem Augenblick an wirksam werden,

in welchem der Motor (oder die-Notaren) zu arbeiten beginnt.

Der abgeflachte Luftanschlußstutzen großer Breite, welcher mit

der Außenseite der Tragfläche bündig liegt, ermöglicht es durch

die Blanwirkung einen flachen, aber breiten luftstrom züi er-

zeugen, der einen wesentlichen Teil der Tragfläche, auf der

die Düsen angebracht sind, bestreicht. Das Luftfahrzeug nach

der Erfindung kann eine einzige Vortriebseinrichtung aufweisen,

welch-e---i-n seiner Längerichtung angeordnet ist, es kann aber

auch mehrere Vortriebseinrichtungen haben, die-symmetrisch zu

seiner längsachse angeordnet sind.-

Nach einer Ausführungeform der Erfindung ist der mittlere Teil

des Strömungskanals für die Vortriebeeinrichtung durch einem

anschließenden, konvergenten Teil verlängert. In diesem konver-

genten Teil sind vorzugsweise Höhen- und Seitenleitflächen an-

geordnet. Die Leitflächen können aber auch nur Im Wirkungebe-

reich dieses konvergenten Teils liegen. Auf diese Weise be-

halten die leitflächen Ihre Wirksamkeit auch üann bei, wenn die

Reisegeschwindigkeit des Laftfahrzeuges gering ist.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnun-

gen, die einige der zahlreichen möglichen Ausführungsbeispiele

zeigen, erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Aufriß eines erfindungegemäßen Luftfahr-

zeugen,

Fig. 2 eine Seitenansicht desselben Luftfahrzeuges,

Pig* 3 eine Ansicht einer anderen Ausführungeform der Erfindung

von rückwärtet

Fig. 4 eine perspelttivische Teilansicht eines Konstruktionabei-

spiele für die Auftriebedüsen der Tragfläche,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer anderen 7orm einee

DUsel in der die Luftströmung umkehrbar iste-

Fig. 6 einen senkrechten Schnitt nach der Linie VI - VI in Pige 1

und

Fig. 7 eine schematische Ansicht eines senkrechten längeteil-

schnittea-einer anderen Auaführungeform der Irfindung.

Bei dem Ausführungebeispiel nach den 7ig. 1 u. 2 wird die-Plächt

durch eine Anordnung von Feldern 4 aus Gewebe oder anderem dünneng

schmiegsamen Material gebildet, welche an einem sich über den Um-

fang der Fläche erstreckenden, starren Rahmen 6 befestigt sind,

der z.B. aus einer leichtmetall-Legierung hergestellt sein kann

und vorzugsweise durch Querstege oder Kreuzstroben versteift ist&

Wenigstens einige dieser lfelder, z,B. zehn, sind nur an drei Sei»

teia am Nachbarfeld oder an den Verstärkungselementen 12 ao an der

Tragfläche bef estigtg daso ihr rückwärti&ex Rand 14 frei bleibt

und mit dem Rand des entsprechenden Nachbarfeldes eine Düse bildet$

die die Innenseite mit der Aussenseite der Tragfläche verbindet

und Luft mit grosser Geschwindigkeit nach rückwärts und tangenti-al

zur Aussenseite#der Tragfläche blästg wenn sich das Zuftfahrzeug

ro.rativ zur Luft bewegtb wie dies durch- die Pfeile 16 in Vig. 2 -

dargestellt 'Ist. Es ist bekannt» daso solche DUsen eine wesentliche

Auft riebe- und Vortriebewirkung ergebeng welche durch-die Luft-'"

otrömung bewirkt wirdv die sie an den verschiedenen Stellen der

Tragfläche hervorrufen.

Einige von diesen Düsen, z.B. 18, können einen konvergenten Teil-

von der Form einer Vonturidüse'aufweineng damit eine beschleunigen.

de Wirkung auf die Zuftetrömung ausgeübt wird»

Wie in Pig. 1-,dargeotellti sind die beaohritbezien

weise in der Nähe der Aohse der Tragfläche angeordnet ünd #Oht- ec

sehr an den Randgebieteh, sofern das Zuf ttehrzeuß nur -eizie, diniigio#

Vortriebaeinrichtung besitzte

Bei einem Lu±tfahrzeug nach der Erfindung ist die Vortriebeeinrich-

tung vorzugsweise von der Art einer-umkleideten Luftaohraube, d.h,

einer luftsohraube 20, angetrieben von einem Motor 22, die in

einem mittleren Teil 24 eines Strömungskanalen oder einer Verkleir

dung 26 untergebracht ist, durch welchen die von vorn angesaugte

luft mit grosser Geschwindigkeit nach hinten ausgestossen wird*

Der mittlere Teil 24 ist nach vorne verlängert durch einen ausge-

bauchten Anschlussetutzen 28 von flacher Form und grosser Breite,

welcher über der Aussenaeite der Tragfläche und bündig mit dieser

kündet.

Wenn die Luftschraube 20 arbeitet, saugt sie einen flachen Luft-,

strom großer Breite (angedeutet durch die Pfeile 30 In den Fig.

1. ut 2) an# der selbst bei geringer-GeachVindigkeit des Luft-

fahrzeugen elne küftriebeströmung durch die DUnen 10 und.-18 zur

Polge hat*

Dank dieser Anordnung kann da* luftfahrzeug bei geringer Geschwin-

digkeit und auf sehr kurzen Strecken starten* Der Rumpf 32 kann

durch Tragholme 34 unterhalb der Tragfläche aufgehängt sein. Er

kann nach Art eines Landfehrzeuges oder auch eines Amphibienfahr-

gegge ausgebildet seine lie können auch gwh:rere Vortriebeeinrich-

.#Unge.n und.dem t th symmetrig

zu ol 0 mehr re, strölat#n eher An-

ördemg Zur Zuttei 14

7

gilt besonders da=# xt- '#-ib k:rgLet- Vorh

jedoch z«tw*:te'o, m':r Z=

In den Pig. 1 bis 3 Ist ein Aueführungs-beispiel einer dünnen und

leichten Tragfläche dargestellt, z.B. aus Gewebe$ jedoch erstreckt

sich die Irfindung auch auf Tragfläohenaue- festem Material und

Protiltragfläohen, wie in dem längsuchnitt-nach Fig. 7-dargeatellt,

In diesem ?all können die DUnen 101 eine große Ausdehnung in Quer-

richtung haben, um Auftriebaöffnungen zu bilden, von denen die der_

lufteintrittaöffnung 28 des Strömungskanals 26 am nächsten liegen-

den (z.B*10't ) eine Länge haben können, die mindestens der Breite

der liutteintrittoöffnung gleich ist.

Da bei einem Luf#fahrzeug-nach der Erfindung die Auftriebawirkung der Düsen oder Ölfnungen durch den Luftstrom auf der oberen Seite

der Tragf-ltiohe'Wöientlich e'rJhöht,vird, ist es möglich, die tra-

ßende ]Pläohe . im Vergleich zu konventionellen Luftfahrzeügen bei

gleicher Gesamtlast zu verkleineri4.was #je Kosten für die Xer-

atellung vermindert*

Mer rückwUrtige Teil 36 den Strömungskanlas 26 Ist vorzugsweise

konvergent, um 44o Luftströmung$ welche durch die luftschraube

20 erzeut'wirdt $4 beschleunigen. Es kann vorteilhaft sein" in

dieser Otr0="ng 44o #ö#iegileitwork-o 38 und/oder die Seitenleitwerke

40 anzuor4n*n# so-as,o diese dank der Ausbildung des laftfahrzeuge

ihze Wirknomk ger,Geschwindig

nach der ]Irfindun Keit auch bei gerin

keit behalten*

In 7ig. 1 Ist eine Tragfläche von der sogenannten Delta-7orm dar-

gestellt, Es ka44 je4ooh wohlgemerkt auch jede andere 7orm.,der

Tragfläche v*rWe4dot# Gerden. Diese Tragfläche enthält außer den

Steuergeräten 38 und 40 noch weitere Steuergeräte, die in konven-

tioneller Weise 4,ngeordnet sind und nach den aetodynamischen, Ge-

setzen arbeiten, Wie z.B. $eitenruder 42.42f und Höhenruder 44.44#,

welche an den Rgl#gen der Tragfläche angelenkt elnd.

Die Höhenruder 44,448 werden v'orzugeweise,so angeordnet, wie es

in den Pig. 1 bis 6 dargestellt ist, nämlich hinter je einem Feld

46,46f der Tragflächeg das Jeweils einen freien Rand 48946t auf-

weist, um eine Düse zu bilden, die Luft.-.in Richtung 50 Cmig. 6)

über die Ruder bläst, um-deren-Wirksamkeit zu erhöhen.-

Die bewegliche Fläche der Ruder selbst kann zum. gleicher Ziele

ebenfalls mit Düsen 529521 versehen sein. Diese Düsen sollen'steif sein, damil sie sich beim Steuern nicht umkehren können. Den genannten beweglichen Flächen können auch Kompensationsruder 54,54' zugeordnet sein, die in der-unter -en Lage der Höhenruder (Fig. 6) teilweise den Ausgang der Düsen 48v4b9 schliessen, und auf diese Weise gestatten# das Luftfahrzeug durch Verminderung des Auftriebs beim Landemanöver aufzusetzen.

Das Luftfahrzeug nach einem Beispiel der Erfindung weist auch Seitenruder 569561 auf, die mit festen Flächen.verbunden sind, sowie Driftruder 58, 581. Die Driftruder und Steuerruder sind vorzugeweise mit einer gewissen Neigung seitlich des Rumpfes montiert, damit ihre Wirkung beim Steigflug erhalten bleibt, ja sogar erhöht wird, im Gegensatz zu der Wirkung bei den konventionellen Flugzeugen* Im Falle eines Luftfarirzeugs, welches zum Starten und Landen auf einer Wasserfläche bestimmt ist, oder bei einem Amphibienluftfahrzeug, wie dem in der Fig. 3 dargestellten, kann das untere Ende der Driftruder 589581 an den Seiten des Rumpfes 32 befestigt sein. Bei einem Luftfahrzeug mit Fahrgestellg wie es in Fig. 2 dargestellt ißt, kann das untere Ende der Driftruder 58.581 durch waagrechte Teile 60 am Führersitz befestigt seing welche einen nennenswerten Teil der Tragfläche darstellen können, Bei einem Luftfahrzeug naen der Erfindung wird als Vortriebseinricritung vorzugsweise eine luftschraube 20 mit veränderbarer An- Stellung verwendet, bei,der jedes Blatt mit einer Klappe von regelbarem Einlass versehen ist von der Art, wie sie z , B. in der franz. PS 951 186 beschrieben ist. Das Zuftfahrzeug kann wohlge-' merkt, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweicheng auch mit mehreren Vortriebseinrichtungen ausgestattet sein, von denen jede die Luft über einen Teil ein- und derselben Tragfläche oder über mehrere getrennte Tragflächen ansaUgt.
Im vorstehenden ist anhand der Fig. 1 u.2 eine Tragfläche mit dünnem Profil beschrieben worden, welche von Feldern aus Tuch, oder anderm dünnen und schmiegsamen, ähnlichem Material besteht. Nach dem Vorschlag gemäß Fig. 7 ist eine Tragfläche mit einem starken Profil gewählt worden. Die Tragfläche kann aber auch ganz oder teilweise aus einem dünnen, aber steifen Material, wie zum Beispiel einem steifen Plastikmaterial oder aus einer Leichtmetalllegierung hergestellt werden. Außer den DUsen, wie z.B. 10,18, welche dem Luftstrom der Vortriebs einrichtung ausgesetzt sind und deren Aufbau in Fig. 4 dargestellt istg sowie denen, wie z.B. 48,48't welche mit dem Höhenleitwerk 449 441 zusatimenarbeiten, kann das Luftfahrzeug nach der Erfindung weitere Auftriebsdüsen aufweisen, inabes. Düsen mit regelbarem Quersonnittg wie z.B. 62,621, die mit Hilfe von Zugseilen 64,mehr oder weniger geschleesen werden können, um das Verhalten der Tragfläche ändern zu können, und solche, wie z.B. 66,661, in denen die Richtung der Luftströmung umgekehwt werden kann. Eine dieser Düsen 66 ist in Fig. 5 dargestellt. Man kann erkennen# daso das eine oder andere Ende der Düsen geschlossen werden kann und zwar mit Hi.Ife einer Klappe 689681, welche mit nicht dargestellten leinen bewegbar ist, was die Umkehr der Strömungsrichtung ermöglicht, wenn man die hintere Klappe'681 schließt und die vordere Klappe 68 öffnet. Das ist besonders für die Abfangmanöver ber der Landung von Vorteil, um die Tragfähigkeit herabzusetzen und eine Bremswirkun" zu erzielen. Die Erfindung ist keineswegs auf die beschriebenen und dargestellten Ausfürungsbeispiele beschränkt. Sie kann zahlreiche Abwandlun-C) gen erfahreng die dem Fachmann-aufgrund der aufgezeigten Beispiele an die Hand gegeben sindg ohne dass vom Erfindungs,2edanken abgewichen wird.

Claims

1? a t e n t a n a p r ü c h e luftfahrzeug mit mindestens einer festen Tragfläche und mindestens einer Vortriebeeinrichtung, welche Luft au. Eintritt ein'es in bezgg auf das Fahrzeug nach vorffle gewandten 8-tro-#%muxibsKanala ansaugt und die Luft (und/oder ein Gemisch von Luft mit einem anderen Gas#\mit großer Geschwindigkeit durch einen in bezug- auf das Fahrzeug rück- wärtiMen Austritt ausstößt, dadurch gekennzeichnete daß weni#--,stens ein Teil der Tragfläche (2) mit äuftrieosdüsei. (10t18) vergehen ist, deren Eintritt nach der Inn'enseite der Tragfläche und deren Austritt nach der-*usseihseite der Tragfläche-geöffnet istg wobei der Ein("ang (2b) des Strömungskanals für die Vortriebeeinrichtung (20) auf der Außenseite der Tragfläche-angeordnet ist und mit der Aueenfläche hinter den DUsen-auf gleichem Niveau,liegt, d-erart daß über diese Düsen infolge des Luftsogen der Vortriebseinrich- tung von dem Augenblick an# in welchem die Vortriebseinrichtung zu arbeiten beginntg eine verstärkte Luftströmung erzielt wird, luftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungskanil für die Vortriebseinric1--tung durch eineg einen mittleren Teil (24) umfassende Verkieidung gebilmet wird, in derem Inneren sich wenigstens eine von einem Mlotor angetriebene Luftschraube (20) dreht, wobei sich an den mittleren Teil (24) ein vordererg abgeflachter Teil anschließt, der in einen Luft- stutze.-. geringer Höhe und groüer Breite mündet und der mit der Aueenseite der Tragfläche auf gleichem Niveau liegt und sich am- Aus'ang äer DUsen befindet. »

Luftfahrzeug nach Anspruch 29 dadurch gekennzeichnet, daß d.er mittlere Teil des Strömungskanals (24) durch einen hinteren, konvergenten Teil (36) verlängert ist. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 3, dadurch gekennzeichi daß wenigstens der Teil der Tragfläche, welcher Auftriebedüsen enthält, von Feldern aus dünnemp' schmiegsamem Materialg z.B. Ge- webe besteht- 9 daß die Felder untereinander verbunden sind und dE bestimmte von ihnen einen freien Rand (14) aufweisen, der-mit de freien Rand des entsprechenden Nachbarfeldes derart zusAmmenwirä dass von den freien Rändern ein nach rückwärts gerichteter Düser ausgang gebildet wird. Luftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenleitwerke (38) und die Seitenleitwerke (40) am Austritt des hinteren, konvergenten Teils des Strömungskanals angeordnet sind so daß sie sich in dem von der Vortriebseinrichtung (20) erzeugt Luftstrom befinden. Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 5 , dadurch gekenn- zeichnet, daß die Tragfläche außer den unter der Wirkung des.Luf zuges der Vortriebseinrichtung stehenden Düsen (10,18) noch ande# Düsen (48,481) aufweist, die außerhalb des von der Vortriebeein- richzung erzeugten Luftstromes liegen, wobei diese Düsen ----ur dem Fahrtwind, der d-Urch die Reisegeschwindigkeit des Luftfahrzeuge erzeugt wird, ausgesetzt sind und daß bestimmte davon (62,629) m: Einrichtungen versehen sindg die eine Regelung des Luft- Durch-

#ittaquerschnitte,ermöglichen, luftfahrzeug mit beblasener'Tragfläche, dadurch gekennzeichnet, daß es eines oder mehrere der Merkmale nach den Ansprüchen, 1-6-aufweist.