DE1456082B - Amphibienflugzeug - Google Patents

Description

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Zweckmäßig werden die Stützschwimmer in an nur statisch bedingten Kräften resultierenden Aufsich, bekannter Weise stromlinienförmig ausgebildet. triebsmittelpunkten der Seitenleitwerke 1.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Durch die Ausbildung und Zuordnung der Teile

Amphibienflugzeuges ist in der Zeichnung dargestellt. des gesamten Schwimmsysteras entsteht die Möglich-Es zeigt 5 keit, trotz großer Stabilität um die Längs- und Quer-

F i g. 1 eine Draufsicht, achse das Flugzeug leicht start- und landegerecht zu

Fig. 2 eine Vorderansicht in der Schwimm- steuern, weil der Anstellwinkel des Flügels bereits

ruhelage, durch relativ geringe Höhenruderkräfte zu ver-

F i g. 3 eine Seitenansicht in der Schwimmruhelage ändern ist. und io In der Ruhelage ist das Moment, das sich aus den

F i g. 4 eine Seitenansicht in der Startlage un- Auftriebskräften des Schwimmrumpfes und dem Abmittelbar vor dem Abwassern. stand des daraus resultierenden Auftriebsmittel-

Wie die F i g. 1 bis 4 zeigen, sind die Seiten- punktes von dem Flugzeugschwerpunkt ergibt, gleich leitwerke 1 mittels der in die Leitwerksfunktion ein- dem Moment, das sich aus der Auftriebskraft des bezogenen Stiele 8 mit den Tragflächen 3 verbunden. 15 Seitenleitwerkes und dem Abstand des diesbezüg-Der Abstand 2 der beiden Seitenleitwerke 1 ent- liehen Auftriebsmittelpunktes von dem Schwerspricht etwa dem bei Landflugzeugen üblichen Fahr- punkt S ergibt. Bei Störungen der Gleichgewichtslage werksabstand. Oben tragen die Seitenleitwerke 1 das durch Wellen, Böen u. a. würden durch die VerHöhenleitwerk 4. Der untere Teil der Seiten- änderung der Eintauchtiefe des Leitwerkes und leitwerke 1 ist abgedichtet und abgeschottet. Da sie ao Schwimmrumpfes bzw. durch den geänderten Einbei Schwimmlage des Amphibienflugzeuges etwa bis tauchwinkel der Flugzeuglängsachse rückführende zur Tiefe der Kiellinie des Schwimmrumpfes 9 in das Momente in die Normallage ausgelöst werden. So-Wasser eintauchen, wirkt der untere Teil 1 α des bald das Amphibienflugzeug jedoch beim Start in BeSeitenleitwerkes 1 als Stützschwimmer. wegung kommt, hebt sich der Bug des Schwimmer-

Es ist ohne weiteres einzusehen, daß bei einem 25 rumpfes bei zunehmender Geschwindigkeit unter derartigen Seitenleitwerk, das gleichzeitig die Funk- dem Einfluß der dann zusätzlich zu den statischen tion des Stützschwimmers la ausübt, indem es je Kräften an den Aufgleitflächen auftretenden hydronach Beladung und Lage bzw. Geschwindigkeit des dynamischen Kräfte bei gleichbleibenden Auftriebs-Amphibienflugzeuges beim An- und Abwassern mehr Verhältnissen in dem Leitwerksbereich immer mehr oder weniger tief in das Wasser eintaucht und dabei 30 und vergrößert damit gleichzeitig auch den Anstelleinen sich stetig mit der Eintauchtiefe ändernden winkel des Flügels. Diese ohne Betätigung des hydrostatischen Auftrieb hat, ein Überspülen nicht Höhenruders schon kurz nach dem Startbeginn erauftreten kann. folgende startgerechte Anstellwinkeländerung beim

Wegen des kleinen und sich mit der Eintauchtiefe Abwassern erfolgt bei dem Amphibienflugzeug also nur unwesentlich und dazu noch stetig ändernden 35 automatisch.

Querschnittes des unteren Teils des Seitenleitwerkes 1 Durch die selbsttätige Anstellung des Flügels bekann sich der Wellengang praktisch nicht schädlich reits zu Beginn des Startes wird ferner erreicht, daß auswirken. auch die Luftkräfte schon bei verhältnismäßig kleiner

Aus dem gleichen Grunde genügen kleine Kräfte Geschwindigkeit wirksam werden. In weiterem Ver- und entsprechend kleine Ruderausschläge, um das 40 laufe des Startes wandert der aus den statischen und Amphibienflugzeug in die Anstellage zu bringen. Es dynamischen Kräften resultierende Auftriebsmittelkommt daher in seinen Eigenschaften beim Ab- punkt des Schwimmrumpfes mit zunehmender Anwässern den Eigenschaften von Landflugzeugen nahe. stellung des Flügels in Richtung auf den Gesamt-Die Form des Seitenleitwerkes wirkt sich im gleichen schwerpunkt S bzw. des Amphibienflugzeuges zu. Sinne aus und macht das Amphibienflugzeug darüber 45 Durch die dadurch auch kurzer werdende Entfernung hinaus kentersicherer. des Auftriebsmittelpunktes vom Schwerpunkt wird Hat das Seitenleitwerk einen kleinen Querschnitt auch das Moment aus dieser Entfernung und den reöder soll aus anderen Gründen die erforderliche Ein- sultierenden Kräften geringer. Das Leitwerksmoment tauchtiefe verminjdert werden, so kann das Seiten- überwiegt dann und erzeugt ein rückdrehendes leitwerk an seiner Unterseite mit einem Schwimm- 50 Moment, das dem stärkeren Aufbäumen des Flugkörper 5 abgeschlossen werden. Wird er als rotations- zeuges entgegenwirkt. Gleichzeitig wird durch das symmetrischer Stromlinienkörper ausgebildet, so Wandern des Auftriebsmittelpunktes des Schwimmbleiben die sich aus der Verwendung des Seiten- rumpfes zum Schwerpunkt hin und das Wachsen der leitwerkes als Stützschwimmer ergebenden Vorteile aerodynamischen Auftriebskräfte des Flügels das erhalten. In die aus den unteren Teilen la der 55 Gesamtfluggewicht anteilig mehr und mehr von Seitenleitwerke 1 mit den Schwimmkörpern 5 be- Rumpf und Flügel und immer weniger von den stehenden Stützschwimmer 1 α ist je ein Rad- hydrostatisch bedingten Kräften des Seitenleitwerkes fahrwerk 6 eingebaut. getragen. Dadurch taucht auch das Seitenleitwerk so Durch das Zusammenwirken des Schwimm- weit auf, bis das neue Leitwerksmoment dann etwa rumpfes 9 mit dem als Stützschwimmer 1 α wirken- 60 dem neuen Rumpfflügelmoment entspricht. Somit den Seitenleitwerk entsteht ein dreipunktförmiges entsteht schließlich, durch die Konstruktionsdaten Schwimmsystem mit genügend weit auseinander- (Gewicht und Abstand sowie Größe der Flugzeugliegenden abstützenden Schwimmflächen. Dadurch ist teile) bedingt, etwa bei der erforderlichen Starteine große Stabilität in der Schwimmnihelage sowie geschwindigkeit durch das Zusammenwirken der beim An- und Abwassern gegeben. 65 Rumpf- und Leitwerksmomente eine neue Gleich-Der aus den statisch und dynamisch bedingten gewichtslage, bei der das Flugzeug in angehobener Auftriebskräften resultierende Auftriebsmittelpunkt und angestellter Lage auf dem Wasser gleitet, Nundes Schwimmrumpfes 9 liegt somit vor den aus den mehr kann der Flugzeugführer, falls das Flugzeug in

sich (ohne weitere Veränderung der Anstellwinkel- Rumpfteile ist auch ohne breit ausladendes und stark lage) steigend nicht schnell genug abhebt, das Ab- gekieltes Rumpfboot eine genügende Längs-, Querheben durch Höhenruderbetätigung veranlassen. Da- und Richtungsstabilität gewährleistet. Das läßt bei wird durch die Abwärtskräfte des Höhenruders 4 Schwimmrumpfformen zu, die sich der Form von das Seitenleitwerk wieder etwas tiefer als in der in 5 Landflugzeugen nähern. Dazu kommt die leichte F i g. 4 gezeigten Lage in das Wasser eintauchen und Manövrierbarkeit um die Hochachse des Flugzeuges somit den Anstellwinkel des Flügels so weit ver- auch im Wasser durch die mit in das Wasser eingrößern, daß sich das Flugzeug zusätzlich auf seinem tauchenden Seitenruderteile, die bei entgegen-Schwimmrumpfende abstützen und abwassern kann. gesetztem Auschschlag auch als Bremsen dienen Die zur Veränderung der Eintauchtiefe des Seiten- io können.

leitweikes erforderlichen Höhenruderkräfte brauchen Die oben bezüglich der Startvorgänge erläuterten nur relativ klein zu sein, da zur Veränderung der Wirkungszusammenhänge gelten sinngemäß in umEintauchtiefe nicht soviel Wasserverdrängungs- gekehrter Folge auch bei der Landung. Das Flugzeug änderungen erforderlich sind wie bei den bekannten taucht zuerst mit dem Stutzschwimmer 1 α in das Schwimmeranordnungen. 15 Wasser ein, unterschneidet mit diesem die Wasser-

Die geringeren erforderlichen Höhenruderkräfte linie und berührt erst dann mit den Rumpfteilen die

sind aber auch mit kleineren Höhenrudern etwa wie Wasserfläche. Beim Ausgleiten senkt sich der Bug

bei Landflugzeugen und somit auch mit geringerem des Schwimmerrumpfes 9 allmählich zur stabilen

schädlichem Widerstand zu erreichen. Schwimmlage ab. Bei dem gesamten Landevorgang

Die sowohl durch das funktioneile Zusammen- 20 wirken die Seitenruderteile als gute Führung zur

wirken von statischen und dynamischen Rumpf- und Verhinderung eines Ausbrechens des Flugzeuges.

Leitwerkskräften selbsttätig und startgerecht er- Für den Start- und Landevorgang auf Landflächen

folgende Veränderung des Anstellwinkels als auch wird nur ein schwenkbares, einfahrbares Bugrad be-

die leichte Veränderung des Anstellwinkels durch nötigt. In F i g. 4 ist das schwenkbare Fahrwerk 7

Steuerungsimpulse zu Abhebezwecken in Verbindung 35 gestrichelt angedeutet.

mit der Ausbildung des Schwimmbereiches des Die in dem Seitenleitwerk untergebrachten Rad-Seitenleitwerkes lassen auch widerstandsgünstigere werke 6 brauchen keinerlei besondere Verkleidung. Formen und Querschnitte des Rumpfes und völligen Außerdem erübrigen sich gesonderte Kraft auf- oder teilweisen Fortfall der Schwimmrumpfstufe zu. nehmende und weiterleitende Befestigungselemente Infolge der breit und nach hinten gestaffelten ab- 30 für die start- und landegerechte Placierung der stützenden Schwimmerflächen der Leitwerk- und Landeräder.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

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Schließlich ist es durch die britische Patentschrift

Patentansprüche: 535 129 bekannt, innerhalb des Schwimmrumpfes

und der Stiitzschwimmer Fahrwerke mit heraus-

L Amphibienflugzeug mit Schwimmrumpf und klappbaren Rädern unterzubringen, je einem auf jeder Seite hinter dem Schwimm- 5 Ein Nachteil der bekannten Amphibienflugzeuge rumpf angeordneten Stiitzschwimmer, die bis besteht darin, daß Form und Anordnung der Stützetwa zur Tiefe der Kiellinie des Schwimmrumpfes schwimmer weniger günstige Eigenschaften insbein das Wasser eintauchen und die als nicht sondere beim An- und Abwassern ergeben, sie erdynamischen Auftrieb erzeugende Schwimm- fordern deshalb fliegerische Geschicklichkeit, um den körper ausgeführt sind, dadurch gekenn- io Gefahren des Kenterns beim An- und Abwassern zu zeichnet, daß jeder Stützschwimmer(1 a) als begegnen. Diese Gefahr entsteht bei den bekannten, Teil einer sich von oben und unten durchgehend nach Art von Überwasserschiilen gebauten Stützerstreckenden Flosse eines Seitenleitwerkes (1) schwimmern durch Überspülung eines der beiden ausgebildet ist, welche Flossen über je einen Schwimmer, womit bei Wellengang stets gerechnet Stiel (8) mit der Tragfläche (3) "verbunden sind. 15 werden muß. Wird nämlich einer der beiden

2. Amphibienflugzeug nach Anspruch 1, da- Schwimmer überspült, so sind vergrößerte Kräfte durch gekennzeichnet, daß die Stützschwimmer bzw. längere Zeiten für das Anheben des Stütz- (Ia) in ihrem unteren Teil in an sich bekannter Schwimmers nötig. Dadurch gelangt das Flugzeug in Weise stromlinienförmig ausgeführt sind. eine Schräglage, der eine Stützschwimmer bleibt des-

3. Amphibienflugzeug nach Anspruch 1 und 2, ao halb überspült, während der andere abhebt. Dieses dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Überspülen eines der beiden Stützschwimmer führt Weise in jeden Stützschwimmer (1 α) ein Rad- leicht zu einer Katastrophe, indem ein nicht mehr fahrwerk (6) eingebaut ist. beherrschbares Hängen und Drehen des Flugzeuges,

4. Amphibienflugzeug nach Anspruch 1 bis 3, unter Umständen sogar ein Unterschneider der dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter a$ Wasseroberfläche durch den Rumpfbug eintritt. Um Weise die Seitenleitwerksflossen als Träger des das gefährliche Überspülen zu verhindern, ist man Höhenleitwerkes (4) dienen. dazu übergegangen, die Stützschwimmer derart zu

überdimensionieren, daß ein Überspülen zumindest

bis zu einem Wellengang bestimmter Höhe nicht ein-

30 treten kann.

Ein Nachteil der bekannten, nach Art von Über-

Die Erfindung betrifft ein Amphibienflugzeug mit wasserschiffen gebauten Stützschwimmer liegt darin, Schwimmrumpf und je einem auf jeder Seite hinter daß ihrer Form entsprechende große Kräfte notdem Schwimmrumpf angeordneten Stützschwimmer, wendig sind, um das Amphibienflugzeug beim Abdie bis etwa zur Tiefe der Kiellinie des Schwimm- 35 wassern in die Anstellage zu bringen. Die Kräfte rumpfes in das Wasser eintauchen und die als nicht können aber nur mit großen Ruderausschlägen und dynamischen Auftrieb erzeugende Schwimmkörper verhältnismäßig hohen Geschwindigkeiten beim Abausgeführt sind. wassern erreicht werden. Auch hierin liegt ein Grund Amphibienflugzeuge stellen Flugzeuge dar, die so- für die Schwierigkeiten beim Fliegen der bekannten wohl auf dem Lande starten und landen können als 40 Amphibienflugzeuge.

auch auf dem Wasser an- und abzuwassern ver- Neben diesen Nachteilen der bekannten Stützmögen. In der Schwimmlage wird ihr Gewicht im schwimmer treten insbesondere bei den überwesentlichen durch den Auftrieb des Schwimm- dimensionierten, aber auch schon bei kleineren Stützrumpfes getragen. Die zu beiden Seiten des Schwimm- schwimmern selbst bei schwachem Wellengang errumpfes angebrachten Stützschwimmer dienen als 45 hebliche Stöße auf das Schwimmerwerk auf, die eine Abstützpunkte und sind zur Erzielung der not- entsprechend schwere und voluminöse Konstruktion wendigen Stabilitäts- und Gleichgewichtsverhältnisse der Befestigungselemente bedingen. in der Schwimmlage und beim An- und Abwassern Ferner weisen die bekannten Schwimmer schäd-

erforderlich. Sie erfüllen ihren Zweck jedoch nur ljche hydrodynamische und aerodynamische Widerdann, wenn ihr gegenseitiger Abstand und ihr Auf- 50 stände sowohl der Schwimmkörper als auch ihrer trieb ausreichend groß sind. zum Teil im freien Luftstrom Hegenden Befestigungs-

Es ist bekannt, die Stützschwimmer unterhalb der elemente auf.

Tragflächen anzuordnen und sie entweder an den Zu den genannten Nachteilen, die auch den be-

Tragflächen oder auch am Schwimmrumpf anzu- kannten Wasserflugzeugen anhaften, kommt bei bringen. Durch die französische Patentschrift 450 486 55 Amphibienflugzeugen noch die Belastung durch den ist es bekannt, bei Wasserflugzeugen mit den ein- Bauaufwand und das Gewicht der Fahrwerkteile gangs genannten Merkmalen drei Schwimmer in hinzu.

Dreiecksanordnung vorzusehen, wobei die beiden Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die

seitlichen, als Stützschwimmer dienenden hinter dem aerodynamischen sowie die hydrodynamischen und vorderen Schwimmer liegen. 60 hydrostatischen Eigenschaften zu verbessern. Er-

Durch die ein Wasserflugzeug in Doppeldecker- findungsgemäß werden die Nachteile der bekannten form betreffende USA.-Patentschrift 1 246010 ist es Amphibienflugzeuge mit Schwimmrumpf und je bekannt, die .Stützschwimmer unterhalb der zwischen einem auf jeder Seite hinter dem Schwimmrumpf andcn übereinanderliegenden Enden der Tragflächen geordneten Stützschwimmer dadurch vermieden, daß angebrachten Seitenleitwerke anzuordnen. Anderer- 65 jeder Stützschwimmer als Teil einer sich von oben seits ist es durch die USA.-Patentschrift 2 316 885 und unten durchgehend erstreckenden Flosse eines bekannt, bei einem schwanzlosen . Landflugzeug Seitenleitwerkes ausgebildet ist; weiche Flossen über Seitenleitwerke zu Fahrgestellzwecken zu beiiut7.cn. je einen Stiel mit der Tragfläche verbunden sind.