DE1456124C3

DE1456124C3 - plane

Info

Publication number: DE1456124C3
Application number: DE19651456124
Authority: DE
Inventors: Fritz 8034 Unterföhring Raab
Original assignee: Brditschka, Heinrich Wenzel, Heid, Linz (Österreich)
Priority date: 1964-11-20
Filing date: 1965-11-11
Publication date: 1976-11-11

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Flugzeug, insbesondere Motorsegler, mit einem hinter dem Flugzeugschwerpunkt angeordneten, an einer zug- und druckaufnehmend zumindest zweifach gelagerten Propellerwelle befestigten Schubpropeller und einer sich durch die Propellerwellenlagerung hindurch in den vorderen Rumpfbereich erstreckenden tragenden Verbindung mit dem Leitwerksträger.The invention relates to an aircraft, in particular a motor glider, with a behind the The aircraft's center of gravity is arranged on a propeller shaft that is supported at least twice to absorb tension and pressure attached propeller and one through the propeller shaft bearings in the front fuselage area extending load-bearing connection with the tail boom.

Der Vorteil von Schubpropellern liegt in der günstigen Gewichtsverlagerung. Der Raum vor dem Flügel kann dabei frei bleiben. Ein Nachteil der Schubpropelleranordnung liegt darin, daß der Propeller und das Motorlager hoch angeordnet werden muß, da der Propeller einen freien Drehraum haben muß. Um diesen zu schaffen, hat man den Drehraum zur Hälfte in eine Öffnung im Rumpf verlegt, und zwar dadurch, daß man den Propeller drehbar auf einem durch den Propeller hindurchgehenden zwischen zwei Knotenpunkten des Rumpfgerüstes angeordneten Holm angeordnet hat. Nun ist das Flugzeug in sich nicht starr und besonders während des Startes, wo die volle Motorkraft zur Verfugung stehen muß und während des Landens werden die leichten Holme, deren Festigkeit so bemessen ist, daß sie die auftretenden Beanspruchungen gerade aufnehmen, stark beansprucht und elastisch verformt und gebogen. Dies geschieht bei einem bekannten Flugzeug auch mit dem Holm, auf dem der Propeller gelagert ist. Dadurch kommt es jedoch leicht zu Lagerschädigungen, und zwar im kritischen Augenblick des Startes.The advantage of pusher propellers lies in the favorable weight shift. The room in front of the The wing can remain free. A disadvantage of the pusher propeller arrangement is that the propeller and the engine mount must be placed high, since the propeller must have a free turning space. Around To create this, half of the turning space has been relocated to an opening in the fuselage, namely by the fact that the propeller can be rotated on a one passing through the propeller between two nodes of the fuselage structure arranged spar. Now the plane is not inherently rigid and especially during take-off, where the full engine power must be available, and during landing are the light spars, the strength of which is dimensioned so that they can withstand the stresses that occur Pick up straight, heavily used and elastically deformed and bent. This happens to one known aircraft also with the spar on which the propeller is mounted. However, this makes it easy to bearing damage at the critical moment of the start.

Aufgabe der Erfindung ist es. Beschädigungen der Propellerwellenlagerung zu vermeiden und eine konstruktiv einfach aufgebaute Lagerung zu schaffen. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß das hintere Ende der Propellerwelle mit einem Axiallager ausgestattet ist, an welches sich nach hinten zumindest ein Leitwerksholm zur Übertragung der auf diesen wirkenden Axialkräfte auf die Propellerwelle anschließt. Der Holm geht dabei nicht durch die Propellerwelle hindurch. Die Propellerwelle ist zwischen zwei Zug- und Drucklagern im Rumpf und an der angehängten Leitwerks-Verbindung, dem oder den Leitwerksholmen, drehbar gelagert. Es existiert keine Welle, auf der der Propeller drehbar gelagert ist und die sich verformen könnte. Die Konstruktion kann dadurch auch leichter werden, was gerade bei Motorseglern von enormer Wichtigkeit ist.It is the object of the invention. Damage to the Avoid propeller shaft bearings and create a structurally simple bearing. the The invention solves this problem in that the rear end of the propeller shaft is equipped with an axial bearing is to which at least one tail unit spar is to the rear for transferring the to this acting axial forces on the propeller shaft. The spar does not go through the propeller shaft through. The propeller shaft is between two tension and pressure bearings in the hull and attached to the Tail unit connection, the tail unit spar (s), rotatably mounted. There is no wave on which the Propeller is rotatably mounted and could deform. The construction can also be lighter as a result which is of enormous importance especially for motor gliders.

Weiter wird vorgeschlagen, daß zwischen dem Axiallager und dem Leitwerksholm ein Zapfen mit einem an dessen hinterem Ende angeordneten Gelenk zur Verbindung mit dem Leitwerksholm angeordnet ist, wobei das Gelenk Schwenkbewegungen des Leitwerksholms um eine Flugzeugquerachse gestattet. Dadurch vereinfacht sich die Konstruktion, da die Lagerung und die Leitwerksholme getrennt eingebaut und anschließend einfach zusammengekuppelt werden. Die beim Starten und Landen auftretenden Biegekräfte wirken vor allem in vertikaler Richtung. Durch die gelenkige Kupplung wird eine Übertragung der Biegekräfte auf den Propeller und die Propelleraufhängung vermieden, während Zug- und- Druckkräfte, sowie die kleineren horizontalen Biegekräfte gut aufgenommen werden.It is also proposed that a pin be between the axial bearing and the tail unit spar a joint is arranged at its rear end for connection to the tail unit spar, wherein the joint permits pivoting movements of the tail unit spar about an aircraft transverse axis. Through this the construction is simplified because the storage and the tail booms are installed separately and then simply coupled together. The at Bending forces occurring in take-off and landing act mainly in the vertical direction. Due to the articulated Coupling prevents the bending forces from being transferred to the propeller and propeller suspension, while tensile and compressive forces as well as the smaller horizontal bending forces are well absorbed.

Die horizontale Steifigkeit kann verbessert werden, wenn das Gelenk als Kugelschalengelenk ausgebildet ist und wenn zur Begrenzung von seitlichen Bewegungen des Leitwerks von diesem Spanndrähte zu den Tragflügeln führen und bzw. oder der untere Leitwerksholm horizontal breit ausgebildet ist. Auch die Stelle, an der der untere Holm mit dem Rumpf vorzugsweise leicht lösbar verbunden wird, soll eine große horizontale Breite zur Aufnahme horizontal wirkender Kräfte aufweisen. Durch diese Maßnahme ist es möglich, als Kupplung am Propeller auch ein Kugelgelenk zu verwenden. Die beiden zur Flügelmitte führenden Spanndrähte schließen etwa einen Winkel von 90° miteinander ein.The horizontal rigidity can be improved if the joint is designed as a spherical socket joint and if to limit lateral movements of the tail unit from this tension wires to the Guide wings and / or the lower tail unit spar is horizontally wide. Also the place at the lower spar is preferably easily detachably connected to the fuselage, should be a large horizontal Have width to absorb horizontally acting forces. With this measure it is possible as Coupling on the propeller also uses a ball joint. The two leading to the middle of the wing Tension wires enclose an angle of approximately 90 ° with one another.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung im folgenden näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Motorseglers, mit einem Schubpropeller,Fig. 1 is a side view of a motor glider, with a pusher propeller,

Fig. 2 in einer Seitenansicht mit Teilschnitt die Lageranordnung der Propellerwelle undFig. 2 in a side view with partial section, the bearing arrangement of the propeller shaft and

F i g. 3 in Seitenansicht und Schnitt ein Detail daraus, F i g. 4 eine Ansicht des Motorseglers von oben.F i g. 3 shows a detail thereof in side view and section, FIG. 4 is a view of the motor glider from above.

Der in F i g. 1 gezeigte Motorsegler besteht aus dem Rumpf 1 mit Führersitz, Rädern, Tragflügeln 2 und dem Leitwerk 5, welches durch einen aus fachwerkartig zusammengefügten Holmen gebildeten Rumpfteil getragen ist. Die wesentlichen Tragholme sind ein unterer Leitwerksholm 4 und ein oberer Leitwerksholm 3, die durch Verbindungsholme 25 aussteifend verbunden sind. Wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich ist, ist die Propellerwelle 10, auf der der Propeller 6 starr befestigt ist, in einem Mantelrohr 11 über ein Drehlager 7 und ein vorderes zug- und druckaufnehmendes Axiallager 9 drehbar gelagert. Das Mantelrohr 11 ist in einem Knotenpunkt 13 und eventuell an einer zweiten oder mehreren Stellen starr und unverrückbar mit dem Rumpf i verbunden. Die Propellerwelle 10 ist nach Montage und Fixierung eines Befestigungsringes 26 im Mantelrohr 11 drehbar, jedoch unverschiebbar, gelagertThe in F i g. 1 motor glider shown consists of the fuselage 1 with driver's seat, wheels, wings 2 and the Tail unit 5, which is carried by a fuselage part formed from spars joined together like a framework is. The main support spars are a lower tail unit spar 4 and an upper tail unit spar 3, the are connected stiffening by connecting bars 25. As in particular from FIG. 2 can be seen is the Propeller shaft 10, on which the propeller 6 is rigidly attached, in a jacket tube 11 via a pivot bearing 7 and a front tension and pressure-absorbing axial bearing 9 rotatably mounted. The jacket tube 11 is in one Node 13 and possibly at a second or more points rigid and immovable with the Trunk i connected. The propeller shaft 10 is after assembly and fixing of a fastening ring 26 in Casing tube 11 rotatably, but immovably, mounted

und ist in der Lage, über das Axiallager 9 Zug- und Druckkräfte aufzunehmen und die Zug- und Druckverbindung zwischen dem oberen Leitwerksholm 3 und dem Rumpf über ein weiteres Axiallager 14 und einer aus Kupplungsöse 21, Kupplungsgabel 22 und Kupplungsbolzen 23 bestehenden Kupplung herzustellen. Die Propellerwelle 10 ist zwischen den Lagern 7, 9 und 14 frei drehbar. Es ist dabei darauf geachtet worden, daß der Propeller annähernd an einem Knotenpunkt des Rumpffachwerkes angeordnet ist. Der Propeller hat zwischen der Verlängerung des oberen Leitwerksholmes 3 und dem unteren Leitwerksholm 4 volle Bewegungsfreiheit, da in diesem Bereich 8 der Rumpf frei und nicht verkleidet ist. Der Kupplungsbolzen 23 bildet in der Kupplungsgabel 22 und in der Kupplungsöse 21 eine Verbindung, die wohl Zug- und Druckkräfte, jedoch keine Biegekräfte überträgt. Die Propellerlagerung wird dadurch von ungünstigen Beeinflussungen durch Biegebeanspruchung frei gehalten. Insbesondere gilt dies für das im Propellerzentrum in der Propellerwelle 10 angeordnete Axiallager 14, dessen konstruktive Durchbildung der Fig.3 entnommen werden kann. In einer zentralen Erweiterung 15 am Ende der drehbaren und durch den nicht gezeigten, hinter dem Fliegersitz angeordneten Motor angetriebenen Propellerwelle 10 sind zwei Radiallager 16 zwischen einem Kupplungszapfen 19 und der Propellerwelle 10 angeordnet, wobei sich ein Drehlager an einer Auflageschulter 18 abstützt. Das Axiallager 14 wird von Stützringen 17, die an die Radiallager 16 und an die Propellerwelle 10 anschließend angeordnet sind, und einer Stützschulter 20 am Zapfen 19, zwischen denen Kugeln 27 angeordnet sind, gebildet. Durch Einschrauben eines Anschlußringes 24 in das Ende der Erweiterung 15 wird das Axial- und Radiallager 14, 16 in der Propellerwelle 10 fixiert. Das Axial- und Radiallager 9 kann analog ausgebildet sein und ist nicht im Detail gezeigt.and is able to absorb tensile and compressive forces via the axial bearing 9 and the tensile and compressive connection between the upper tail boom 3 and the fuselage via a further axial bearing 14 and one from coupling eyelet 21, coupling fork 22 and coupling bolt 23 existing coupling. the Propeller shaft 10 is freely rotatable between bearings 7, 9 and 14. Care has been taken to ensure that the propeller is arranged approximately at a junction of the fuselage framework. The propeller has between the extension of the upper tail section 3 and the lower tail section 4 full Freedom of movement, since the trunk is free and not disguised in this area 8. The coupling pin 23 forms a connection in the coupling fork 22 and in the coupling eyelet 21, which probably generates tensile and compressive forces, but does not transmit any bending forces. The propeller bearing is thereby affected by unfavorable effects kept free by bending stress. This applies in particular to that in the propeller center in the propeller shaft 10 arranged axial bearing 14, the structural implementation of which can be seen in FIG. In a central extension 15 at the end of the rotatable and through the not shown, behind the aviator seat arranged motor-driven propeller shaft 10, two radial bearings 16 are arranged between a coupling pin 19 and the propeller shaft 10, wherein a pivot bearing is supported on a support shoulder 18. The axial bearing 14 is supported by support rings 17, which are attached to the Radial bearings 16 and are then arranged on the propeller shaft 10, and a support shoulder 20 on Pin 19, between which balls 27 are arranged, is formed. By screwing in a connecting ring 24 The axial and radial bearings 14, 16 are fixed in the propeller shaft 10 in the end of the extension 15. The Axial and radial bearings 9 can be designed analogously and are not shown in detail.

Die beschriebene Einrichtung gestattet die Übertragung von Zug- und Druckkräften unter Vermeidung von Biegekräften in der Propellerlagerung, ohne daß eine starre unverdrehbare, durchgehende Verbindung vorhanden ist.The device described allows the transmission of tensile and compressive forces while avoiding Bending forces in the propeller bearing without a rigid, non-rotatable, continuous connection is.

Die Propellerwelle kann mehrfach gelagert werden, das Mantelrohr kann an einer oder mehreren Stellen des Rumpffachwerkes 12 befestigt sein. Eine in Fig.4 gezeigte Variante gestattet bei gleicher Propelleranwendung die Verwendung eines Kugelschalengelenkes 28 statt eines Gabelgelenkes. Die Steifigkeit wird durch zwei vom Leitwerk zu den Flügelenden führende Spanndrähte 29 erreicht. Erhöht wird die Steifigkeit durch einen breiten unteren Leitwerksholm 4.The propeller shaft can be stored several times, the jacket pipe can be at one or more points of the Truss 12 be attached. A variant shown in Fig. 4 allows the same propeller application the use of a ball socket joint 28 instead of a fork joint. The rigidity is due reached two tension wires 29 leading from the tail unit to the wing tips. The rigidity is increased through a wide lower tail section 4.

Der untere Leitwerksholm 4 läßt sich unterhalb des Propellers vom Rumpf lösen. Da auch die Kupplung (Kugelschalengelenk 28 oder Gabelgelenk 21, 22, 23) lösbar ist, läßt sich der hintere Rumpfteil mit dem Leitwerk nach Lösen der Spanndrähte 29 abnehmen, was für den Landtransport sehr angenehm ist.The lower tail section 4 can be detached from the fuselage below the propeller. There is also the clutch (Ball socket joint 28 or fork joint 21, 22, 23) is detachable, the rear fuselage part with the Remove the tail unit after loosening the tension wires 29, which is very convenient for land transport.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Aircraft, in particular motor gliders, with an aircraft arranged behind the aircraft's center of gravity a propeller shaft attached to a propeller shaft that absorbs tension and pressure, at least twice and one extends through the propeller shaft bearing into the front fuselage area extending load-bearing connection with the tail unit beam, characterized in that, that the rear end of the propeller shaft (10) is equipped with a thrust bearing (14) to which to the rear at least one tail unit spar (upper tail unit spar [3]) to transfer the on adjoins these acting axial forces on the propeller shaft.

2. Aircraft according to claim 1, characterized in that between the axial bearing (14) and the Tail unit spar (upper tail unit spar [3]) a pin (19) with one at its rear end arranged joint is arranged for connection to the tail unit spar, wherein the joint Pivoting movements of the tail unit spar around an aircraft transverse axis are permitted.

3. Aircraft according to claim 2, characterized in that the joint as a spherical socket joint trained 1st and that to limit lateral movements of the tail unit (5) of lead these tension wires (29) to the wings (2) and / or the lower tail unit spar (4) is formed horizontally wide.