DE1756532C - Flugzeug mit schwenkbaren Strahltriebwerken - Google Patents
Flugzeug mit schwenkbaren StrahltriebwerkenInfo
- Publication number
- DE1756532C DE1756532C DE1756532C DE 1756532 C DE1756532 C DE 1756532C DE 1756532 C DE1756532 C DE 1756532C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- jet
- aircraft
- aircraft according
- engines
- jet engines
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 12
- 239000003380 propellant Substances 0.000 claims description 10
- 230000001808 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000789 fastener Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Description
: Die Erfindung betrifft ein Flugzeug mit mindestens
jo einem axial durchströmten Strahltriebwerk zu bei·
den Seiten seiner Längsmittelebenc, die aus einer Stellung zur Vortriebserzeugung in eine Stellung zur Auftriebserzeugung
schwenkbar sind.
Bei derartigen Flugzeugen werden für den strahlgetragenen Flug innerhalb der Start- bzw. Landephase
die Treibgasstrahlen der Triebwerke vertikal nach unten gerichtet, und zwar durch Schwenken der
Strahltriebwerke. Bei am Boden oder in der Nähe des Bodens befindlichem Flugzeug treffen die heißen
Treibgasstrahlen dabei auf die Bodenfläche auf und breiten sich an dieser nach allen Richtungen aus. Die
sich in Richtung auf den Flugzeugrumpf hin ausbreitenden Teilströme der Treibgasstrahlen der Triebwerke
beider Flugzeugseiten treffen im Bereich des Flugzeugrumpfes bzw. der Flugzeuglängsmittelebene
zusammen und bilden eine aufwärtsgerichtete Heißgasfontäne. Diese Heiligasfontäne gelangt beim Aufwärlsströmen
zu beiden Seiten des Flugzeugrumpfes auch in den Bereich der Lufteinläufe der Strahltriebwerke
und ruft eine ungünstige Beeinflussung des Temperaturspektrums in diesem Bereich hervor. Das
Ansaugen heißer Treibgasstrahlen ruft eine unzulässig hohe Erwärmung der Strahltriebwerke hervor, die
zu erheblichen Schaden an den Triebwerken führen kann.
Um diese nachteilige Wirkung zu vermeiden sind bereits eine Anzahl von Maßnahmen bekanntgeworden.
So ist es bekannt, auf die Bodenfläche Plattformen aufzulegen, die Roste mit Slrahlablenkkanälen
zur Abführung der auf die Plattformen auftreffenden heißen Treibgasstrahlen enthalten. Derartige
Plattformen schränken jedoch einerseits die Einsatzflexibilität dieser Art von Flugzeugen erheblich ein
und stellen andererseits einen erheblichen Aufwand dar.
Aufgabe der Erfindung ist es, Mittel vorzusehen, durch die eine wesentliche Verminderung der Gefahr
des Ansaugens von heißen Treibgasstrahlen durch die Triebwerke erzielbar ist. Erfindungsgemäß ist die gestellte
Aufgabe dadurch gelöst, daß die Strahltriebwerke beider Flugzeugseiten in ihrer Stellung zur Auftriebserzeugung
eine nach auswärts geneigte I age einnehmen, so daß ihre Lufteinläufe einen größeren Abstand
von der senkrechten Längsmittelebene des Flugzeugs haben als ihre Auslaßdüsen, und daß den
Strahltriebwerken je eine die Treibgase aus ihrer Austrittsrichtung in eine Richtung senkrecht nach unten
ablenkende Strahlablenkeinrichtung zugeordnet ist.
Mit einer solchen Ausbildung wird auf relativ einfache Weise eine Rezirkulation heißer Treibgasstrahlen
verhindert und die Temperatur in den· Triebwerken in zulässigen Grenzen gehalten. Die Luftcinläufe
der Triebwerke werden in einen Bereich geschwenkt, in dem geringere Temperaturen des aus der Rezirkulation
herrührenden Temperaturspektrums vorhanden sind. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht
ein weiteres Merkmal außerdem noch darin, daß zur Erzielung einer Abhängigkeit zwischen der Schwenkbewegung
der Strahltriebwerke und der Verstell bewegung der Strahlablenkeinrichlungen Kopplungsmittel
vorgesehen sind.
Mit dieser Ausführung wird trotz der Verschwenkung der Strahltriebwerke aus ihrer Horizontalen in
eine mit ihren Einlassen nach außen geneigte Lage erreicht, daß die Treibgasstrahlen in maximaler
Schwenkstellung der Triebwerke vertikal gegen die Bodenfläche gerichtet sind und Schubverluste vermieden
werden. Der Ablenkwinkel ist dabei kleiner als 90°, wodurch die Ablenkverluste relativ klein gehalten
werden können.
Es besteht ferner ein weiteres Merkmal der Erfindung darin, daß mittels der Strahlablenkeinrichtungen
auch eine Strahlrichlungsändcrung in zueinander und zur Flugzeuglängsmjttelebene parallelen Ebenen
oder annähernd in diesen Ebenen vorgenommen wer-ίο den kann.
Durch eine solche Kopplung wird erreicht, daß innerhalb des gesamten Schwenkvorgangs während
der Transition keine seitliche Auslenkung der Strahlvektoren erfolgt und dadurch der in senkrechter Richtung
wirksame Schub keine Verringerung erfährt. Außerdem wird durch das Schwenken der Triebwerke
in der beschriebenen Weise eine Verkürzung der Hebelarme zwischen den Strahlvektoren und der Flugzeuglängsmittelebene
erreicht, und damit z. B. bei ao Triebwerksausfall eine Verminderung der dadurch
hervorgerufenen Rollmomente bewirkt.
Erfindungsgemäß sind ferner die Schwenkachsen der Strahltriebwerke möglichst nahe dem Strahlaustritt
angeordnet. Damit treten innerhalb des Schwenka5 Vorganges während der Transition nur geringe Hebelarmänderungen
in bezug auf die Nickachse zum Flugzeugschwerpunkt auf, und bei maximaler Schwenkstellung
der Strahltriebwerke und der Strahlablenkeinrichtung liegen die Strahl vektoren in einer gemeinsamen,
den Flugzeugschwerpunkt enthaltenden Ebene.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt in einer Ansicht von vorn die eine
Häifte eines Flugzeuges in Verbindung mit einem Strahltriebwerk;
Fig.2 xeigt einen Teil des Flugzeuges in Seitenansicht
nach F i g. 1;
F i R. 3 zeigt das Flugzeug in einer Draufsicht gemaß
Fig. 1 und2;
F i g. 4 zeigt in einem Ausschnitt aus F i g. 1 eine Einzelheit der Aufhängung der Triebwerke am Tragflügel
von vorn gesehen;
Fig. 5 zeigt in einem weiteren Ausschnitt aus F i g. 1 in vereinfachter Weise dargestellte Einzelheiten
einer Strahlablenkeinrichtung.
Das in der Zeichnung dargestellte Flugzeug ist für vertikalen Start und Landung vorgesehen. Es ist dabei
zu beiden Seiten der Flugzeuglängsmittelebene E-E am Tragflügel je ein Strahltriebwerk angeordnet.
Der Tragflügel ist hierbei am Rumpf in der Art eines Schulterdeckers angebracht, wobei die Strahltriebwerke
unterhalb des Tragflügels an entsprechenden Aufhängungen befestigt sind. Die Strahltriebwerke
sind mittels der Aufhängungen gegenüber dem Flugzeug schwenkbar. Die Aufhängungen weisen eine
spiegelbildliche Anordnung zueinander auf.
In der Zeichnung sind mit 1 der Flugzeugrumpf, mit 2 der Tragflügel und mit 3 die Strahltriebwerke
bezeichnet. Ferner sind die Aufhängungen für die Strahltriebwerke mit der Bezugsziffer 4 versehen. Die
verwendeten Strahltriebwerke dienen sowohl zur Erzeugung des Vortriebes als auch zur Erzeugung von
Vertikalschub.
Die Aufhängungen 4 für die Strahltriebwerke 3 setzen sich aus einem Trägerteil 10 und einem daran
schwenkbar gelagerten Trägergestell 11 zusammen. Die Trägerteile 10 sind mittels Befestigungen 13 und
Verstrebungen 14 mit dom Tragflügel 2 starr verbunden,
während die Trägergestelle U mit ihren Bügeln 16 sowie Verstrebungen 17 d(f Strahltriebwerke 3
aufnehmen. Die Trägergestelle 11 sind gemeinsam mit den zugehörigen Strahltriebwerken 3 um Achsen 18 s
gegenüber den Trögcrteilen IO bzw. dem Flugzeug
schwenkbar. Die Achsen 18 liegen dabei in einer gemeinsamen zur FlugzeugJMngsmittelebene E-E senkrechten
Eücne und sind nach außen unten geneigt. Die Lage der Schwenkachsen 18 ist unter Berücksichtigung
einer sicheren Aufhängung der Triebwerke am Tragflügel so weit als möglich lh Richtung auf die
Strahldüse? nach hinten verlegt. Zwischen dem Tragflügel
2 und den Strahltriebwerken 3 ist je ein hydraulischer doppeltwirkender Stellmotor 20 angeordnet,
wobei dessen Kolben über die Kolbenstange 22 am Tragflügel 2 angelenkt und dessen Zündergehäuse
23 mit dem Strahltriebwerk gelenkig verbunden ist. Die den Stellmotoren 20 zugeordnete Druckmittelsteuereinrichtung
ist später noch näher erläutert. so
Wie insbesondere die F i g. 2, 3 und 5 erkennen lassen, setzt sich die Strahlablenkeinrichtung 5 aus dem
mit dem Strahltriebwerk verbundenen Strahlrohr 24, einem daran anschließenden Zwischcnrohrteil 25 und
einem hinteren Endrohrleil 26 zusammen. Das Zwi- as schenrohrteil 25 ist dabei gegenüber dem Strahlrohr
24 und das Endrohrteil 26 gegenüber dem Zwischenrohrteil
25 drehbar angeordnet. Das Stiahlrohr 24 und das Endrohrteil 26 ist je an der dem Zwischenrohrteil25
zugekehrten Stirnfläche 28 bzw. 29 schräg ausgebildet, wobei die Abschrägungen 28 bzw. 29 mit
Abschrägungen 30 bzw. 31 an den Enden des Zwischenrohrteiles25
übereinstimmen.
Wie insbesondere die Fig. 3 und 5 erkennen lassen, sind an den einander zugekehrten, die Abschrägungcn
28 bzw. 29 aufweisenden Enden des Strahlrohres 24 bzw. des Endrohrteiles 26 Zahnkränze 35
bzw. 36 fest angebracht, wobei jeder dieser Zahnkränze mit einem Zahnrad 37 bzw. 38 in ständigem
Eingriff steht. Beide Zahnräder weisen die gleichen Abmessungen auf und stehen über eine aus Wellenteilen
40 bzw. 41 und einem Kardangelenk 42 bestehende Gelenkwelle in trieblicher Verbindung. An
Stelle der Gelenkwelle kann auch eine biegsame Welle angeordnet werden. Die beiden Wellenteile 40 bzw.
41 sind am Zwischenrohrleil 25 mittels an diesen angebrachten Lagerungen 44 bzw. 45 frei drehbar gehalten.
Ferner ist am Ende des Strahlrohres 24 ein Antriebsmotor 46 angeordnet, dessen Antriebswelle
ein Ritzel 47 trägt. Dieses Ritzel ist in ständigem Eingriff mit einem am Zwischenrohrteil 25 festen Zahnkranz
46. Der Antriebsmotor 46 ist hierbei als Hydraulikmotor üblicher Bauart ausgeführt und ist über
eine hier nicht dargestellte Druckmittelsteuereinrichtung an eine Druckmittelfördereinrichtung angeschlossen.
Gleichzeitig ist auch der hydraulisch wirkende Stellmotor 20 an die Druckmittelsteuereinrichtung
angeschlossen, so daß beide Motoren 20 und 46 in bestimmter Abhängigkeit voneinander arbeiten.
In F i g. 4 ist noch eine Verstelleinrichtung 50 dargestellt,
die dazu dient, einen an den Strahltriebwerken 3 angebrachten Teil 51 der Verkleidung 9 der
Aufhängung4 bei einer Ausschwenkung in Umfangsrichtung an den Triebwerken 3 zu verstellen. Es ist
dazu eine in Umfängsrichtung an der Triebwerksverkleidung
9 gebildete Führung 49 vorgesehen, in der sich, der Teil 51 der Verkleidung 12 der Triebwerksaufhängung
4 führt. Die Verstellbewegung wird durch einen hydraulischen Stellmotor 53 bewirkt. Entsprechend
der Schwenkbewegung der Triebwerke um die Achsen 18 sind auch die aneinander anstoßenden
Flächen 54 bzw. 55 der Verkleidung 12 entsprechend der Lage der Achsen 18 in der gleichen Weise geneigt
ausgeführt,
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende; Bei vertikalem Start oder Landung und
innerhalb der Stand- und Leerlaufphasc der Triebwerke 3 bei am Boden befindlichem Flugzeug werden
die beiden Strahltriebwerke 3 um die Achsen 18 gleichzeitig geschwenkt und in eine Lage gebracht, in
der die Triebwcikseinläufe 8 sowohl um den Betrag b
in einen größeren Abstand in bezug auf die Längsmittelebene E-E und gleichzeitig um den Betrage in
einen größeren Abstand gegenüber der Bodenfläche aus der horizontalen Normalstellung gebracht werden.
Die Verstellung der Strahltriebwerke 3 wird bewirkt durch den Stellmotor 20 über eine hier nicht
dargestellte Druckmittclstcucrcinrichtung. Gleichzeitig mit der Schwenkbewegung der Strahltriebwerke 3
erfolgt über die Druckmittelsteucreinrichtung auch eine zwangläufige Betätigung des Stellmotors 46 für
die Verstellung der Strahlablenkeinrichtung 5. Der Stellmotor 46 treibt über sein Ritzel 47 und den
Zahnkranz 48 das Zwischenrohrteil 25 an. Infolge der Abschrägungen 28 bzw. 30 am Strahlrohrende
bzw. am Zwischenrohrteil 25 erfolgt eine Drehung des Zwischenrohrteiles 25 und gleichzeitig eine
Schwenkung desselben aus der in Fig. 2 bzw. 5 gezeigten stark ausgezogen dargestellten Lage. Durch
die Bewegung des Zwischenrohrteiles 25 wird auch das an diesem gehaltene Kardangelenk 42 mit den
Wellenteilen 40 und 41 sowie der daran drehfesten Zahnräder 37 und 38 mitbewegt. Diese Bewegung
bewirkt, daß sich das Zahnrad 37 am Zahnkranz 35 des stehenden Strahlrohres 24 abwälzt und diese Abwälzbewegung
über die Wellenteile 40 und 41 sowie das Kardangelenk 42 auf das Zahnrad 38 übertragen
wird. Das Zahnrad 38 bewirkt durch den Eingriff in den Zahnkranz 36 eine entgegengesetzte Drehung des
Endrohrteiles 26 gegenüber dem Zwischenrohrteil 25. Infolge der Abschrägungen 31 bzw. 29 am Zwischenrohrteil
25 bzw. am Endrohrteil 26 und der Bewegungsübertragung im Verhältnis 1 : 1 wird das
Zwischenrohrteil 25 und das Endrohrteil 26 um gleiche jedoch entgegengesetzt gerichtete Beträge geschwenkt,
so daß die Strahlrichtungsänderungen aus der Horizontalen in die Vertikale oder umgekehrt
ohne die Erzeugung einer seitlichen Schubkomponente stets in zueinander und zur Flugzeuglängsmittelebene
parallelen Ebenen in Verbindung mit der Triebwerksschwenkbewegung erfolgt. Die zwangläufige
Kopplung zwischen dem Stellmotor 20 für die Triebwerksschwenkung und dem Stellmotor 46 für
die Verstellung der Strahlablenkeinrichtung 5 über die Druckmittelsteuereinrichtung ist dabei so getroffen,
daß in maximaler Schwenkstellung der Triebwerke 3 die Strahlaustritte vertikal gegen die Bodenfläche
gerichtet sind und die Strahlvektoren in einer gemeinsamen den Schwerpunkt des Flugzeuges enthaltenden
Ebene angreifen. Während der Schwenkbewegung der Strahltriebwerke 3 wird dabei durch
eine so weit als möglich gegen das hintere Ende der Triebwerke verlegte Anlenkung am Tragflügel 2 erreicht,
daß nur relativ geringe Änderungen der Länge der Hebelarme an denen die Schubvektoren der
Strahltriebwerke in bezug auf die Nickachse des Flug-
zeuges zum Flugzeugschwerpunkt S angreifen, auftreten.
In der maximalen Schwenklage der Strahltriebwerke und vertikal gegen die Bodenfläche gerichteten
Strahlaustrilten ist der Winkel, den. die Triebwerkslängsachsen
und die Achsen der StraWablenkeinrichtungen 5 bzw. der Endrohrteile zwischen sich einschließen,
wesentlich größer als 90°, wodurch Verluste durch die Strahlablenkung relativ klein gehalten
werden.
IO
Claims (9)
1. Flugzeug mit mindestens je einem aixial durchströmten Strahltriebwerk zu beiden Seiten
seiner senkrechten Längsmittelebene, die aus einer Stellung zur Vortriebserzeugung in eine Stellung
zur Auftriebserzeugung schwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahltriebwerke
in ihrer Stellung zur Auftriebserzeugung eine nach auswärts geneigte Lage einnehmen,
so daß ihre Lufteinläufe einen größeren Abstand von der senkrechten Längsmittelebene des
Flugzeuges haben als ihre Auslaßdüsen, und daß den Strahltriebwerken je eine die Treibgase aus
ihrer Austrittsrichtung in eine Richtung senkrecht nach unten ablenkende Strahlablenkrichtung zugeordnet
ist.
2. Flugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer Abhängigkeit
zwischen der Schwenkbewegung der Strahltriebwerke (3) und der Verstellbewegung der Strahlablenkeinrichtungen
(S) Kopplungsmittel vorgesehen sind.
3. Flugzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Strahlablenkerrichtungen
(5) auch eine Strahlrichtungsänderang in zueinander und zur Flugzeuglängsmittelebene
(E-E) parallelen Ebenen oder annähernd in diesen Ebenen vorgenommen werden kann.
4. Flugzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlablenkeinrichtungen
(5) aus mindestens zwei Rohrteilen bestehen, die mit geneigten Stirnflächen aneinanderstoßen
und durch Übertragungsglieder (35, 36, 37, 38, 40,41) zwangläufig relativ gegeneinander drehbar
sind.
5. Flugzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Zwischenrohrteil (25)
über eine Gelenkwelle (42) miteinander in trieblicher Verbindung stehende Zahnräder (37 bzw.
38) gelagert sind, die je mit einem am Strahlrohr (24) bzw. am Endrohrteil (26) festen Zahnkranz
(35 bzw 36) in ständigem Eingriff stehen.
6. Flugzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Schwenkung der
Strahltriebwerke (3) und jdie Verstellung der Strahlablenkeinrichtungen (5) über die Kopplungsmittel
abhängig voneinander arbeitende Antriebsanlagen (20 bzw. 46) vorgesehen sind.
7. Flugzeug nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsanlagen durch
Hydraulikmotoren und die Kopplungsmittel durch eine Druckmittelsteuereinrichtung gebildet sind.
8. Flugzeug nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen (18) der
Strahltriebwerke (3) möglichst nahe dem Strahlaustritt (7) liegen.
9. Flugzeug nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlvektoren bei vertikal
gerichtetem Strahlaustritt in einer den Flugzeugschwerpunkt (S) enthaltenden gemeinsamen
Ebene liegen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3121653C2 (de) | ||
DE69304080T2 (de) | Mechanische verriegelung für die schubumkehrvorrichtung eines strahltriebwerkes | |
DE1123211B (de) | Gasturbinentriebwerk mit schwenkbarer Schubduese, insbesondere fuer Senkrechtstart- und Kurzstartflugzeuge | |
DE2907912A1 (de) | Quertriebskoerper mit veraenderbarer profilierung, insbesondere flugzeugtragfluegel | |
DE1291635B (de) | Flugzeug mit um Hochachsen schwenkbaren Tragfluegeln | |
DE1506133B2 (de) | Schwenkvorrichtung fuer mindestens zwei raketentriebwerke insbesondere fuer raumfahrzeuge | |
DE2442036A1 (de) | Flugzeugtragflaeche | |
LV11451B (en) | Flight device | |
DE60027822T2 (de) | Axialsymmetrische konvergent-divergente Schubdüse | |
DE1756532C (de) | Flugzeug mit schwenkbaren Strahltriebwerken | |
EP0017756B1 (de) | Auftriebsklappe an einem Flugzeugtragflügel | |
DE2845149C2 (de) | Strahltriebwerk, insbesondere zum Antrieb eines Flugzeugs | |
DE1481506A1 (de) | Senkrecht startendes und landendes Flugzeug | |
DE2248480B2 (de) | Turbinenstrahltriebwerk für senkrecht oder kurz startende oder landende Flugzeuge | |
DE1756532A1 (de) | Senkrecht startendes und landendes Flugzeug | |
CH666869A5 (de) | Verstellvorrichtung fuer verstellpropeller von wasserfahrzeugen. | |
DE1274892B (de) | Tragflaechenflugzeug mit Strahlantrieb und Strahlsteuerung | |
DE558305C (de) | Flugzeug mit neben den Haupttragfluegeln an den Rumpf zurueckklappbar angeordneten Hilfstragfluegeln | |
DE2164537C3 (de) | Luftfahrzeug mit im Rumpfbug angeordneten Hubstrahltriebwerken | |
DE2047173C3 (de) | Flugzeug mit zwei im Rumpfheck angeordneten Strahltriebwerken, deren Düsen schwenkbar sind | |
DE1481998C (de) | Anordnung menrerer im wesentlichen vertikal im Rumpf oder in einer Triebwerksgondel eines Luftfahrzeuges eingebauter Hubstrahltriebwerke | |
DE1964716C3 (de) | Flugzeug-Strahltriebwerk mit einer bezug ich des Austrittsquerschnitts verstellbaren Schubdüse | |
DE1506044A1 (de) | Triebwerksanordnung fuer Flugzeuge mit Senkrechtstart- und Kurzstarteigenschaften | |
DE1139701B (de) | Gasturbinenstrahltriebwerk | |
DE1926568C (de) | Rotor für Verwandlungshubschrauber |