DE1781112C3 - Flugzeug, insbesondere Segelflugzeug, mit einer ummantelten Luftschraube - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Flugzeug, insbesondere Segelflugzeug, mit einer in der Rumpfmittellängsachse zwischen einem vorderen und hinteren Rumpfteil angeordneten Luftschraube, die eine die Rumpfteile verbindende und eine aerodynamische Profilform aufweisende Umhüllung besitzt und in der Rumpfwandung vor bzw. hinter der Luftschraube über den Umfang verteilte öffnungen zum Ansaugen bzw. Ausstoßen der Gebläseluft aufweist.

Bei derartigen Flugzeugen stehen erhebliche Probleme darin, daß zwei Betriebszustände zu bewältigen sind. Es besteht einmal die Aufgabe, einen Motorbetrieb des Flugzeuges zu erzielen und zum anderen einen strömungsgünstigen Segelflug zu gewährleisten.

Aus der USA.-Patentschrift 25 58 501 ist ein Flugzeug mit einem quer zu seiner Längserstreckung etwa in der Mitte geteilten Rumpf bekannt, bei dem die Luftschraube in dem Raum zwischen den beiden auf Abstand gehaltenen Rumpfteilen angeordnet ist. Darüber hinaus ist der diese Luftschraube umgebende Mantel konzentrisch zum Rumpf angeordnet, und zwar derart, daß er über die Rumpfwandung hinausragt und somit eine ausreichend große Ringfläche für den Luftdurchsatz freigibt. Der Mantelkörper selbst ist mittels speichcnförmig ausgebildeter Halteglieder gegen die Rumpfteile abgestützt, so daß der Schraubenmantel mit seinen zugeordneten Haltegliedern das die beiden Rumpfteile verbindende kräfteleitende Traggerippe unter Freilassung des Luftschraubenkreises bildet.

Wenngleich eine Ausbildung dieser Art, insbesondere für ein auch als Landfahrzeug vorgesehenes Flugzeug, vorteilhaft erscheint, da sie unter anderem eine für beide Betriebsarten günstige Anordnung des Antriebsmotors ermöglicht, so dürfte sich diese Konzeption für sehr leichte Flugzeuge, insbesondere Segelflugzeuge, insgesamt gesehen weniger eignen, da der über den Rumpf hinausragende Mantel mit der Luftschraube im antriebslosen Flug einen relativ hohen Luftwiderstand bildet.

Es ist ferner aus der USA.-Patentschrift 23 48 792 ein Flugzeug mit einer konventionellen Luftschraubenanordnung am Bug und einem zusätzlichen Beschleunigungsaggregat bekannt, das innerhalb des Rumpfes konzentrisch zur Rumpfmittellängsachse angeordnet ist Dieses Aggregat besteht im wesentlichen aus einem mit einem eigenen Antriebsmotor versehenen und von einer ringförmigen Verkleidung umgebenen Gebläserad, welches die Luft durch relativ kleine Einlaßschlitze in der Rumpfaußenhaut ansaugt und durch entsprechende Auslaßschlitze beschleunigt wieder ausstößt. Der Gebläsemantel liegt hierbei radial innerhalb des Straks der beiden angeschlossenen Rumpfteile, f.o daß eine relativ große Umlenkung der Gebläseluft erforderlich ist. Weiterhin ist zu berücksichtigen, daß durch die gebildeten öffnungen keinesfalls ein über den Umfang geschlossener Mantel entsteht, der einen Mantelschraubeneffekt während seiner Befriebsphase aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flugzeug, insbesondere Segelflugzeug, mit eigenem Antrieb zu schaffen, das bei voller Nutzung der Vorteile einer ummantelten Luftschraube einen sehr geringen Luftwiderstand aufweist und sowohl einen wirkungsgradgünstiger; Motorflug als auch einen Segelflug ermöglicht, ohne daß zusätzliche Klappenanordnungen od. dgl. notwendig werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Raumpfaußenhaut auf ihrem gesamten Umfang vor und hinter der Luftschraube unter Bildung eines Schraubenmantels eingeschnürt ist, wobei der Einschnürungsbereich an der Einlaufseite stufenförmig als Abrißkante abgesetzt ist, während die Austrittsseite stufenlos ausläuft.

Die hierdurch erzielten Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß eine in der Rumpfkontur integrierte Mantelschraube geschaffen wird, die es ermöglicht, den eigentlichen Vorteil der Mantelschraube, den Nasenschubaiiteil, auszunutzen. Dieser Nasenschubanteil einer Mantelschraube entspricht etwa 40% des Gesamtschubes. Weiterhin ist es bei der erfindungsgemäßen Einlaufgestaltung möglich, daß die Strömung definiert abreißt und über den Einlaufquerschnitt stolpert, so daß im Segelflugbetrieb auch ohne eine Klappenabdeckung die Strömung nicht durch den Mantel geht und somit zusätzlicher Widerstand in den Rotorblättern und im Mantelinnern vermieden werden. Bei Motorbetrieb dagegen wird durch die Saugwirkung des Rotors ein Unterdruck erzeugt, der die Strömung zwingt, der Einlaufkontur zu folgen.

Um einen strömungsgünstigen Luftführungskanal für den Motorbetrieb zu schaffen, wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Luftschraubenblätter im Einschnürungsbereich innerhalb des Schraubenmantels angeordnet sind und der Einlauf- mit dem Austrittsbereich über einen ringförmigen Nabenteil der Luftschraube verbunden ist.

Ein Ausführungsbeispiel des Flugzeuges nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 ein Segelflugzeug mit Hilfsluftschraubenantrieb in Ansicht von der Seite mit Rumpfeinschnürung und im Bereich der Einschnürung angeordneter Mantelschraube,

F i g. 2 in Schrägansicht die Partie der Rumpfeinschnürung mit Schraubenmantel und Luftschraube,

F i g. 3 in Seitenansicht, wie der eingeschnürte Rumpfteil mit der Mantelschraube als Reparatureinheit ausgebaut werden kann.

Der Flugzeugrumpf 1 ist im Bereich der Luftschraube mit einer Einschnürung versehen. Die Einschnürung 2 vor der Luftschraube 3 hat eine Stufe 4, während der hinten liegende Einschnürungsteil 5 stufenlos unri allmählich an dem hinteren Rumpfteil 6 anschließt. Die Luftschraube 3 sitzt direkt auf der Welle des gestrichelt in dem vorderen Rumpfteil eingezeichneten Motors 7 und läuft genau axial zur Rumpflängsmittellinie urr. Der Luftschraubenmantel 8 erstreckt sich im Strak des kreisquerschnittförmigen Rumpfes 1. Dieser Luftschraubenmantel 8 ist an Längsträgern 9 befestigt, die gleichmäßig auf dem Rumpfumfang verteilt die beiden Rumpfteile unter Bildung eines Abstandes verbinden, so daß ein einheitlicher Festigkeitsverband des Gesamtrumpfes entsteht. Die Luftschraube 3, die innerhalb des Mantels 8 umläuft, besitzt eine Vielzahl von Schaufeln 10. Zur Nabe hin ist die Luftschraube 8 mit einem ringförmigen Nabenteil aus BLch versehen, der an den ßlattfüßen der Luftschraube befestigt ist. Dieser Nabenteil 11 ist so breit ausgeführt, daß er nahezu spaltlos vor und hinter der Luftschraube an die nach innen eingezogenen Ränder der Beplankungsbleche 12 anschließt. Die Längsträger 9 vor und hinter der Luftschraube sind beiderseits mit Blechen 13 verkleidet, so daß die vorbeiströmende Luft in Längsrichtung des Rumpfes geführt wird und einen von der Luftschraube herrührenden Drall verliert.

In Fig.3 ist dargestellt, daß die Längsträger 6 Trennstellen aufweisen, so daß der die Luftschraube 3 mit Mantel 6 aufweisende eingeschnürte mittlere Rumpfteil als Reparatureinheit ausgebaut werden kann. Die profilierten Längsträger 9 werden an den Trennstellen passend ineinander gesteckt und mittels Querbolzen fest verbunden.

Der die Luftschraube mit dem Mantel und die Luftschraubennabe aufweisende Rumpfteil mit den die Einschnürung bildenden Beplankungsblechen ist als bauliche Einheit (Reparatureinheit) ausbaubar. Zu diesem Zweck besitzen die den Mantel tragenden Längsträger Trennstellen. Auf diese Weise kann der vordere Rumpfteil und der hintere Rumpfteil zusammengebaut werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Flugzeug, insbesondere Segelflugzeug, mit einer in der Rumpfmittellängsachse zwischen einem j vorderen und hinteren Rumpfteil angeordneten Luftschraube, die eine die Rumpfteile verbindende und eine aerodynamische Profilform aufweisende Umhüllung besitzt und in der Rumpfwandung vor bzw. hinter der Luftschraube über den Umfang verteilte öffnungen zum Ansaugen bzw. Ausstoßen der Gebläseluft aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rumpfaußenhaut auf ihrem gesamten Umfang vor und hinter der Luftschraube (3) unter Bildung eines Schraubenmantels (8) eingeschnürt ist, wobei der Einschnürungsbereich an der Einlaufseite (2) stufenförmig als Abrißkante abgesetzt ist, während die Austrittseite (5) stufenlos ausläuft.

2. Flugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftschraubenblätter (!0) im Einschnürungsbereich innerhalb des Schraubenmanteh (8) angeordnet sind und der Einlauf- mit dem Austrittsbereich über einen ringförmigen Nabenteil (11) der Luftschraube verbunden ist.