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Anlage zum Patentgesuch vom 15. Oktober 1968 Luftfahrzeug mit mehreren
hintereinander angeordneten, verschiedene Spannweiten aufweisenden Tragflügeln Die
Erfindung bezieht sich auf ein Luftfahrzeug mit mehreren hintereinander angeordneten,
verschiedene Spannweiten aufweisenden Tragflügeln, die zum Teil oder insgesamt,
vorzugsweise an ihren äußeren Enden, mit Triebwerken ausgestattet sind. Mit mehreren
hintereinander angeordneten Tragflügeln versehene Flugzeuge werden gewöhnlich dann
verwendet, wenn möglichst kleine Spannweiten gewünscht werden und die Antriebsleistung
auf mehrere Triebwerke verteilt werden soll.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kurzstart- und Kurzlandeflugzeug
mit guten Auftriebseigenschaften und wirtschaftlicher Auftriebsleistung zu schaffen.
Das wird mit der Erfindung mit einem in der eingangs beschriebenen Weise gestalteten
Luftfahrzeug dadurch erreicht, daß die Tragflügel in der Flugzeuglängsrichtung von
hinten nach vorn kleiner werdende Spannweiten aufweisen tind in Abständen so angeordnet
sind, daß die Triebwerksstrahlen teils den oberen und teils den unteren Bereich
des hinter dem jeweiligen Triebwerk befindlichen Tragflügels beaufschlagen. Die
Spannweitenerstreckung sowie die zustände der Tragflügel in der Flugzeuglängsriohtung
sind derartig aufeinander abgestimmt, daß die Landeklappen oder sonstige verwendete
Tragflügelendklappensysteme von den sich nach hinten ausbreitenden Triebwerksstrahlen
zum Erzeugen eines großen Auftriebs und Hubes günstig beaufsohlagt werden. Beim
Starten und Landen sowie beim Langsamflug werden also die Tragflügel von den davor
befindlichen Triebwerken ohne besondere Druckluft systeme zum Erzielen der gewUnschten
Kurzstart- und Xurzlandeeigenschaften von außen angeblasen.
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Das Luftfahrzeug wird entsprechend seiner Schwerpunktlage so ausgelegt,
daß die von den angeblasenen und ausgefahrenen oder ausgeschwenkten Klappen hervorgerufenen
Luftkräfte keine oder nur geringe auszutrimmende Momente ergeben.
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Das bringt den weiteren Vorteil der Erfindung, daß bei dem noch erforderlichen
Austrimmen keine oder nur geringe Auftriebsverluste entstehen.
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Die TragflUgel können erfindungsgemäß in einer Ebene liegen oder zueinander
hohengestaffelt angeordnet sein. Die relativen Hoehlagen und die Abstände der Tragflügel
in der Flugzeuglängsrichtung werden dann derartig abgestimmt, daß die einzelnen
Tragflügel untereinander günstige Interferenzen aufweisen.
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Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß drei Tragfiligel
vorgesehen sind und daß der vordere Tragflügel ein vorzugsweise mit Hilfseinrichtungen
zur Grenzschichtsteuerung, z.B. zum Ausblasen oder Absaugen, ausgestattetes Höhenleitwerk
aufweist sowie daß der hintere und/oder der mittlere Tragflügel mit einem Tragflügelendklappensystem
versehen ist. Damit ergibt sich bei gleichzeitig gunstigen Abmessungen der Tragflügel
ein Luftfahrzeug mit guten Kurzstart- und Kurzlandeeigenschaften.
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Die Erfindung kann ferner so vervollkommnet werden, daß an dan äußeren
Enden des hinteren Tragflügels befindliche Seitenleitwerke unter den Tragflügel
ragende Triebwerksträger aufweisen und daß die Triebwerksträger als äußere Klappenlagerungen
dienen. Auf diese Weise werden wesentlich vereinfachte Mußere Klappenlagerungen
geschaffen und besondere Triebwerksstiele erübrigt. Ein weiterer Vorzug besteht
darin, daß sich die Klappen beim Ausfahren oder Ausschwenken um einen gemeinsamen
Drehpunkt bewegen.
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Ein anderes Erfindungsmerkmal sieht vor, daß die Tragflügelendklappensysteme
an Außenscheiben gelagert sind und daß die Außenscheiben beim Ausfahren bzw.
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Ausschwenken der Klappen sich fächerartig zu Endscheiben ausbreiten.
Bein Ausfahren bzw. Ausschwenken der Klappen werden damit gleichzeiti@ die Wirkung
der Klappen beachtlich erhöhende Endscheiben gebildet. Die Außen@cheiben können
se bemessen und angeordnet werden, daß zwischen den @ndsche@ben in ihrer ausgefahrenen
Stellung Spalte freibleiben.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Außenscheiben
der Tragflügelendklappensysteme, vorzugsweise eines am mittleren Tragflügel befindlichen
Tragflügelendklappensystems, zur Aufnahme von Fahrwerksteilen dienen. Damit wird
eine den baulichen Aufwand herabsetzende und die aerodynamische aestaltung der betreffenden
Bauteile bei eingefahrenem Fahrwerk begünstigende Unterbringung von Fahrwerksteilen
geschaffen.
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Erfindungsge äß können als Triebwerke Strahlturbinentriebwerke, Propellerturbinentriebwerke,
Kolbentriebwerke und Schubgebläse dienen und bei Propellertriebwerken Mantelluftachrauben
vorgesehen werden. Die Triebwerkswahl richtet sich vorwiegend nach dem Verwendungszweck
des Kurzstart- und Kurzlandeflugzeuges und den geforderten Flugleistungen. Auch
die Beaufschlagbarkeit der Tragflügel und der Tragflügelendklappensysteme mit den
diese anblasenden Triebwerksstrahlen kann fUr die Wahl der Triebwerksart mitbestimmend
sein. Bestehen die TragflUrel und die TrasflUgelendklappensysteme zum Teil aus wäriiebesthndigen
Werkstoffen und sind die sonstigen betrieblichen Voraussetzungen erfüllt, so können
Strahiturtinentriebwerke benutzt werden. Bei aus weniger wärmemäßig beanspruchbaren
Werkstoffen bestehenden Tragflügeln bzw. Tragflügelendklappensystemen oder anderen
betrieblichen Gegebenheiten werden als Triebwerke Kolbentriebwerke, Propellerturbinentriebwerke
oder Schubgebläse verwendet.
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Die Erfindung sieht ferner vor, daß an den Triebwerksbefestigungen
statt Einzeitriebwerken mehrere zusammengehörende Triebwerke, z.B. neben- oder untereinander,
angeordnet sind. Damit wird bei einem Triebwerksausfall durch ein Zu- oder Abschalten
anderer Triebwerke die Flug- und Steuerfähigkeit des Luftfahrzeuges gesichert.
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Des weiteren bietet die Erfindung die Möglichkeit, die Triebwerke
mit Scilubablenkeinrichtunsen auszustatten. Damit wird erforderlichenfalls das Trimmen
des Luftfahrzeuges erleichtert.
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Ein AusfUhrungsbelspiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht.
Es zeigen: Abb. 1 eine Draufsicht auf ein Kurzstart- und Kurzlandeflugzeug, Abb.
2 eine Seitenansicht des Luftfahrzeuges nach der Abb. 1, Abb. 3 einen senkrechten
Querschnitt durch die rechte Hälfte des hinteren Tragflügels und das diesem zugeordnete,
in der ausgefahrenen Stellung befindliche Tragflügelendklappensystem des Kurzstart-
und Kurzlandeflugzeuges nach den Abb. 1 und 2 in vergrössertem Maßstab.
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Ein Kurzstart- und Kurzlandeflugzeug 1 ist mit drei hintereinander
angeordneten, verschiedene Spannweiten aufweisenden TragPlUgeln 2, 3, 4 ausgestattet,
an deren äußeren Enden sich Strahltriebwerke 5, 6, 7, 8, 9, 10 befinden. Die Tragflügel
2, 3, 4 weisen in der Flugzeuglängsrichtung von hinten nach vorn kleiner werdende
Spannweiten auf und sind in Abständen von hinten nach vorn nach unten gestaffelt.
Sie sind so angeordnet, daß die Triebwerks strahlen teils den oberen und teils den
unteren Bereich des hinter dem jeweiligen Triebwerk befindlichen Tragflügels beaufschlagen.
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In der Abb. 1 sind beispielsweise die Triebwerksstrahlen 11 des Triebwerks
5 und die Triebwerksstrahlen 12 des Triebwerks 7 mit gestrichelten Linien veranschaulicht;
die Abb. 2 zeigt mit gestrichelten Linien die Triebwerksstrahlen 13 des Triebwerks
6 und die Triebwerks strahlen 14 des Triebwerks 8.
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Der vordere Tragflügel 2 weist ein nicht gezeichnetes Höhenleitwerk
auf.
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Der hintere und der mittlere Tragflügel 4, 5 ist mit einem Tragflügelendklappensystem
15 bzw. 16 ausgestattet. An den äußeren Enden des hinteren Tragflügels 4 befindliche
Seitenleitwerke 17, 18 weisen unter den Tragflügel
ragende Triebwerksträger
19, 20 auf. Die Triebwerksträger dienen zugleich als äußere Klappenlagerungen für
das Tragflügelendklappensy stem 15.
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Wie insbesondere aus der Abb. 3 ersichtlich ist, ist das Tragflügelendklappensystem
15 an Außenscheiben 21, 22 gelagert, die einen gemeinsamen Drehpunkt 23 haben. Die
Außenscheiben breiten sich beim Ausfahren bzw. Ausschwenken der Klappen des Tragflügelendklappensystemes
15 fächerartig zu Endscheiben aus (Abb. 3).
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Beim Starten oder Landen wie auch Langsamflug werden die an den Tragflügeln
3, 4 befindlichen Tragflügelendklappensysteme 15, 16 ausgeschwenkt bzw, ausgefahren
und mit den Triebwerksstrahlen der davor bei findlichen Triebwerke 5, 6 und 7, 8
in der in den Abb. 1 und 2 mit gestrichelten Linien angedeuteten Weise zum Erzeugen
eines Hochauftriebs angeblasen. Die Steig- oder Sinkgeschwindigkeit bzw. der Langsamflug
werden durch Einstellen der jeweils erforderlichen Triebwerksleistungen und Klappestellungen
entsprechend dem Bedarfsfalle geregelt.
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Abweichend vom beschriebenen AusfUhrungsbeispiel können am hinteren
oder an einem der anderen Tragflügel keine Triebwerke vorgesehen sein.
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Statt Strahlturbinentriebwerken können Fropellerturbinentriebwerke,
Kolbentriebwer;3e oder Schubgebläse wie auch Propellertriebwerke mit Mantelluftschrauben
an den äußeren Enden aller oder eines Teiles der Tragflügel angebracht werden. Die
Außenscheiben der in beliebigen Bauformen und mit beliebiger Klappenanzahl verwendbaren
Tragflügelendklappensysteme können zur Aufnahme von Fahrwerksteilen dienen, was
insbesondere bei einem am mittleren TragflUgel befindlichen, mit Außenscheiben versehenen
Tragflügelendklappensystem günstig ist. Ferner kann die Erfindung bei Luftfahrzeugen
mit zwei oder mit mehr als drei Tragflügeln, die in einer Ebene liegen oder höhengestaffelt
angeordnet sind, sinngemäß angewendet werden. Auch ist es möglich, nur einen der
Tragflügel mit Tragflügelend klappen beliebiger Art zu versehen. Die Triebwerke
können außer an den
äußeren Enden mittels entsprechend ausgebildeten
Triebwerksträgern an beliebigen geeigneten Stellen der TragflUgel über oder unter
wie auch hinter diese ragend angeordnet und gegebenenfalls mit Schubablenkelnrichtungen
ausgestattet sein