DE1924459A1 - Flugzeug mit rueckseitig angeordneten Strahltriebwerken - Google Patents
Flugzeug mit rueckseitig angeordneten StrahltriebwerkenInfo
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Description
British- Aircraft Corporation
Limited
Limited
loo Pall Mall
Dr. Ing. H. Negondank
Dipl. Ing. H. Häuck
Dipl. Php. W. Schmilz 8 München ί 5, i iocartstr.23
Tel. 5 3805 Ö6
12. Mai 1969 Anwaltsakte M-725
Flugzeug mit rückseitig angeordneten Strahltri ebwerken
Die Erfindung betrifft ein Flugzeug mit Strahltriebwerken und findet insbesondere Anwendung bei Flugzeugen zum Transport von
Fahrgästen oder Lasten, die ein großes, geräumiges Rumpfinnere
erfordern. Der Begriff "Strahltriebwerk" soll hier sowohl Turbostrahltriebwerke sowie Turbofan-Triebwerke umfassen.
Es ist bekannt, Strahltriebwerke beidseitig zum Rumpf an der hinteren Rumpfhälfte anzuordnen. Normalerweise werden solche
Triebwerke, die "rückseitig angeordnete Triebwerke" genannt werden sollen, in Gondeln angeordnet, die auf seitlich vorstehenden
Trägern gelagert sind. Die Gondeln sind mit Abstand zum Rumpf angeordnet, um den Widerstand, der durch die Strömungsinterferenz an den Verbindungsstellen der Träger mit dem Rumpf
und den Triebwerksgondeln verursacht wird, möglichst klein zu halten.
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Es ist ferner bekannt, rückseitig angeordnete Triebwerke teilweise
innerhalb der Rumpfkontur und teilweise in vorstehenden
Ummantelungen anzuordnen. Diese Anordnung erzeugt weniger Widerstand als die Triebwerksgondeln.
Wenn eine tief sitzende Tragflügellage gewählt wird, um die Länge
und das Gewicht des Fahrwerks möglichst klein zu halten, müssen die rückseitig angeordneten Triebwerke verhältnismäßig hoch auf
dem Tragflügel angeordnet werden, da der Lufteinlaß eines Jeden Triebwerks bei normalem Plugzustand nicht im Bereich der Abströmwirbel
des Tragflügels liegen darf. Dies hat zur Folge, daß das Höhenleitwerk am Seltenleitwerk angebracht werden muß, und
zwar aus aerodynamischen und konstruktiven Gründen und auch, damit das Höhenleitwerk nicht mit den Abgasen der Triebwerke
interferiert.
Wenn der Anstellwinkel bei solch einer Plugzeugkonfiguration groß wird (beispielsweise größer als lo°), liegen die Einlasse
der Triebwerke im Bereich der Abströmwirbel des Tragflügels, was einen entsprechenden Leistungsverlust der Triebwerke zur
Folge hat. Auch das Höhenleitwerk befindet sich dann im Bereich der Abströmwirbel des Tragflügels und der Triebwerksgondeln oder
ummantelungen, was die Fähigkeit zur Höhensteuerung entsprechend
der
beeinträchtigt. Wegen/verringerten Triebwerksleistung und Steuerfähigkeit
gelingt es dem Flugzeug häufig nicht mehr, aus solch einem "unterzogenen" Flugzustand (deep stall) herauszukommen.
Bei bekannten Flugzeugen dieser Bauart, bei denen solch ein "unterzogener" Flugzustand auftreten kann, ist außer den übliche
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Warneinrichtungen zum Anzeigen eines überzogenen Flugzustandes ;
eine Einrichtung vorgesehen, die das Flugzeug daran hindert, solchen Flugzuständen nahezukommen. Durch die Erfindung soll ein
Flugzeug mit rückseitig angeordneten Triebwerken geschaffen werden, bei der aufgrund der Flugzeugkonfiguration von vorneherein die
Möglichkeit ausgeschlossen 1st, daß das Flugzeug einen solchen "unterzogenen" Flugzustand erreicht. Dabei wird ausgegangen von
einem Flugzeug mit tief sitzendem Tragflügel und mindestens zwei beidseitig zum Rumpf an der hinteren Rumpfhälfte angeordneten
Strahltriebwerken. Das Flugzeug ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß sich die Lüfteinlaßkanäle der Strahltriebwerke
nach vorne über den Tragflügel jeweils zu einer Lufteinlaßöffnung
erstrecken, die neben oder vor der Vorderkante des Tragflügels angeordnet ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird jeweils wenigstens ein auf jeder Seite des Rumpfes angeordnetes Strahltriebwerk
teilweise innerhalb der Rumpfkontur und teilweise innerhalb einer vom Rumpf vorstehenden Ummantelung angeordnet. Vorzugsweise verlaufen
die Einlaßkanäle außerhalb der Rumpfkontur, abgesehen von
dem sich unmittelbar vor den Triebwerken befindenden Abschnitt.
Anhand der Zeichnung wird eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
en
Flg. 1 ein/Seitenriß eines erfindungsgemäßen Flugzeuges,
Flg. 1 ein/Seitenriß eines erfindungsgemäßen Flugzeuges,
en
Fig. 2 ein/Höhenriß,
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en
Fig. 3 ein/Grundriß und
Fig. 3 ein/Grundriß und
Fig. 4 mehrere Querschnitte durch den Flugzeugrumpf, wobei
Flg. 4a ein Querschnitt längs der Linie a-a in Fig. X9
Fig. 4b ein Querschnitt längs der Linie b-b in Fig. 1
usw. sind.
Das dargestellte Flugzeug ist ein kleines Passagierflugzeug mit Iq,8 Meter Spannweite und Sitzgelegenheit für 4 bis 8 Passagiere.
Der Innendurchmesser des Rumpfes beträgt 1,58 Meter, und die maximale Flugzeuggeschwindigkeit liegt zwischen 825 km/Std.
und 9oo km/Std. I
Das Flugzeug weist einen Rumpf 1 mit einem Flugdeck 2 und einem Passagierraum 3, einen tiefsitzenden Tragflügel 4, ein am Rumpf
angebrachtes Höhenleitwerk 5 und ein Seitenleitwerk 6 auf. Der Tragflügel 4 verläuft bei 9 durch die Unterseite des Rumpfes un- \
ter dem Passagierraumboden. '
Zwei Turbofan-Strahltrlebwerke Io, 11 sind teilweise in Ausneh-
■ '
mungen 7, 8, die in der unteren , hinteren Rumpfhalfte gebildet
sind, angeordnet. Teile der Triebwerke stehen aus der Rumpfkontür vor und sind mit Ummantelungen 12, Ij5 verkleidet, die sich
nach vorne über die Triebwerke hinaus erstrecken und Lufteinlaj&«
kanäle 14, 15 aufnehmen. Die Einlaßkanäle erstrecken sich nach vorne über den Tragflügel 4, vorbei an der Wurzel des Tragflügels,
und enden in Einlaßöffnungen 16, 17, die beidseitig zum Rumpf
vor der Vorderkante des Tragflügels angeordnet sind.
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Wie in Pig. 3 dargestellt, sind die Einlaßkanäle 14, 15 von den
Stirnflächen loa, 11a der Strahltriebwerke, d.h. von den Ausnehmungen
7» 8, nach außen gekrümmt, so daß sie vollständig
außerhalb der Rumpfkontur verlaufen und den größten Teil des Passagierraums freigeben. Die Passagiersitze liegen zwischen den
Abschnitten h-h und o-o.
Das Plugzeug besitzt ein dreibeiniges Fahrwerk mit einem Bugrad
18^ das nach vorne in den Rumpf einziebar ist, und zwei Heckräder
19, 2o, die auf dem Tragflügel derart angeordnet sind, daß sie hinter den Rücksitzen des Pssagierraumes in den Rumpf
eingezogen werden können.
Da die Einlaßöffnung 17 unmittelbar hinter der Tür 21 des Passa- ι
gierräums liegt, sind ein Handgeländer und eine Schutzwand 22 vorgesehen, die einen Unfall verhindern, sollte das Triebwerk
bei geöffneter Tür zufällig laufen. Die Schutzwand ist in Pig. 4h, in ihrer ausgefahrenen Stellung dargestellt.
Der Tragflügel ist tief sitzend angeordnet; damit ist gemeint, daß
der Tragflügel irgendwo unterhalb der Mittelstellung angeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Tragflügel an der
Unterseite des Rumpfes angeordnet ist, da dann die Triebwerke so tief sitzen, daß das Höhenleitwerk am Rumpf anstelle am Seiten-j
leitwerk angebracht werden kann. Dadurch kann der Betätigungsmechanismus für die Höhenruder innerhalb des Rumpfes angeordnet :
werden, wo genug Platz vorhanden ist, um einen einfachen und ro- ■
busten Betätigungsmechanismus vorsehen zu können. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn, wie im dargestellten Ausführungs-
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beispiel, ein gesamtbewegliches Höhenleitwerk verwendet wird.
Erfindungsgemäß werden die Einlaßöffnungen der Einlaßkanäle neben
oder vor der Vorderkante des Tragflügels angeordnet. In der Praxis sollte die Einlaßöffnung nicht mehr als den halben Durchmesser ;
der Einlaßöffnung hinter der Vorderkante des Tragflügels angeordnet werden. Vorzugsweise wird die Einlaßöffnung vor der
Vorderkante des Tragflügels angeordnet, da sie an dieser Stelle i:
weiter von dem Schmutz entfernt ist, der vom Bugrad des Fahrwerks aufgewirbelt wird.
Die Lage der Triebwerke in Längsrichtung kann einiger Änderung unterliegen, in der Praxis sollte die Einlaßebene der Triebwerke '.
jedoch etwa auf Höhe der Hinterkante des Tragflügels und der Rückseite des Passagierraums liegen. Der Variationsbereich ist
bei kleinen Flugzeugen, etwa dem dargestellten Ausführungsbeispiel, kleiner, da bei solch einem Flugzeug das Verhältnis der
Triebwerkslänge zur Rumpflänge größer als bei einem großen Flugzeug
ist.
Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, sind die Achsen der Triebwerke
angestellt, konvergieren nach hinten und sind bezüglich des Rumpfes nach unten und hinten geneigt. Der Triebwerksauslaß
ist etwas vor dem Höhenleitwerk und etwa um die gleiche Länge unterhalb des Höhenleitwerks angeordnet.
Selbst bei großen Anstellwinkeln (beispielsweise 15°) geraten die Lüfteinlaßöffnungen nicht in den Bereich der Abströmwirbel
des Tragflügels, und da die Triebwerke dicht am Rumpf eingebaut
- 6- ■'■-:
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* ' -■■■■-■ ,
werden können, stören die Ummantelungen der Triebwerke kaum die j
■ -■ " · i
Strömung über dem Höhenleitwerk. Das Höhenleitwerk, das am Rumpf j
angebracht ist, sitzt so tief, daß es durch den Bereich der Abströmwirbel des Tragflügels hindurchgeht, wenn die Anstellung :
größer wird, und bei großen Anstellwinkeln befindet es sich unter-·
halb der Abströmwirbel^. Höhensteuerung und Triebwerksleistung
können daher aufrechterhalten werden, selbst bei großen Anstellwinkeln, bei denen normalerweise ein "unterzogener Flugzustand"
eintreten würde.
Die Erfindung läßt sich auch bei Flugzeugen mit mehr als zwei Triebwerken anwenden. Bei einem viermotorigen Flugzeug beispielsweise
könnten Triebwerke außerhalb der Triebwerke Io, 11 angeordnet werden, deren Einlaßkanäle sich ähnlich wie die Einlaßkanäle
14, 15 über den Tragflügel nach vorne erstrecken. Vorzugsweise
ist ,Jedes äußere Triebwerk so nahe wie möglich bei einem inneren Triebwerk angeordnet und hat mit diesem einen Einlaßkanal
gemeinsam.
Der in Fig. 3 dargestellte Tragflügel 4 ist zwar nicht gepfeilt,
die Erfindung ließe sich jedoch auch bei einem Flugzeug mit einem schwach gepfeilten Tragflügel (beispielsweise 15°) plus einem
Höhenleitwerk anwenden *
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Claims (4)
- Patentansprüche1* Flugzeug mit tief sitzendem Tragflügel und mindestens zwei beidseitig zum Rumpf an der hinteren Rumpfhälfte angeordneteni Strahltriebwerken, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Luft-einlaßkanäle (IH, 15) der Strahltriebwerke (lo, 11) nachvorne über den Tragflügel (1O jeweils zu einer Lufteiriaßöffnung (16, 17) erstrecken, die neben oder vor der Vorderkante des Tragflügels angeordnet ist.
- 2. Plugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Strahltriebwerk (lo, 11) auf jeder Seite des Rumpfes (1) teilweise innerhalb der Rumpfkontur und teilweise innerhalb einer Ummantelung (12, 13), die aus dem Rumpf vorsteht, angeordnet ist.
- 3. Flugzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßkanäle (I1I, 15) außerhalb der Rumpfkontur angeordnet sind, abgesehen von dem Abschnitt, der sich unmittelbar vor den Strahltriebwerken (lo, 11) befindet. - 1 -909847/0722
- 4. Plugzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem im Rumpf ein Passagier- oder Lastenraum angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahltriebwerke (lo, 11) im wesentlichen vollständig hinter dem Passagier- oder Lastenraum
liegen, dessen Hauptabschnitt durch die Einlaßkanäle (14, 15) nicht eingeengt wird.909847/0722
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