DE19840711A1 - Flugzeug mit zwei Antrieben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Flugzeug mit einem im Rumpf ange­ ordneten Triebwerk, das am Heck wirksam ist.

Flugzeuge der vorgenannten Gattung sind bekannt. Das im Rumpf angeordnete Triebwerk treibt einen Heckpropeller an. Diese Bauweise hat unter anderem den Vorteil der günstigen Strömungs­ verhältnisse im Bereich der Tragflächen und auch des Rumpfes, was zu guten Auftriebswerten und Widerstandswerten führt. Die Verwirbelung der Luft durch den Propeller kann sich in diesem Bereich nicht auswirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flugzeug der angegebenen Gattung dahingehend weiterzuentwickeln, daß die Betriebssicherheit und auch die Flugeigenschaften des Flug­ zeuges verbessert werden.

Zur Lösung dieser Aufgaben sieht die Erfindung vor, daß zwei im wesentlichen symmetrisch zur senkrechten Mittelebene des Flugzeuges angeordnete Triebwerke vorgesehen sind, deren Propellerlagerungen nebeneinander im Höhenleitwerk angeordnet sind.

Es ist klar, daß bei Ausfall eines Triebwerkes das erfindungs­ gemäße Flugzeug mindestens noch begrenzt flugfähig bleibt. Da bei der erfindungsgemäßen Anordnung die beiden Propeller nahe beieinander angeordnet werden können, verändern sich die Flug­ eigenschaften bei einmotorigen Betrieb nur geringfügig. Das verbleibende Triebwerk erzeugt nur verhältnismäßig kleine Dreh­ momente um die Hochachse. Dennoch bleiben beim erfindungsge­ mäßen Flugzeug die Vorteile des Heckantriebes voll erhalten.

Die erfindungsgemäßen Vorteile ergeben sich auch dann, wenn die Anordnung der beiden Antriebe geringfügig von der Symmetrie zur Mittelebene des Flugzeuges abweicht. Solche Abweichungen können sich beispielsweise ergeben, wenn die beiden Triebwerke gering­ fügig zueinander in der Längsrichtung versetzt werden, um auf bauliche Besonderheiten des Rumpfes oder auch der Triebwerke Rücksicht zu nehmen.

Günstig ist es, wenn die Triebwerke im Rumpf schwerpunktnahe angeordnet sind. Das Triebwerksgewicht erzeugt dann keine Dreh­ momente um die Querachse, die durch besondere Mittel auszuglei­ chen wären.

Die Antriebsverbindungen zwischen den Triebwerken und den Propellern können beliebig gestaltet sein. Die Erfindung bevorzugt Kardanwellen als Antriebsverbindungen der Propeller mit den Triebwerken. Die Kardanwellen können einteilig oder unterteilt sein und die Kardanwellen können auch mit Getrieben kombiniert sein.

Die Achsen der beiden Antriebsverbindungen können beispielsweise parallel zueinander ausgerichtet sein. Besser ist es jedoch, wenn die Achsen der beiden Antriebsverbindungen miteinander einen spitzen Winkel einschließen, wodurch sich im Rumpf ein geringer Platzbedarf ergibt, andererseits die Propellerlagerungen einen ausreichenden Abstand voneinander aufweisen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Höhenflosse je an den seitlichen Anschlußstellen am Rumpf nach vorne gezogen und nimmt die Antriebsverbindungen auf.

In der Regel empfiehlt es sich, an den Enden der Kardanwellen Kreuzgelenke anzuordnen. Die Verwendung mindestens eines homo­ kinetischen Gelenkes in einer Antriebsverbindung bringt den Vorteil, daß Schwankungen der Drehgeschwindigkeit an den Gelenkverbindungen ausgeschlossen werden.

Die Propellerlagerungen können verschiedene Ausgestaltungen aufweisen. Bei einer Variante der Erfindung sind die Propellerachsen im wesentlichen parallel zueinander ausgerich­ tet.

Bei einer anderer Variante der Erfindung ist dagegen vorge­ sehen, daß die Propellerachsen im wesentlichen koaxial zu der Achse der Antriebsverbindung ausgerichtet sind. Wenn diese Achsen der Antriebsverbindungen miteinander einen spitzen Winkel einschließen, schließen auch die Propellerachsen diesen spitzen Winkel ein. Diese Bauweise bringt verschiedene Vor­ teile.

Zunächst wird erreicht, daß bei einmotorigen Betrieb das Dreh­ moment um die Hochachse durch den verbleibenden Antrieb nur noch in einem sehr geringen Maße auftritt bzw. ganz entfällt. Der weitere Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Drehebenen der beiden Propeller miteinander einen Winkel ein­ schließen, so daß bei einem Propellerdefekt die Wahrscheinlich­ keit gering ist, daß weggeschleuderte Teile des einen Propellers den anderen Propeller treffen.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung sind die Drehebenen der beiden Propeller in Längsrichtung gegeneinander versetzt. Auch dies vermindert bzw. beseitigt die Gefahr, daß bei einem Propellerdefekt auch der andere Propeller in Mitleidenschaft gezogen wird.

Günstig ist es hierbei, wenn mindestens die Lagerung desjenigen Propellers der nach hinten versetzt ist, eine Armierung aufweist.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf das erfindungs­ gemäße Flugzeug,

Fig. 2 eine Seitenansicht,

Fig. 3 eine Frontansicht des Flugzeuges nach der Fig. 1,

Fig. 4 eine Teildarstellung einer erfind­ ungsgemäßen Variante und

Fig. 5 eine Teildarstellung einer ande­ ren erfindungsgemäßen Variante.

Wie insbesondere aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, nimmt der Flugzeugrumpf 10 und zwar symmetrisch zur Mittelebene 1 die beiden Triebwerke 2 und 3 auf. Bei den Triebwerken handelt es sich vorzugsweise um Turbo-Propantriebe. Es können aber auch Kolbenmotoren sein.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Triebwerke 2 und 3 etwa in der Nähe des Schwerpunktes angeordnet, also im Bereich der Flügel 3. Die Lagerungen 4 der Propeller 7 sind in das Höhenleitwerk 5 integriert. Der Abstand der beiden Lagerun­ gen 4 voneinander ist vergleichsweise gering und entspricht im wesentlichem dem Platzbedarf der Propeller 7. Dies bringt den Vorteil, daß beim Ausfall eines Triebwerkes das verbleibende Triebwerk nur kleine Drehmomente um die Hochachse erzeugt. Das Höhenruder 8 ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel 3-teilig.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Triebwerke 2 und 3 in einem spitzen Winkel zur Mittelebene 1 bzw. zur Längsachse ausgerichtet. Die Ausrichtung der Triebwerke 2 und 3 entspricht dabei der Ausrichtung der Wellen 9, so daß an dieser Stelle für einen Anschluß der Wellen 9 an die Triebwerke 2 und 3 kein Gelenk erforderlich ist. Dagegen ist beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 am Ende der Wellen 9, zwischen den Wellen 9 und den Propellerlagerungen 4 ein geeignetes Gelenk und zwar ein homokinetisches Gelenk notwendig.

Wenn die Triebwerke 2 und 3 bezüglich ihres Antriebs parallel zur Längsachse, also zur Mittelebene 1, ausgerichtet sind, genügt an den Enden der Wellen 9 je ein einfaches Kardangelenk, da sich dann die Ungleichförmigkeit in der Drehbewegung auf die Wellen 9 beschränkt.

Die Anschlußstellen 12 zwischen dem Höhenleitwerk 5 und dem Rumpf 10 sind nach vorne gezogen, so daß diese Anschlußstellen die Wellen 9 allseits umfassen und abdecken.

Das Ausführungsbeispiel nach der Fig. 4 unterscheidet sich von demjenigen nach der Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß die Propellerachsen 15 koaxial zu den Achsen 16 der Wellen bzw. Kardanwellen ausgerichtet sind. Die Drehebenen 17 und 18 der Propeller bilden auf diese Weise miteinander einen Winkel. Diese Anordnung gibt den Vorteil, daß bei einem Defekt eines der Propeller ein eventuell weggeschleudertes Teil nicht den anderen Propeller treffen kann. Andererseits ist beim Ausfall eines Triebwerkes das dann auftretende zusätzliche Drehmoment um die Hochachse gering bzw. verschwindet ganz.

Beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 5 sind die Propellerachsen 15 parallel zueinander ausgerichtet, und zwar ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1. Die Dreh­ ebenen 17 und 18 der beiden Propeller sind jedoch in Längsrich­ tung zueinander versetzt. Die Propellerlagerung 14 desjenigen Propellers der gegenüber der anderen Propellerlagerung 24 etwas nach hinten versetzt ist, ist mit einer Armierung 19 versehen, um bei einem Defekt des in der Darstellung der Fig. 5 rechten Propellers eine Beschädigung der Drehlagerung 14 zu verhindern.

Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.

Die in den abhängigen Ansprüchen angeführten Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Haupt­ anspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin. Jedoch sind diese nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.

Merkmale, die bislang nur in der Beschreibung offenbart wurden, können im Laufe des Verfahrens als von erfindungswesentlicher Bedeutung, zum Beispiel zur Abgrenzung vom Stand der Technik beansprucht werden.

Claims (10)

1. Flugzeug mit einem im Rumpf (10) angeordneten Triebwerk, das am Heck wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im wesentlichen symmetrisch zur senkrechten Mittelebene (1) des Flugzeugs angeordnete Triebwerke (2, 3) vorge­ sehen sind, deren Propellerlagerungen (4, 14, 24) neben­ einander im Höhenleitwerk (5) angeordnet sind.

2. Flugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Triebwerke (2, 3) im Rumpf (10) schwerpunktnah angeordnet sind.

3. Flugzeug nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Kardanwellen (9) als Antriebsverbindungen der Propeller (7) mit den Trieb­ werken (2, 3).

4. Flugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (16) der beiden Antriebsverbindungen (9) miteinander einen spitzen Winkel einschließen.

5. Flugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenflosse (11) je an den seitlichen Anschlußstellen (12) am Rumpf (10) nach vorne gezogen ist und die Antriebsverbindungen (9) aufnimmt.

6. Flugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch Kreuzgelenke an den Enden der Kardanwellen (9).

7. Flugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein homokine­ tisches Gelenk in einer Antriebsverbindung.

8. Flugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Propellerach­ sen (15) im wesentliche koaxial zu den Achsen (16) der Antriebsverbindungen (9) ausgerichtet sind.

9. Flugzeug nach einem oder mehreren der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehebenen (17, 18) der beiden Propeller (7) in Längsrichtung gegen­ einander versetzt sind.

10. Flugzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Lagerung (14) desjenigen Propellers (7), dessen Drehebene (17) nach hinten versetzt ist, eine Armierung (19) aufweist.