DE19840711A1

DE19840711A1 - Twin-engine aircraft

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Publication number: DE19840711A1
Application number: DE19840711A
Authority: DE
Original assignee: Grob Burkhart Dr Hc Dipl-Ing Eth 86825 Bad Woerishofen De; GROB BURKHART DR H C DIPL ING
Current assignee: Grob Aerospace 86874 Tussenhausen De GmbH
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1998-09-07
Publication date: 1999-06-24

Abstract

The aircraft has two engines (2, 3) symmetrical to the central plane, with their propeller bearings (4) alongside each other in the tailplane (5). The engines in the tail (10) are close to the center of gravity. Cardan shafts (9) form the drive connections between the propellers (7) and the engines. The axes of the two drive connections are at an acute angle to each other.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flugzeug mit einem im Rumpf ange ordneten Triebwerk, das am Heck wirksam ist.The invention relates to an aircraft with one in the fuselage arranged engine that is effective at the stern.

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.Aircraft of the aforementioned type are known. That in the fuselage arranged engine drives a rear propeller. This Construction has, among other things, the advantage of favorable flow conditions in the area of the wings and also the fuselage, which leads to good buoyancy values and resistance values. The Turbulence of the air through the propeller can result in this Do not affect the area.

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.The invention has for its object an aircraft specified genus to further develop that Operational safety and also the flight characteristics of the flight Stuff can be improved.

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.To achieve these objects, the invention provides that two in essentially symmetrical to the vertical central plane of the Aircraft arranged engines are provided, the Propeller bearings arranged side by side in the horizontal stabilizer are.

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.It is clear that if one engine fails, the invention aircraft remains at least capable of flying to a limited extent. There in the arrangement according to the invention, the two propellers are close can be arranged together, the flight changes Properties in single-engine operation only marginally. The remaining engine produces only relatively small rotation moments around the vertical axis. Nevertheless remain with the fiction airplanes get the full benefits of the rear-wheel drive.

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.The advantages according to the invention also result if the Arrangement of the two drives slightly from the symmetry to The plane of the plane deviates. Such deviations can arise, for example, if the two engines are low to be offset to each other in the longitudinal direction structural peculiarities of the fuselage or the engines To be considerate.

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.It is favorable if the engines in the fuselage are close to the center of gravity are arranged. The engine weight then does not produce any rotation moments around the transverse axis that are compensated by special means would be.

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.The drive connections between the engines and the Propellers can be designed in any way. The invention prefers cardan shafts as propeller drive connections with the engines. The cardan shafts can be in one piece or be divided and the cardan shafts can also be geared be combined.

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.The axes of the two drive connections can for example be aligned parallel to each other. Better however, it is when the axes of the two drive connections enclose an acute angle with each other, which results in Hull requires little space, on the other hand the Propeller bearings a sufficient distance from each other exhibit.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Höhenflosse je an den seitlichen Anschlußstellen am Rumpf nach vorne gezogen und nimmt die Antriebsverbindungen auf.According to a further feature of the invention, the fin is forward at the side connection points on the fuselage pulled and takes up the drive connections.

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.As a rule, it is recommended to use the ends of the cardan shafts Arrange universal joints. The use of at least one homo kinetic joint in a drive connection brings the Advantage that fluctuations in the speed of rotation to the Joint connections are excluded.

Die Propellerlagerungen können verschiedene Ausgestaltungen aufweisen. Bei einer Variante der Erfindung sind die Propellerachsen im wesentlichen parallel zueinander ausgerich tet.The propeller bearings can have different configurations exhibit. In a variant of the invention Propeller axes aligned essentially parallel to each other 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. In another variant of the invention, however, is provided see that the propeller axes are essentially coaxial with the Axis of the drive connection are aligned. If those Point the axes of the drive connections together If the angle is included, the propeller axes also close it acute angle. This type of construction has various advantages parts.

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.First of all, it is achieved that the rotation in single-motor operation moment around the vertical axis through the remaining drive only occurs to a very small extent or is completely eliminated. The further advantage of this arrangement is that the The planes of rotation of the two propellers form an angle with each other close, so that in the event of a propeller defect the probability speed is low that parts thrown away of one Propellers hit the other propeller.

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.According to a further proposal of the invention, the rotation levels of the two propellers offset in the longitudinal direction. This also reduces or eliminates the risk that one The other propeller is also damaged is pulled.

Günstig ist es hierbei, wenn mindestens die Lagerung desjenigen Propellers der nach hinten versetzt ist, eine Armierung aufweist.It is advantageous here if at least the storage of one Propellers that are set backwards, a reinforcement having.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt:In the drawing are some embodiments of the invention shown schematically. It shows:

Fig. 1 eine Draufsicht auf das erfindungs gemäße Flugzeug, Fig. 1 is a plan view of the fiction, modern aircraft,

Fig. 2 eine Seitenansicht, Fig. 2 is a side view,

Fig. 3 eine Frontansicht des Flugzeuges nach der Fig. 1, Fig. 3 is a front elevation of the aircraft of FIG. 1,

Fig. 4 eine Teildarstellung einer erfind ungsgemäßen Variante und Fig. 4 is a partial view of an inventive variant and

Fig. 5 eine Teildarstellung einer ande ren erfindungsgemäßen Variante. Fig. 5 is a partial view of another variant of the invention.

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.As can be seen in particular from FIGS. 1 and 2, the fuselage 10 accommodates the two engines 2 and 3 symmetrically to the central plane 1 . The engines are preferably turbo prop engines. But it can also be piston engines.

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.In the exemplary embodiment shown, the two engines 2 and 3 are arranged approximately in the vicinity of the center of gravity, that is to say in the area of the wings 3 . The bearings 4 of the propellers 7 are integrated in the horizontal stabilizer 5 . The distance between the two storage conditions 4 from one another is comparatively small and corresponds essentially to the space requirement of the propellers 7 . This has the advantage that if one engine fails, the remaining engine generates only small torques about the vertical axis. The elevator 8 is in the embodiment shown three parts.

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.In the exemplary embodiment shown, the engines 2 and 3 are aligned at an acute angle to the central plane 1 or to the longitudinal axis. The alignment of the engines 2 and 3 corresponds to the alignment of the shafts 9 , so that no joint is required at this point for connecting the shafts 9 to the engines 2 and 3 . In contrast, in the embodiment according to FIG. 1, at the end of the shafts 9 , between the shafts 9 and the propeller bearings 4, a suitable joint, namely a homokinetic joint, is necessary.

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.If the drives 2 and 3 are aligned parallel to the longitudinal axis, that is to say the central plane 1 , with respect to their drive, a simple universal joint at the ends of the shafts 9 is sufficient, since the non-uniformity in the rotational movement is then limited to the shafts 9 .

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. The connection points 12 between the horizontal stabilizer 5 and the fuselage 10 are pulled forward so that these connection points enclose and cover the shafts 9 on all sides.

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.The embodiment according to FIG. 4 differs from that according to FIG. 1 essentially in that the propeller axes 15 are aligned coaxially with the axes 16 of the shafts or cardan shafts. In this way, the rotating planes 17 and 18 of the propellers form an angle with one another. This arrangement gives the advantage that if one of the propellers is defective, a part that may have been thrown away cannot hit the other propeller. On the other hand, if an engine fails, the additional torque that then occurs about the vertical axis is low or disappears entirely.

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.In the embodiment according to FIG. 5, the propeller axes 15 are aligned parallel to one another, in a manner similar to the embodiment according to FIG. 1. The rotary planes 17 and 18 of the two propellers are offset from one another in the longitudinal direction. The propeller bearing 14 of the propeller which is offset somewhat to the rear relative to the other propeller bearing 24 is provided with a reinforcement 19 in order to prevent damage to the pivot bearing 14 in the event of a defect in the right propeller in the illustration in FIG. 5.

Die jetzt mit der Anmeldung und später eingereichten Ansprüche sind Versuche zur Formulierung ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Schutzes.The claims now filed with the application and later are attempts to formulate without prejudice to achieve further protection.

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.The backward relationships mentioned in the dependent claims point to the further training of the subject of the main claim by the features of the respective sub-claim there. However, these are not considered a waiver of achievement an independent, objective protection for the characteristics to understand the related subclaims.

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.Features previously only disclosed in the description can in the course of the process as of essential to the invention Significance, for example to differentiate it from the prior art be claimed.

Claims

1. Airplane with a fuselage ( 10 ) arranged engine, which is effective at the rear, characterized in that two substantially symmetrical to the vertical central plane ( 1 ) of the aircraft arranged engines ( 2 , 3 ) are provided, the propeller bearings ( 4th , 14 , 24 ) are arranged next to one another in the horizontal stabilizer ( 5 ).

2. Airplane according to claim 1, characterized in that the engines ( 2 , 3 ) in the fuselage ( 10 ) are arranged close to the center of gravity.

3. Aircraft according to one or both of the preceding claims, characterized by cardan shafts ( 9 ) as drive connections of the propellers ( 7 ) with the engine plants ( 2 , 3 ).

4. Airplane according to one or more of the preceding claims, characterized in that the axes ( 16 ) of the two drive connections ( 9 ) together form an acute angle.

5. Aircraft according to one or more of the preceding claims, characterized in that the fin ( 11 ) is pulled forward at each of the lateral connection points ( 12 ) on the fuselage ( 10 ) and receives the drive connections ( 9 ).

6. Airplane according to one or more of the preceding claims, characterized by universal joints at the ends of the cardan shafts ( 9 ).

7. Aircraft according to one or more of the preceding an sayings, characterized by at least one homokine table joint in a drive connection.

8. Airplane according to one or more of the preceding claims, characterized in that the Propellerach sen ( 15 ) are aligned substantially coaxially to the axes ( 16 ) of the drive connections ( 9 ).

9. Airplane according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rotary planes ( 17 , 18 ) of the two propellers ( 7 ) are offset in the longitudinal direction against each other.

10. Airplane according to claim 9, characterized in that at least the bearing ( 14 ) of that propeller ( 7 ), the rotational plane ( 17 ) of which is offset to the rear, has a reinforcement ( 19 ).