DE19909190C2 - Flugzeug mit mindestens einem Wirbelgenerator je Tragflügel zum Reduzieren der Wirbelstärke der Flügelhauptwirbel - Google Patents
Flugzeug mit mindestens einem Wirbelgenerator je Tragflügel zum Reduzieren der Wirbelstärke der FlügelhauptwirbelInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Flugzeug mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit dem Reduzieren der
Wirbelstärke der beiden Flügelhauptwirbel hinter einem im
Landeanflug befindlichen Flugzeug. Die Erfindung ist aber auch
im Reiseflug oder beim Start eines Flugzeugs anwendbar.
Die Flügelhauptwirbel entstehen bei einem im Flug befindlichen
Flugzeug durch das Aufrollen der sich im Bereich der Flügel
spitzen ablösenden Scherschicht. Besonders stark sind die
Wirbelnachläufe beim Landeanflug. Gerade bei Großflugzeugen
stellen die Flügelhauptwirbel wegen der von ihnen verursachten
Wirbelnachläufe eine Gefahr für andere Luftverkehrsteilnehmer
dar, da die Wirbelstärke der Flügelhauptwirbel im wesentlichen
proportional zu dem Gewicht des jeweiligen Flugzeugs ist.
Besonders schwere Flugzeuge erzeugen somit besonders starke
Flügelhauptwirbel. Die zur Einhaltung der Flugsicherheit
notwendigen horizontalen Abstände zwischen landenden Flugzeugen
wachsen daher mit dem Gewicht der vorausfliegenden Flugzeuge an
und betragen bereits bei den derzeit gängigen Großflugzeugen wie
der Boeing Typ B-747 einige Seemeilen. Diese großen horizontalen
Sicherheitsabstände verhindern es, das Passagieraufkommen pro
Flugbahn durch noch größere Flugzeuge deutlich zu erhöhen, weil
die zulässige Landefrequenz solcher größeren Flugzeuge mit ihrem
zunehmenden Gewicht weiter abnimmt.
Mit Maßnahmen zur Beeinflussung der Flügelhauptwirbel im Bereich
der Flügelspitzen, d. h. dem Bereich ihrer Entstehung, ist es
bislang nicht gelungen, die Wirbelstärken der Flügelhauptwirbel
effektiv zu reduzieren.
Vernon J. Rossow: "Effect of Wing Fins on Lift-generated Wakes",
J. Aireraft, Vol. 15, No. 3, März 1978, Seiten 160 bis 167
beschreibt die Beeinflussung der Flügelhauptwirbel durch an den
Tragflügeln mit Abstand zu den Flügelspitzen künstlich erzeugte
Zusatzwirbel in Form von Modellrechnungen und Modellversuchen
mit Beobachtung der Wirbelschleppe in einem Bereich von bis zu
13,6 Spannweiten hinter einem Boeing 747-Modell. Die sowohl
Wirbel mit derselben Drehrichtung wie bei den Flügelhaupt
wirbeln, als auch Wirbel mit entgegengesetzter Drehrichtung
betreffenden Berechnungen und Experimente resultieren in den
Schluß, daß für ein reales Flugzeug Wirbelgeneratoren auf der
Flügeloberseite bei etwa 50% der Halbspannweite vorgesehen
werden sollten, die Wirbel mit derselben Drehrichtung wie die
Flügelhauptwirbel erzeugen, und zwar nahe des Schwerpunkts der
sich ablösenden Scherschicht sowie mit einer Wirbelstärke im
Bereich von 20 bis 30% der Wirbelstärke des Flügelhauptwirbels.
Hiermit wird zwar in einem Nahfeld hinter dem im Flug befind
lichen Flugzeug mit einer Erstreckung der dort beobachteten 13,6
Spannweiten eine Reduktion der Rollmomente eines in den
Wirbelnachlauf geratenen zweiten Flugzeuges erzielt, weil sich
zwischen zwei gleichsinnigen Wirbeln, die noch nicht zu einem
Wirbel verschmolzen sind, die Geschwindigkeitsfelder der beiden
Wirbel voneinander subtrahieren. Nach dem Verschmelzen zu einem
einzigen Wirbel ist die Wirbelstärke des letzteren jedoch als
Summe der Stärken der beiden einzelnen Wirbel gegeben. Im
Mittel- und Fernfeld der Wirbelschleppe läßt sich eine Herab
minderung der Gefahren für andere Luftverkehrsteilnehmer mit den
Empfehlungen von Rossow daher nicht erreichen. Mit den von
Rossow vorgeschlagenen Maßnahmen wird vielmehr erreicht, daß die
Wirbel im Mittel- und Fernfeld gegenüber dem Fall ohne zusätz
liche Wirbelgeneratoren stärker sind und eine längere Lebens
dauer aufweisen.
Die DE 31 27 257 A1 beschreibt ein Verfahren, das dem Titel der
Druckschrift nach zur Verminderung des induzierten Widerstandes
eines auftriebserzeugenden Tragflügels dienen soll, und eine
Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, bei der es sich
um ein Flugzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 handelt.
Bei dem Flugzeug sind Zusatzkörper an den Tragflügeln ange
ordnet, die künstliche Wirbel erzugen, deren Drehsinn demjenigen
des in gleicher Spannweitenlage befindlichen freien Wirbels
entgegengerichtet ist, wobei ihre Wirbelstärke mindestens in
etwa gleich derjenigen des freien Wirbels ist. Die Zusatzkörper
sind als Strömungsapparate mit Luftdurchsatz ausgebildet, die in
ihrem Inneren jeweils ein drallerzeugendes Luftleitsystem
aufweisen. Allein aufgrund der großen von der Luftströmung
benetzten Oberfläche der Strömungsapparate ist nicht mit einer
Reduktion des gesamten Strömungswiderstands des Flugzeugs zu
rechnen. Insbesondere, wenn die Strömungsapparate so ausgelegt
werden, daß sie die Wirbelstärken der freien Wirbel beispiels
weise im Landeanflug vollständig kompensieren können, ergibt
sich vielmehr eine erhebliche Erhöhung des Strömungswiderstands
auch im Reiseflug.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Flügelhaupt
wirbel bei landenden Flugzeugen so zu beeinflussen, daß ohne
Sicherheitsrisiko der horizontale Abstand eines nachfolgenden
Flugzeugs kleiner als bisher gewählt werden kann bzw. bei
kommenden Großflugzeugen nicht größer als bisher gewählt werden
muß, ohne daß die hierfür ergriffenen Maßnahmen den Strömungs
widerstand des Flugzeugs im Reiseflug stark erhöhen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Flugzeug mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen dieses Flugzeugs sind in den
Unteransprüchen 2 bis 7 beschrieben.
Hinter der Erfindung steht ein Konzept mit den Schritten:
- - Generieren mindestens eines Störwirbels an einem Ort zwischen der Flügelspitze und dem Rumpf des Flugzeugs, der eine der ersten Drehrichtung des Flügelhauptwirbels entgegengesetzte zweite Drehrichtung aufweist,
- - Altern des Flügelhauptwirbels über eine Laufstrecke von mindestens 20 Spannweiten hinter dem im Flug befindlichen Flugzeug,
- - Annähern des mindestens einen Störwirbels an den gealterten Flügelhauptwirbel,
- - Anregen von Instabilitäten des gealterten Flügelhaupt wirbels durch den Störwirbel, und
- - Zerplatzenlassen des Flügelhauptwirbels.
Bei diesem Konzept wird ein Störwirbel mit einer der Dreh
richtung des Flügelhauptwirbels entgegengesetzten Drehrichtung
erzeugt. Nur mit einem solchen gegenläufigen Störwirbel ist es
grundsätzlich möglich, die Wirbelstärke des Flügelhauptwirbels
zu reduzieren bzw. sein Zerplatzen zu erzwingen. Dabei versucht
die Erfindung nicht, den Flügelhauptwirbel zum Zeitpunkt seines
Entstehens oder kurz danach zu beeinflussen, wie dies bei allen
bekannten Maßnahmen im Bereich der jeweiligen Flügelspitze der
Fall ist. Zum Zeitpunkt seines Entstehens, und in dem unmittel
bar anschließenden Zeitraum ist der Flügelhauptwirbel zu stark
und zu stabil, als daß er durch Störwirbel aus dem Bereich der
Flügelspitze, die nicht von gleicher Größenordnung wie der
Flügelhauptwirbel sind, destabilisiert werden könnte. Die
Destabilisierung gelingt jedoch, wenn zunächst eine Alterung des
Flügelhauptwirbels abgewartet wird, wie sie nach gut 20 Spann
weiten hinter dem im Flug befindlichen Flugzeug eingetreten ist.
Durch das Annähern des gegenläufigen Störwirbels an den bereits
gealterten Flügelhauptwirbel infolge der Senkenwirkung der
Axialgeschwindigkeit im Zentrum des Flügelhauptwirbels wird der
gealterte Flügelhauptwirbel destabilisiert. Der Kern des
Flügelhauptwirbels beginnt zu taumeln, bis der Flügelhauptwirbel
im Mittelfeld hinter dem Flugzeug zerplatzt.
Die nach dem Zerplatzen des Flügelhauptwirbels im Fernfeld hin
ter dem Flugzeug übrig bleibende Wirbelschleppe stellt aufgrund
ihrer geringen Wirbelstärke keine Gefahr mehr für die übrigen
Luftverkehrsteilnehmer dar. Mit anderen Worten, die Erfindung
greift im Mittelfeld hinter dem landenden Flugzeug den Flügel
hauptwirbel an und destabilisiert ihn, um ihn zu zerstören. So
werden unerwünschte Auswirkungen des Flügelhauptwirbels im
Fernfeld insbesondere hinter landenden Flugzeugen effektiv
verhindert. Der notwendige Sicherheitsabstand hinter landenden
Flugzeugen kann so gegenüber dem heutigen Stand verkürzt werden
bzw. für zukünftige Großflugzeuge auf dem bisherigen Niveau
belassen werden, wenn die Erfindung zur Anwendung kommt. An dem
Leitwerk eines Flugzeugs werden im Landeanflug zwar auch Wirbel
erzeugt, deren Drehrichtung der Drehrichtung des Flügelhaupt
wirbels auf der jeweiligen Seite entgegengesetzt ist, diese
Wirbel wechselwirken in dem interessierenden Bereich von bis zu
100 Spannweiten hinter dem Flugzeug aber nicht mit den Flügel
hauptwirbeln mit dem Ergebnis deren Zerstörung.
Der bei dem neuen Flugzeug mit dem mindestens einen Wirbel
generator erzeugte Störwirbel weist eine Wirbelstärke von 8 bis
30% der Wirbelstärke des Flügelhauptwirbels auf. Wenn ein
einziger Störwirbel je Flügelhauptwirbel erzeugt wird, ist ein
Bereich der Wirbelstärke des Störwirbels von 10 bis 20 der
Wirbelstärke des Flügelhauptwirbels besonders bevorzugt. Wenn
mehrere Störwirbel zunächst getrennt voneinander erzeugt werden,
die dann nacheinander oder nach ihrer vorherigen Vereinigung den
Flügelhauptwirbel instabilisieren, kann ihre jeweilige Wirbel
stärke auch kleiner als 8% der Wirbelstärke des Flügelhaupt
wirbels sein, wenn die Summe ihrer Wirbelstärken mindestens 8%
derjenigen des Flügelhauptwirbels beträgt.
Eine spezielle Ausführungsform des neuen Flugzeugs nutzt die
Tatsache aus, daß beispielsweise im Landeanflug an jedem Trag
flügel nicht nur der Flügelhauptwirbel, sondern an den Kanten
der ausgefahrenen Landeklappen auch eine Vielzahl kleinerer
Wirbel mit einer Stärke von 8% bis 30% derjenigen des Flügel
hauptwirbels entsteht. Darunter sind auch solche, die die für
den erfindungsgemäßen Störwirbel wesentliche Drehrichtung auf
weisen, die derjenigen des Flügelhauptwirbels entgegengesetzt
ist. Die kleineren Wirbel treten jedoch in der Regel als Wirbel
paare mit zueinander entgegengesetzt drehenden Wirbeln auf. So
ist die destabilisierende Wirkung des potentiellen Störwirbels
auf den Flügelhauptwirbel blockiert, weil der Störwirbel, bevor
er an den Flügelhauptwirbel angenähert werden kann, mit dem zu
ihm gegenläufigen Wirbel des Wirbelpaars vermischt und derart
ausgelöscht wird. Die blockierende Wirkung des zu dem poten
tiellen Störwirbel gegenläufigen Wirbels eines Wirbelpaars läßt
sich jedoch beseitigen, indem man diesen Wirbel, der gleich
sinnig mit dem Flügelhauptwirbel dreht, zum Platzen bringt,
bevor er den potentiellen Störwirbel auslöschen kann. Dies kann
durch Generieren eines Unterstörwirbel erreicht werden, der
dieselbe Drehrichtung wie der potentielle Störwirbel aufweist
und seinerseits nur etwa 20% der Wirbelstärke des zu dem
Flügelhauptwirbel gleichsinnig drehenden Wirbels des Wirbel
paars, d. h. nur etwa 4% derjenigen des Flügelhauptwirbels zu
haben braucht. Für das Freisetzen des potentiellen Störwirbels
des Wirbelpaars muß so nur ein Unterstörwirbel geringer
Wirbelstärke künstlich generiert werden, um die Blockade durch
den mit dem Flügelhauptwirbel gleichsinnig drehenden Wirbel des
Wirbelpaars aufzuheben. Zusammenfassend weist diese Vorgehens
weise beim Generieren des Störwirbels die folgenden Teilschritte
auf:
- - Analysieren einer Wirbelschleppe hinter dem im Flug befindlichen Flugzeug im Hinblick auf Wirbelpaare, die aus zwei Wirbeln etwa gleicher Wirbelstärke, aber entgegengesetzter Drehrichtung bestehen,
- - Auswählen eines Wirbelpaars, das einen Wirbel mit der der ersten Drehrichtung des Flügelhauptwirbels entgegengesetzten zweiten Drehrichtung, der als Störwirbel geeignet ist, und einen Wirbel mit der ersten Drehrichtung des Flügelhauptwirbels aufweist, und
- - Generieren eines Unterstörwirbels mit der der ersten Drehrichtung des Flügelhauptwirbels entgegengesetzten zweiten Drehrichtung, der den Wirbel des Wirbelpaars mit der ersten Drehrichtung des Flügelhauptwirbels zum Platzen bringt, bevor er den als Störwirbel geeigneten Wirbel des Wirbelpaars erreicht.
Möglicherweise geeignete Wirbelpaare werden beispielsweise in
einer Lücke hinter einem Triebwerk an benachbarten Kanten von
Landeklappen, aber auch von Spoilern erzeugt.
Damit der Störwirbel erst den gealterten Flügelhauptwirbel
erreicht, ist der Ort des Generierens des Störwirbels geeignet
festzulegen. Anhaltspunkt hierfür ist ein Abstand von höchstens
40% und mindestens 10% der Spannweite bis zu der jeweiligen
Flügelspitze. Besonders geeignet ist dabei ein Bereich des Orts
des Generierens des Störwirbels, der einen Minimalabstand von 25
% der Spannweite zu der jeweiligen Flügelspitze einhält. Der
optimale Ort für das Generieren des Störwirbels hängt davon ab,
wie schnell der Flügelhauptwirbel hinter dem Flugzeug altert.
Dies hängt wiederum davon ab, wie groß der Durchmesser des
Wirbelkerns ist. Der Durchmesser des Wirbelkerns des Flügel
hauptwirbels ist durch Maßnahmen im Bereich der Flügelspitze,
wie beispielsweise das Anordnen von Turbulenzgeneratoren
beeinflußbar.
Wenn der Störwirbel erst nach einer Laufstrecke von 25 bis 45
Spannweiten an den bis dahin gealterten Flügelhauptwirbel ange
nähert wird, ist die Alterung des Flügelhauptwirbels in aller
Regel bereits soweit fortgeschritten, daß seine Instabilität
rasch angeregt werden und zu seinem Platzen führen können. Das
heißt, der Flügelhauptwirbel ist in einem Abstand von deutlich
unter 100 Spannweiten hinter dem landenden Flugzeug im wesentli
chen zerstört. Die von dem Störwirbel angeregten Instabilitäten
bestehen vornehmlich darin, daß der Wirbelkern des Flügelhaupt
wirbels unter Einwirkung des gegenläufigen Störwirbels nicht
mehr kreisförmig bleiben kann und über seinen Umfang unter
schiedliche Druckkräfte an ihm zerren. Diese Instabilitäten
treten jedoch nur dann auf, wenn der Wirbelkern des Flügelhaupt
wirbels bereits ausreichend groß ist. Diese ausreichende Größe
wird erst durch die Alterung des Wirbels erreicht. Der Alte
rungsprozeß wiederum kann dadurch beschleunigt werden, daß man
beispielsweise in dem Bereich der Flügelspitze Turbulenzen
erzeugt. Diese Maßnahme allein führt jedoch nicht zum Erfolg,
wenn im Mittel- oder Fernfeld mit keinem gegenläufigen Stör
wirbel auf den Flügelhauptwirbel eingewirkt wird. Hingegen hängt
der günstigste Ort des Generierens des Störwirbels von dem
Alterungsprozeß des Flügelhauptwirbels ab. Dieser Ort ist also
zusammen mit den Maßnahmen im Bereich der Flügelspitze zu opti
mieren, damit das Zerplatzen des Flügelhauptwirbels schon binnen
möglichst weniger Spannweiten hinter dem Flugzeug erreicht wird.
Der erfindungsgemäße Wirbelgenerator kann durch eine Finne an
der Flügeloberseite ausgebildet werden, die beim Landeanflug in
der Strömungsrichtung so angestellt ist, daß ihre Saugseite der
Flügelspitze zugewandt ist. Im Reiseflug kann die Finne in
Richtung der Strömungsrichtung ausgerichtet sein, so daß sich
keine Saugseite ausbildet. Vorzugsweise ist sie dann aber in die
Flügeloberfläche eingefahren, um den Strömungswiderstand des
Flugzeugs zu reduzieren. Die Finne kann ihrerseits gekrümmt oder
abgeknickt sein und eine gerade oder gekrümmte Vorderkante
aufweisen.
Eine Finne zur Ausbildung des erfindungsgemäßen Wirbelgenerators
kann auch an der Flügelunterseite vorgesehen sein. Dann muß sie
beim Landeanflug in der Strömungsrichtung so angestellt sein,
daß ihre Saugseite dem Rumpf zugewandt ist. Weiterhin sollte die
Oberkante der Finne an der Flügelunterseite unterhalb von ausge
fahrenen Landeklappen an dem Tragflügel angeordnet sein, damit
der von der Finne erzeugte Störwirbel nicht bereits durch die
beim Landeanflug ausgefahrenen Landeklappen in seiner Wirbel
stärke reduziert wird. Eine Finne an der Flügelunterseite kann
für den Landeanflug beispielsweise zusammen mit dem Fahrwerk des
Flugzeugs ausgefahren werden.
Der erfindungsgemäße Wirbelgenerator kann auch als halber
Gabelbaumwirbelgenerator ausgebildet sein. Ein vollständiger
Gabelbaumwirbelgenerator erzeugt ein Wirbelpaar, d. h. zwei
Wirbel mit gleicher Wirbelstärke aber entgegengesetzter Dreh
richtung. Da im vorliegenden Fall aber nur der zu dem Flügel
hauptwirbel gegenläufige Wirbel als Störwirbel erwünscht ist,
wird nur ein Ast des Gabelbaums vorgesehen. Die Wirkung des
fehlenden Asts auf den zu erzeugenden Wirbel wird durch eine in
Strömungsrichtung verlaufende ebene Platte ersetzt, welche den
vorhandenen Ast spiegelt. Ist dieser halbe Gabelbaumwirbel
generator auf der Flügeloberseite angeordnet, so ist die Gabel
der Flügelspitze und die ebene Platte dem Rumpf zugewandt. Ist
der halbe Gabelbaumwirbelgenerator hingegen auf der Flügel
unterseite angeordnet, so ist die Gabel dem Rumpf und die ebene
Platte der Flügelspitze zugewandt. Der große Vorteil dieses
Wirbelgenerators besteht darin, daß die Achse des erzeugten
Wirbels einen deutlichen Abstand zu dem Wirbelgenerator
aufweist. Damit ist es insbesondere für die Flügelunterseite
möglich, den Wirbelgenerator klein zu gestalten und dennoch
einen Wirbel zu erzeugen, dessen Wirbelachse weit genug unter
halb der ausgefahrenen Landeklappen verläuft. Der konstruktive
Aufwand für diesen Wirbelgenerator kann weiterhin reduziert
werden, indem man die Landeklappen als Teil des Generators, eine
Verkleidung des Klappenantriebs als ebene Platte und/oder
Klappen eines Hauptfahrwerks als halbe Gabel ausbildet.
Der zum Flügelhauptwirbel gegenläufige Störwirbel kann auch
durch einen Spoiler erzeugt werden. Dabei muß jedoch verhindert
werden, daß auch zum Flügelhauptwirbel gleichsinnige Wirbel
erzeugt werden. Das Entstehen von Wirbeln mit derselben Dreh
richtung wie der Flügelhauptwirbel kann dadurch verhindert
werden, daß man einen Spoiler nach innen bündig mit dem Rumpf
ausbildet, so daß nur noch der gegenläufige Wirbel an dem der
Flügelspitze zugewandten freien Ende des Spoilers entsteht. Ein
oder mehrere geeignete Spoiler können aber auch sägezahnförmig
aus der Flügeloberfläche hochgeklappt werden, wobei ihre freien
Enden zur Flügelspitze weisen.
Ein Wirbelgenerator zur Durchführung der Erfindung kann auch
durch Klappen im Stahl des Beipasses mindestens eines Triebwerks
an dem Tragflügel realisiert werden. Der Triebwerksstrahl erhält
damit einen Drall, dessen Drehrichtung derjenigen des Flügel
hauptwirbels entgegengesetzt ist. Der gegenläufige Drall des
Triebwerksstrahls kann weiterhin dadurch erreicht werden, daß
man einen Kompressor und/oder eine Turbine und/oder Leit
schaufeln im Beipaß des Triebwerks entsprechend ausbildet. Diese
Art der Wirbelgeneration bietet sich vor allem im Reiseflug an,
einem Flugzustand, in dem alle übrigen Wirbelgeneratoren
eingefahren sein sollten, damit beim Reiseflug der aerody
namische Widerstand nicht erhöht wird.
Alle voranstehenden Realisationsmöglichkeiten für einen Wirbel
generator zur Erzeugung des zum Flügelhauptwirbel gegenläufigen
Störwirbels treffen auch auf einen Wirbelgenerator zur Erzeugung
eines gegenläufigen Unterstörwirbels zu. Der gegenläufige Unter
störwirbel bringt den gleichsinnig mit dem Flügelhauptwirbel
drehenden Wirbel eines Wirbelpaares zum Platzen, so daß der zum
Flügelhauptwirbel gegenläufig drehende Wirbel des Wirbelpaares
den Flügelhauptwirbel zum Platzen bringen kann. Dieser Vorgang
stellt einen umgekehrten Kaskadenzerfall dar. Bei einer üblichen
Kaskade zerfällt ein großer Wirbel von selbst in immer kleiner
werdende. Hier führt ein kleiner Unterstörwirbel letztendlich
zur Zerstörung des großen Flügelhauptwirbels. Auch die nur im
Zusammenhang mit dem ersten konkreten Ausführungsbeispiel der
Finne an der Flügeloberseite gemachten Ausführungen zu der
Verstellbarkeit oder Versenkbarkeit bzw. Neutralisierung der
Finne für den Reiseflug treffen sinngemäß auf alle weiteren
Ausführungsbeispiele zu, um im Reiseflug den Strömungswiderstand
des Flugzeugs möglichst nicht zu erhöhen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigt
Fig. 1 ein Flugzeug im Landeanflug von hinten mit Darstellung
des Flügelhauptwirbels und des erfindungsgemäßen
Störwirbels an dem in Flugrichtung rechten Flügel,
Fig. 2 das Flugzeug mit den Wirbeln gemäß Fig. 1 von oben,
Fig. 3 die Wirbelschleppe hinter dem Flugzeug gemäß Fig. 1
von oben mit Wiedergabe des Nahfelds, des Mittelfelds
und des Fernfelds hinter dem landenden Flugzeug,
Fig. 4 die Ansicht eines Flugzeugmodells von oben, bei dem
innere Landeklappen eingefahren und äußere Lande
klappen ausgefahren sind,
Fig. 5 eine Finne an der Flügeloberseite eines Tragflügels
eines Flugzeugs in der Ansicht von oben,
Fig. 6 die Finne gemäß Fig. 5 von der Seite gesehen,
Fig. 7 eine andere Finne in der Ansicht von oben,
Fig. 8 die Finne gemäß Fig. 7 in einer Seitenansicht,
Fig. 9 eine erste Finne für die Anordnung an der Flügel
unterseite eines Tragflügels in einer Seitenansicht,
Fig. 10 eine zweite Finne für die Anordnung an der Flügel
unterseite eines Tragflügels in einer Seitenansicht,
Fig. 11 eine weitere Finne für die Anordnung an der Flügel
unterseite eines Tragflügels in einer Seitenansicht,
Fig. 12 einen Ast eines Gabelbaumwirbelgenerators in einer
Ansicht von oben,
Fig. 13 den halben Gabelbaumwirbelgenerator gemäß Fig. 12 in
einer Seitenansicht,
Fig. 14 den halben Gabelbaumwirbelgenerator gemäß Fig. 12
und 13 in einer Rückansicht,
Fig. 15 eine Spoileranordnung an einem Tragflügel eines
Flugzeugs,
Fig. 16 eine Klappe am Gondelstiel in einem Triebwerk an einem
Tragflügel eines Flugzeugs und
Fig. 17 die erfindungsgemäße Ausbildung eines Wirbelpaars mit
dem Störwirbel für den Flügelhauptwirbel und mit einem
anderen Wirbel sowie eines Unterstörwirbels zu dem
anderen Wirbel des Wirbelpaars an dem Tragflügel eines
Flugzeugs.
Das in Fig. 1 dargestellte Flugzeug 1 weist einen Rumpf 2 auf,
an dem in symmetrischer Anordnung zu einer vertikal durch eine
Flugzeugachse 3 verlaufende Symmetrieebene 11 zwei Tragflügel 4
gelagert sind. An jedem Tragflügel ist bei dem Flugzeug 1 gemäß
Fig. 1 ein Triebwerk 5 gelagert. Das in dem dargestellten Lan
deanflug des Flugzeugs 1 ausgefahrene Fahrwerk 6 ist teilweise
an dem Rumpf 2 und teilweise an den Tragflügeln 4 gelagert.
Weiterhin weist das Flugzeug im hinteren Teil des Rumpfs ein
Höhenleitwerk 7 und ein Seitenleitwerk 8 auf. Mit ihren Flügel
spitzen 9 definieren die Tragflügel 9 eine Spannweite 10 des
Flugzeugs 1. Die Spannweite 10 ist symmetrisch zu der Symmetrie
ebene 11 in zwei Halbspannweiten aufgeteilt. Beim Landeanflug,
der durch eine ausgeprägte Sinkgeschwindigkeit des Flugzeuges 1
gekennzeichnet ist, bilden sich durch den Druckunterschied
zwischen dem Überdruck an der Flügelunterseite 12 und dem
Unterdruck an der Flügeloberseite 13 an den Flügelspitzen 9
bekanntermaßen starke Flügelhauptwirbel 14 aus. Die Flügelhaupt
wirbel 14 besitzen insbesondere bei schweren Flugzeugen eine
solche Wirbelstärke, daß die resultierenden Turbulenzen für
nachfolgende Flugverkehrsteilnehmer eine ernsthafte Gefahr
darstellen, wenn nicht ein relativ großer Sicherheitsabstand
hinter dem landenden Flugzeug 1 eingehalten wird. Die Wirbel
stärke der Flügelhauptwirbel 14, mit der hier insbesondere auf
die Zirkulation der Flügelhauptwirbel 14 Bezug genommen wird,
wächst mit dem Gewicht des jeweiligen Flugzeugs 1 proportional
an. Das heißt, bei besonders schweren Flugzeugen ist die Wirbel
stärke besonders groß. Dies bedeutet wiederum, daß insbesondere
die in Planung befindlichen Großflugzeuge, wie beispielsweise
der Airbus A-3XX, tendenziell besonders starke Flügelhauptwirbel
ausbilden werden, die besonders große Sicherheitsabstände hinter
dem landenden Flugzeug 1 erfordern. Dies bedeutet wiederum, daß
die Landefrequenz beim Einsatz solcher Großraumflugzeuge herab
gesetzt werden muß, so daß letztlich das Passagieraufkommen
nicht in dem mit der Erhöhung der Sitzplätze erwarteten Maß
gesteigert werden kann. Um die Wirbelstärke der Flügelhaupt
wirbel 14 so zu beeinflussen, daß der Sicherheitsabstand auch
hinter sehr schweren Flugzeugen nicht bis auf extreme Werte
erhöht werden muß, werden bei dem Flugzeug 1 an dem rechten und
linken Tragflügel mindestens je ein Störwirbel 15 generiert.
Gegenüber einer Drehrichtung 16 der Flügelhauptwirbel 14 weisen
die Störwirbel 15 eine entgegengesetzte Drehrichtung 17 auf.
Dargestellt sind in Fig. 1 der Flügelhauptwirbel 14 und der
Störwirbel 15 nur an dem in Flugrichtung rechten Tragflügel 4.
An dem linken Tragflügel 4 sind diese Wirbel in spiegelsymmetri
scher Ausbildung zu der Symmetrieebene 11 vorhanden. Der Ort des
Entstehens der Störwirbel 15 weist zu der Symmetrieebene 11 des
Flugzeugs 1 einen Abstand 18 auf, der größer als 20% aber
kleiner als 80% der Halbspannweite ist.
Fig. 2 zeigt das im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebene
Wirbelfeld beim Landeanflug des Flugzeugs 1 in einer Ansicht von
oben.
Fig. 3 gibt neben den bereits in Fig. 2 dargestellten Nahfeld
19 hinter dem im Landeanflug befindlichen Flugzeug 1 auch das
Mittelfeld 20 und das Fernfeld 21 wieder. Das Nahfeld 19 reicht
nach allgemeiner Definition bis zu einem Abstand von etwa 10
Spannweiten hinter dem landenden Flugzeug 1. Das Mittelfeld 20
reicht von etwa 10 bis 50 Spannweiten hinter dem landenden
Flugzeug 1. Danach beginnt nach allgemeiner Definition das
Fernfeld 21. Die Bereiche hinter den beiden Tragflügeln 4 werden
durch die Symmetrieebene 11 des Flugzeugs 1 in zwei sich weit
gehend unabhängig entwickelnde Teilwirbelfelder getrennt. Die
folgenden Ausführungen beschränken sich daher auf das Wirbelfeld
hinter dem in Flugrichtung rechten Tragflügel 4. Für das in
Flugrichtung von hinten betrachtete Wirbelfeld des rechten
Tragflügels gilt, daß die Drehrichtung 16 des Flügelhauptwirbels
14 entgegen dem Uhrzeigersinn verläuft und die Drehrichtung 16
damit im mathematischen Sinne positiv ist. Die Drehrichtung 17
des an dem rechten Tragflügel 4 erzeugte gegenläufigen Stör
wirbel 15 verläuft demgegenüber im Uhrzeigersinn, d. h. die
Drehrichtung 17 ist im mathematischen Sinne negativ. Für den
linken, hier nicht dargestellten Flügel gelten die umgekehrten
Vorzeichen. Im Nahfeld altert der Flügelhauptwirbel 14, ohne daß
er bereits mit dem Störwirbel 15 wechselwirkt. Im Mittelfeld
wird der Störwirbel 15 im Abstand ab 20 Spannweiten hinter dem
Flugzeug 1 soweit an den gealterten Flügelhauptwirbel 14
angenähert, daß eine merkliche Wechselwirkung auftritt. Hier
reicht die deutlich geringere Wirbelstärke des Störwirbels 15,
die bei nur etwa 15 bis 20% der Wirbelstärke des Flügelhaupt
wirbels 14 liegt, aus, um den Flügelhauptwirbel 15 durch die
Wechselwirkung zu instabilisieren, so daß er zu taumeln beginnt
und noch binnen weniger als 50 Spannweiten vor dem Fernfeld 21
zerplatzt. Der zerplatzte Flügelhauptwirbel 15 verliert sehr
schnell an Stärke, so daß in Abständen von mehr als 50
Spannweiten keine Gefährdung mehr für nachfolgende Luftver
kehrsteilnehmer durch den Wirbelnachlauf gegeben ist.
Fig. 4 gibt ein Modell eines Flugzeugs 1 in einer Ansicht von
oben wieder, an dem das Wechselwirken der Störwirbel 15 mit den
Flügelhauptwirbeln 14 in der voranstehend beschriebenen Art und
Weise konkret beobachtet wurde. Dabei wurden die Störwirbel 15
durch ausgefahrene äußere Landeklappen 22 erzeugt, während die
inneren Landeklappen 21 eingefahren waren. Genauer gesagt wurden
die Störwirbel 15 an den Innenkanten 24 der äußeren Landeklappen
22 erzeugt. Bei gleichzeitig ausgefahrenen inneren Landeklappen,
wie dies dem Regelfall entspricht, würden nahe den Störwirbeln
15 diesen gegenläufige Wirbel an den äußeren Kanten der inneren
Landeklappen erzeugt, die die Störwirbel 15 vor ihrem Vermischen
mit den Flügelhauptwirbeln 14 bereits ausgelöscht hätten. Durch
die ungewöhnlich Landeklappenkonstellation jedoch bestehen die
Störwirbel 15 bis in das Mittelfeld hinter dem landenden
Flugzeug 1 fort. Dort konnte der im Zusammenhang mit Fig. 3
beschriebene Effekt konkret beobachtet werden. Die an den
Außenkanten der äußeren Landeklappen 22 entstehenden Wirbel sind
gleichsinnig mit dem Flügelhauptwirbel 14 und vermischen sich
mit diesem schon im Nahfeld hinter dem Flugzeug, während sich
der gegenläufige Störwirbel 15 erst im Mittelfeld dem Flügel
hauptwirbel 14 annähert und dort mit ihm wechselwirkt.
Da die im Zusammenhang mit Fig. 4 erläuterte Konstellation der
Landeklappen 21 und 22 für einen üblichen Landeanflug nicht
geeignet ist, müssen die Störwirbel 15 zur Realisation der
Erfindung durch zusätzliche Wirbelgeneratoren erzeugt werden,
oder es muß zumindest verhindert werden, daß bei auftretenden
Wirbelpaaren mit gegensinnigen Wirbeln, zu denen ein geeigneter
Störwirbel 15 gehört, der Störwirbel 15 vor seinem Zusammen
treffen mit dem Flügelhauptwirbel 14 im Mittelfeld hinter dem
landenden Flugzeug durch den anderen Wirbel des Wirbelpaars
ausgelöscht wird.
In den Fig. 5 und 6 ist eine Finne 26 skizziert, wie sie an
der Flügeloberseite 13 eines Tragflügels 4 angeordnet werden
kann, um einen Störwirbel 15 zu generieren. Dabei gibt ein Pfeil
15 die im wesentlichen parallel zu der Flugzeugachse 3 gemäß den
Fig. 1 bis 4 verlaufende Anströmrichtung der Finne 26 wieder.
Die Finne 26 besteht aus zwei Abschnitten 26' und 26", die un
ter einem Winkel α von 18° gegeneinander abgeknickt sind, wobei
der Knick bei zwei Dritteln der Länge der Finne 26 liegt, und
der hintere Abschnitt 26" in die Strömung hinein geknickt ist.
Der vordere Abschnitt 26' der Finne ist seinerseits bereits
unter einem Winkel β von 18° gegenüber der Strömung zum Rumpf
des Flugzeugs hin angestellt. Um mit der Finne 26 beispielsweise
bei einem Flugzeug von gut 500 Tonnen Gewicht und einer Spann
weite von 80 m einen Störwirbel 15 mit einer Wirbelstärke zu
erzeugen, die etwa 20% der Wirbelstärke des Flügelhauptwirbels
ausmacht, muß die Finne 26 etwa 1,10 m hoch und etwa 6,80 m lang
sein.
Die in den Fig. 7 und 8 skizzierte Finne 27 weist eine para
bolisch verlaufende Vorderkante 28 und eine kreisbogenförmige
Grundkrümmung mit dem Krümmungswinkel α von 18° auf. Mit ihrem
vorderen Bereich ist auch die Finne 27 unter dem Winkel β von
18° gegenüber der Strömung gemäß dem Pfeil 15 angestellt. Eine
solche Finne an der Flügeloberseite eines Tragflügels eines
Flugzeugs mit 80 m Spannweite und gut 500 t Gewicht müßte eine
Höhe von etwa 0,9-1,0 m und eine Länge von ca. 5 m haben, um
einen Störwirbel mit einer Wirbelstärke von etwa 20% der
Wirbelstärke der Flügelhauptwirbel zu erzeugen.
Die in den Fig. 9 bis 11 wiedergegebenen Finnen 29 bis 31
weisen jeweils eine dreieckförmige Aussparung 32 für das
Ausfahren der Landeklappen an dem jeweiligen Tragflügel auf.
Ansonsten entsprechen die Finnen 29 und 30 gemäß den Fig. 9
und 10 im wesentlichen der Finne 27 gemäß den Fig. 7 und 8.
Bei der Finne 31 gemäß Fig. 12 ist die Vorderkante 28 nicht
parabolisch sondern kreisbogenförmig ausgebildet. Die
dreieckförmige Aussparung 32 bei den Finnen 29 bis 31 hat ihren
Grund darin, daß die Finnen 29 bis 31 zur Anordnung an der
Flügelunterseite eines Tragflügels vorgesehen sind. Hier wird
durch die dreieckförmige Aussparung 32 verhindert, daß die sich
von den Finnen 29 bis 31 ablösenden Störwirbel auf die beim
Landeanflug ausgefahrenen Landeklappen an dem Tragflügel
auftreffen und hierdurch ganz oder teilweise wieder zerstört
werden. Bei den Finnen 29 bis 31 lösen sich die Störwirbel 14
mit ausreichendem Abstand von der Flügelunterseite 12 ab, so daß
sie nicht auf die ausgefahrenen Landeklappen auftreffen. Im
übrigen müssen die Finnen 29 bis 31 an der Flügelunterseite
gegenüber der Strömung 15 relativ zu der Symmetrieebene 11 des
Flugzeugs genau umgekehrt angestellt werden, wie die Finnen 26
und 27 an der Flügeloberseite 13 des Tragflügels, um den
Störwirbel 14 mit der gewünschten Drehrichtung zu generieren.
In den Fig. 12 bis 14 ist ein Wirbelgenerator 33 skizziert,
der in Anlehnung an einen bekannten Gabelbaumwirbelgenerator
ausgebildet ist. Allerdings entspricht der Wirbelgenerator 33
gemäß den Fig. 12 bis 14 nur einem halben Gabelbaumwirbel
generator, da nur ein Störwirbel 15 mit einer Drehrichtung und
kein komplementärer Wirbel mit einer entgegengesetzten
Drehrichtung erzeugt werden soll. Das Gegenstück zu dem einen
Ast eines bekannten Gabelbaumwirbelgenerators, wie er den
Wirbelgenerator 22 gemäß den Fig. 12 bis 14 ausbildet, ist
beispielsweise eine Gehäusewandung 34 einer Verkleidung für
einen Landeklappenverstellmechanismus oder dergleichen. Ein
Gabelbaumwirbelgenerator bildet bekanntermaßen Wirbel aus, deren
Achse mit relativ großem Abstand zu der Vorderkante 28 des
Gabelbaumwirbelgenerators verläuft. Dies ist bei der Erfindung
dahingehend nutzbar, daß der Wirbelgenerator 33 auch an der
Flügelunterseite 12 keine besonders große Bauhöhe aufweisen muß,
um den Störwirbel 15 so zu erzeugen, daß er nicht mit den
Landeklappen kollidiert. Die Finnen gemäß den Fig. 9 bis 11
müßten in dem Fall eines Flugzeugs mit 80 m Spannweite und einem
Gewicht von über 500 t eine Höhe von über 1,50 m aufweisen.
In Fig. 15 ist eine andere Möglichkeit skizziert, einen Stör
wirbel 15 mit entgegengesetzter Drehrichtung zu dem Flügelhaupt
wirbel 14 zu generieren. Hierzu ist an der Flügeloberseite 13
ein Spoiler 35 vorgesehen, der zur Flügelspitze 9 hin frei endet
und auf seiner anderen Seite bis zum Rumpf 2 des Flugzeugs 1
reicht. Hierdurch wird nur an dem freien Ende des Spoilers 35
zur Flügelspitze 9 hin der Störwirbel 15 generiert. Der Spoiler
35 könnte auch sägezahnförmig von der Flügeloberseite abstehen,
d. h. mit seinem zum Rumpf 2 hin zeigenden Ende in die Flügel
oberfläche 13 einlaufen.
Eine weitere Variante zur Erzeugung des gewünschten Störwirbels
15 ist in Fig. 16 skizziert, die ein Triebwerk 5 im Querschnitt
zeigt. Im Beipaß 36 des Triebwerks 5 ist eine anstellbare Klappe
37 vorgesehen, die den von dem Triebwerk 5 ausgestoßenen Gasen
38 zur Erzeugung des Störwirbels 15 einen Drall verleiht.
Um die Größenordnung der Wirbelstärke eines an dem Tragflügel 4
künstlich erzeugten Wirbels möglichst klein zu halten, kann auch
von dem in Fig. 17 skizzierten Prinzip Gebrauch gemacht werden.
Hierbei wird der Störwirbel 15 mit der gegenläufigen Drehrich
tung 17 zu dem Flügelhauptwirbel 14 nicht künstlich erzeugt,
sondern es wird ein Wirbelpaar bestehend aus einem als Stör
wirbel 15 geeigneten Wirbel mit der zweiten Drehrichtung 17 und
einem Wirbel 39 mit der ersten Drehrichtung 16 des Flügelhaupt
wirbels 14 ausgewählt, wie es beispielsweise an einem Spoiler 35
entsteht. Jetzt wird zu dem Wirbel 39 ein Unterstörwirbel 40
erzeugt, beispielsweise mit einem zum Rumpf 2 hin bündig
endenden Hilfsspoiler 41. Der Unterstörwirbel 40 weist dabei
dieselbe Drehrichtung 17 wie der Störwirbel 15 auf. Dann wird
der Unterstörwirbel 40 mit dem Wirbel 39 vermischt, um den
Wirbel 39 auszulöschen, bevor dieser seinerseits den Störwirbel
15 auslöschen kann. So kann dann der Störwirbel 15 im Mittelfeld
hinter dem Flugzeug 1 an den gealterten Flügelhauptwirbel 14
angenähert und mit diesem vermischt werden, um ihn auszulöschen.
Ohne die künstliche Erzeugung des Unterstörwirbels 40 würden
sich die beiden gegenläufigen Wirbel 15 und 39 hinter dem
Spoiler 35 gegenseitig auslöschen. Damit stünde der Störwirbel
15 nicht zur Auslöschung des Flügelhauptwirbels 14 zur Verfü
gung. Besonderer Vorteil bei dieser Vorgehensweise ist, daß der
Unterstörwirbel 40 nur etwa 15 bis 20% der Wirbelstärke des
Wirbels 39 aufweisen muß. Wenn man davon ausgeht, daß der Wirbel
39 genauso stark ist wie der Störwirbel 15, bedeutet dies, daß
der Unterstörwirbel 40 nur eine Wirbelstärke im Bereich weniger
Prozent der Wirbelstärke des Flügelhauptwirbels 14 aufzuweisen
braucht.
1
Flugzeug
2
Rumpf
3
Flugzeugachse
4
Tragflügel
5
Triebwerk
6
Fahrwerk
7
Höhenleitwerk
8
Seitenleitwerk
9
Flügelspitze
10
Spannweite
11
Symmetrieebene
12
Flügelunterseite
13
Flügeloberseite
14
Flügelhauptwirbel
15
Störwirbel
16
Drehrichtung
17
Drehrichtung
18
Abstand
19
Nahfeld
20
Mittelfeld
21
Fernfeld
22
Landeklappe
23
Landeklappe
24
Innenkante
25
Pfeil
26
Finne
27
Finne
28
Vorderkante
29
Finne
30
Finne
31
Finne
32
Aussparung
33
Wirbelgenerator
34
Gehäusewandung
35
Spoiler
36
Luftbeipaß
37
Klappe
38
Gas
39
Wirbel
40
Unterstörwirbel
41
Hilfsspoiler
Claims (7)
1. Flugzeug mit mindestens zwei Flügelspitzen aufweisenden und
zwischen den Flügelspitzen eine Spannweite definierenden Trag
flügeln, mit einem Rumpf, mit einem Leitwerk und mit mindestens
einen Wirbelgenerator je Tragflügel, wobei bei dem im Flug
befindlichen Flugzeug im Bereich der Flügelspitze jedes Trag
flügels ein Flügelhauptwirbel mit einer Wirbelstärke und mit
einer ersten Drehrichtung entsteht und wobei der mindestens eine
Wirbelgenerator je Tragflügel beim Landeanflug des Flugzeugs
einen Störwirbel mit einer der ersten Drehrichtung des Flügel
hauptwirbels entgegengesetzten zweiten Drehrichtung generiert,
dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Wirbelgenerator
je Tragflügel (4) an einem Ort angeordnet ist, welcher einen
Abstand von höchstens 40% und mindestens 10% der Spannweite
(10) bis zu der Flügelspitze (9) aufweist, und beim Landeanflug
des Flugzeugs (1) den Störwirbel (15) mit 8 bis 30 Prozent der
Wirbelstärke des Flügelhauptwirbels (14) generiert, so daß sich
der Störwirbel (15) nach einer Laufstrecke von mindestens 20
Spannweiten (10) hinter dem im Landeanflug befindlichen Flugzeug
(1), über die der jeweilige Flügelhauptwirbel (14) altert, an
den jeweiligen Flügelhauptwirbel (14) soweit angenähert hat, daß
er den gealterten Flügelhauptwirbel (14) destabilisiert.
2. Flugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
mindestens eine Wirbelgenerator je Tragflügel (4) an einem Ort
angeordnet ist, welcher einen Minimalabstand von 25% der Spann
weite bis zu der Flügelspitze (9) aufweist.
3. Flugzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der mindestens eine Wirbelgenerator je Tragflügel (4) beim
Landeanflug des Flugzeugs (1) den Störwirbel (15) mit 15 bis 20
Prozent der Wirbelstärke des Flügelhauptwirbels (14) generiert.
4. Flugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der mindestens eine Wirbelgenerator je Tragflügel
(4) an einem solchen Ort angeordnet ist und den Störwirbel (15)
so generiert, daß sich der Störwirbel (15) nach einer Lauf
strecke von 25 bis 45 Spannweiten (10) hinter dem im Landeanflug
befindlichen Flugzeug (1) an den jeweiligen Flügelhauptwirbel
(14) soweit angenähert hat, daß er den gealterten Flügelhaupt
wirbel (14) destabilisiert.
5. Flugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der mindestens eine Wirbelgenerator je Tragflügel
ein Wirbelpaar generiert, das aus dem Störwirbel (15) mit der
der ersten Drehrichtung (16) des Flügelhauptwirbels (14)
entgegengesetzten zweiten Drehrichtung (17) und einen Wirbel
(39) mit der ersten Drehrichtung (16) des Flügelhauptwirbels
(14) besteht, und daß mindestens ein Hilfswirbelgenerator je
Tragflügel (4) vorgesehen ist, der einen Unterstörwirbel (40)
mit der der ersten Drehrichtung (16) des Flügelhauptwirbels (14)
entgegengesetzten zweiten Drehrichtung (17) generiert, wobei der
Unterstörwirbel (40) den Wirbel (39) des Wirbelpaars mit der
ersten Drehrichtung (16) des Flügelhauptwirbels (14) zum Platzen
bringt, bevor er den Störwirbel (15) erreicht.
6. Flugzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
mindestens eine Hilfswirbelgenerator je Tragflügel (4) den
Unterstörwirbel (40) mit der der ersten Drehrichtung (16) des
Flügelhauptwirbels (14) entgegengesetzten zweiten Drehrichtung
(17) mit einer Wirbelstärke generiert, die 8 bis 30 Prozent
einer Wirbelstärke des Wirbels (39) des Wirbelpaars mit der
ersten Drehrichtung (16) des Flügelhauptwirbels (14) beträgt.
7. Flugzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Wirbelgenerator
- - entweder eine Finne (26, 27) an der Flügeloberseite (13), die so gegenüber der Strömungsrichtung (25) angestellt ist, daß ihre Saugseite zu der jeweiligen Flügelspitze (9) weist,
- - oder eine Finne (29, 30, 31) an der Flügelunterseite (12), die so gegenüber der Strömungsrichtung (25) angestellt ist, daß ihre Saugseite zum Rumpf (2) weist, und deren Vorderkante (28) unterhalb von ausgefahrenen Landeklappen (22, 23) an dem Tragflügel (4) angeordnet ist,
- - oder einen Ast (33) eines Gabelbaumwirbelgenerators an der Flügeloberseite (13), der der jeweiligen Flügelspitze (9) zugewandt ist,
- - oder einen Ast (33) eines Gabelbaumwirbelgenerators an der Flügelunterseite (12), der dem Rumpf (2) zugewandt ist,
- - oder einen zu der jeweiligen Flügelspitze (9) frei endenden Spoiler (35) an dem Tragflügel (4),
- - oder mindestens eine Klappe (37) im Nebenstrom mindestens eines Triebwerks (5) an dem Tragflügel (4),
- - oder Mittei, die dem Strahl mindestens eines Triebwerks (5) an dem Tragflügel (4) einen Drall in der zweiten Drehrichtung (17) Verleihen, aufweist.
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DE19909190A1 DE19909190A1 (de) | 2000-09-14 |
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- 1999-03-03 DE DE19909190A patent/DE19909190C2/de not_active Expired - Fee Related
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