DE2139962A1

DE2139962A1 - Anordnung zur Klappenanblasung bei Flugzeugtragflächen

Info

Publication number: DE2139962A1
Application number: DE19712139962
Authority: DE
Inventors: Alfred Arthur St Albans Hertford Morgan (Großbritannien). B64d 15-12
Original assignee: Hawker Siddeley Aviation Ltd
Current assignee: Hawker Siddeley Aviation Ltd
Priority date: 1971-08-16
Filing date: 1971-08-10
Publication date: 1972-02-24
Also published as: US3746283A; FR2149290A1; FR2149290B3; GB1365305A

Description

EIKENBERG & BRÜMMERSTEDT PATENTANWÄLTE IN HANNOVER

Hawker Siddeley Aviation Limited 240/513

Anordnung zur Klappenanblasung bei ITugzeugtragf lachen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Klappenanblasung bei Flugzeugtragfläche^_; um dem Flugzeug Kurzstart- und -landeeigenschaften zu verleihen.

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Den Auftrieb stark erhöhende Klappen sind allgemein bekannt, und die Klappenanblasung stellt eine dieser Lösungen dar, bei der der natürliche Luftstrom über der Klappe durch einen erzwungenen Luft- oder Gasstrom verstärkt wird, der von einer Luft- oder Gasquelle, beispielsweise aus einem Gasturbinentriebwerk unter Druck zu vorgegebenen Auslässen auf der Tragfläche geleitet wird. Da die Leitungen und Auslässe für den erzwungenen Luftstrom so bemessen werden müssen, daß ein weitgehend ununterbrochener, über die Spannweite gespreizter Strom erzeugt wird, d.h. eine Luftschicht auf der Tragfläche, sind diese Anordnungen recht kompliziert. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Anordnung zur Klappenanblasung zu schaffen.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Anordnung als erzwungener Luft/Gasstrom die Abgase aus einer oder mehreren, an &en Tragflächen angeordneten Gasturbinentriebwerken ohne Verwendung von Rohrleitungen oder dergleichen zugeführt werden.

Vorzugsweise ist dabei jedes Triebwerk mit in Längsrichtung verlaufender Achse in einer stromlinienförmigen Umkleidung oder Ausbauchung direkt unter der Tragfläche angeordnet, wobei die Umkleidung oder Ausbauchung ein wesentliches Stück vorn über die Tragfläche vorsteht. Die erwünschte, über die Spannweite verlaufende Spreizung

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der Triebwerkabgase kann dadurch erreicht werden, daß diese durch Seitentüren in der Ausbauchung geleitet werden, wobei ein spezieller Leit- oder Spreizkörper am Ende der Ausbauchung weitgehend in Flucht mit dem Triebwerk so angeordnet ist, daß die Abgase durch die Seitentüren in den Strömungswiderstand verringernder Weise austreten. Vorzugsweise besitzt der Leit- oder Spreizkörper ein hinteres Teil, das einen stromlinienförmigen Schwanz für die Ausbauchung bildet. ■

Als Triebwerk kann jede Gasturbine mit

einer passenden Kapazität eingesetzt v/erden, jedoch wird vorzugsweise ein sogenanntes Hubtriebwerk verwendet (dessen Achse von vorn nach hinten und nicht vertikal verläuft) und nicht ein ständig betriebenes Rückstoßtriebwerk. Das Hubtriebwerk, das nicht ständig angetrieben wird, ist bei der gleichen Kapazität wie ein Rückstoßtriebwerk kleiner, von geringerem Gewicht und preiswerter. Die Triebwerke für das Klappenanblassystem brauchen nur beim Start und bei der Landung zu laufen, d.h. während der gleichen Zeiten wie ein Hubtriebwerk, das in der üblichen Weise zur Erzeugung eines unmittelbaren AufwärtsSchubes eingesetzx wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten:

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3?ig, 1 das Triebwerk und Klappensystem in einer schematisehen Seitenansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht und

Pig. 3 einen Querschnitt entlang der linie

IH-III in Fig. 1 .

In den Zeichnungen sind unter einer Plugzeugtragfläche 2 Gasturbinentriebwerke 3 angeordnet, die jeweils von einer stromlinienförmigen Umkleidung oder Ausbauchung 1 umschlossen werden, die einen kleinstmöglichen Querschnitt besitzt und eng an der Unterseite der Tragfläche angeordnet ist. Der normalerweise große Basisströmungswiderstand , der in Verbindung mit an. den Tragflächen befestigten Triebwerken auftritt, wird durch einen speziell geformten Leitkörper 4 verringert, der einen Teil des inneren Aufbaus vom hinteren Ende der Umkleidung 1 bildet. Die Umkleidung oder Ausbauchung besitzt hinter dem Triebwerk eine Reihe von sich nach außen blumenblattförmig öffnenden Auslaßtüren 5, die teilweise aus schallschluckendem Material hergestellt sind.

Durch Lüfteinlässe 6 in den Seiten der Umkleidung in der Mbe der Nase wird dem Triebwerk Primär-

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luft zugeführt. Diese Einlasse sind beim normalen Reiseflug durch fluchtende Einlaßtüren 7 geschlossen, die nach innen aufschwenken, wenn das Triebwerk in Punktion ist. Die Triebwerkabgase treten durch mehrflügelige Düsen 12 in eine Ejektorkammer 8 ein, und saugen dabei Sekundärluft durch nach innen öffnende Einlaßtüren 9 in der Umkleidung im Bereich des hinteren Triebwerkendes an. Ein Konuskörper 10 innerhalb des Ringes von Düsenflügeln 12 und die Ejektorkammer 8 sorgen für Kontinuität zwischen dem Triebwerk 3 und dem speziellen Leitkörper 4.

Es ist zu erkennen, daß der Leitkörper 4 ein hinteres Teil besitzt, welches das konische Ende der Umkleidung oder Ausbauchung 1 hinter den Auslaßtüren bildet und ein vorderes Teil innerhalb des Ringes der Auslaßtüren besitzt, das im Durchmesser von einem eingeschnürten Bereich an der Verbindung mit dem Konuskörper nach hinten zunimmt. Dadurch verleiht das rückwärtige Teil dem hinteren Ende der Ausbauchung nicht nur eine den Strömungswiderstand verringernde äußere aerodynamische Porm, sondern auch der innere vordere Teil wirkt als ein aerodynamischer Spreizer für die durch die Auslaßtüren 5 gelangenden Abgase. Die Generatorgase mischen sich mit dem Sekundärluftstrom in der Ejektorkammer 8 und verlaufen durch die Türen 5 hindurch um den Leitkörper 4 , wobei sie als ein Strom mit hoher Geschwindigkeit und-einer beträchtlichen horizontalen Spreizung ausgestoßen werden.

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Die Tragfläche 2 ist an ihrer ablaufenden Kante mit einer Klappenanordnung 11 für hohe Auftriebsleistung versehen. Diese Klappenanordnung besteht aus einer Hauptklappe 13 und einer Hilfsklappe 14 auf der Hauptklappe , die relativ zu dieser nach unten auslenkbar w ist, wobei sich dann ein Schlitz 15 zwischen der Hase der Hilfsklappe und.dem Hauptkörper der Klappenanoranung öffns~. Aufgrund der mit hoher Geschwindigkeit unter der Tragfläche nach hinten mit breiter horizontaler Spreizung ausgesteuerten Triebwerkabgase wirkt die Klappenanordnung wie eine angeblasene Klappe , obwohl keinerlei Leitwege in der Tragfläche zur Zuführung von unter Druck stehendem Gas zur Klappenanordnung vorgesehen sind.

Bei der dargestellten Anordnung sind vier

solcher Triebwerke 3 vorgesehen, .und zwar jeweils zwei unter jeder Tragfläche, damit eine kontinuierliche Spreizung über die Spannweite erfolgt und damit die Abgase auf das gesamte Klappensystem wirken. Ss sei bemerkt, daß diese Triebwerke nur bei Start und Landung benutzt werden, um den Auftrieb in Verbindung mit dem Klappensysten zu verstärken und während des normalen Reisefluges abgeschaltet werden. Das Flugzeug hat gesonderte , nicht dargestellte Rückstoßtriebwerke , die beispielsweise im Schwanzbereich des Rumpfes angeordnet sein können.

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Ein besonders hervorstechender Vorteil der erzindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß das Düsengeräusch der Triebwerk« stark vermindert wird. Sowohl bei den Einlaß- als auch bei den Auslaßtüren werden schallschluckende Werkstoffe eingesetzt. Auch der Leitkörper und ein Ringkörper der Umkleidung am Gasaustrittsort v/erden mit schalldämriendem Material ausgekleidet.

Die gesamte Triebwerkanordnung bildet ein in sich geschlossenes Leistungserzeugungs/Siektorsyster: für ein Flugzeug mit äußeren angeblasenen Klappen, wobei das System innen integrierte Durchlässe besitzt, die dazu dienen, die.Abgase über die Spannweite zu spreizen und einen größeren Bereich der Tragflächenklappen zu überdecken, als es bisher mit einem normalen Düsenauspuff möglich war. Aufgrund der stromlinienförmigen Form der Umkleidung wird der aerodynamische Widerstand klein gehalten.

Ein weiterer wesentlicher Yorteil der beschriebenen Anordnung besteht darin, daß ein vorhandenes konventionelles Flugzeug mit ihm nachträglich ausgerüstet werden kann, um diesem Kurzstart- und -landeeigenschaften zu verleihen.

Anhand der Ausführungsbeispiele wurde der Einsatz von Hubtriebwerken mit kurzen Betriebszeiten beschrieben, jedoch können natürlich auch andere Arten von Triebwerken eingesetzt werden, und insbesondere können ständig laufende Triebwerke vorgesehen werden, die ggfs. mit verringerter Leistung laufen, um den normalen Antriebsschub zu verstärken.

209809/1105 -Patentansprüche-BAD ORIGINAL

Claims

Patentansprüche

1./Anordnung zur Klappenanblasung bei ITugzeugtragflachen,

α gekennzeichnet, daß der Klappenanordnung als erzwungener Luft/ Gasstrom die Abgase von einem oder mehreren, an den Tragflächen angeordneten Gasturbinentriebwerken ohne Verwendung "von Rohrleitungen oder dergleichen zugeführt werden.

2. Anordnung nach Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Triebwerk (3) mit in Längsrichtung verlaufender Achse in einer stromlinienförmigen Umkleidung oder Ausbauchung (1) dicht unter der Tragfläche (2) angeordnet ist, und daß die Abgase zur Erzielung der Spreizung über die Spannweite durch Seitentüren (5) in der Ausbauchung geleitet werden.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Le it- oder Spreizkörper (4) am hinteren 3nde der Ausbauchung (1) in Flucht mit dein Triebwerk (3) so angeordnet ist, daß die Abgase durch die Seitentüren (5) in den Strömungswiderstand verringernder Weise austreten.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Leit- oder Spreizkörper (4) hinten einen stromlinienförmigen Schwanz für die Ausbauchung bildet.

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5. Anordnung nach Anspruch 2, 3 oder 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die Seitentüren (5) schallschluckendes Material enthalten.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Tragflächen angeordneten !triebwerke Hubtriebwerke (mit horizontaler statt vertikaler Achsenanordnung) und keine ständig laufenden Triebwerke sind.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die 'Ausbauchung (1) vor dem Triebwerk mit Einlaßtüren (7) für Primärluft versehen ist, und daß die Einlaßtüren schallschluckendes Material enthalten.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Leit- oder Spreizkörper (4) und ein Ringraum der Ausbauchung am Gasaustrittsort mit schallschluckendem Material ausgekleidet ist.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Triebwerk eine mehrflügelige Düse (12) zugeordnet ist, die die Triebwerkabgase in eine Ejektorkammer (8) leitet, wo sie mit durch Einlaßtüren (9) an den Seiten der Ausbauchung zugeführter Sekundärluft gemischt werden.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein konisch verlaufender Körper (10) in der Ejektorkammer (8) an seinem hinteren Ende mit dem vorderen Ende des Leit- oder Spreizkörpers verbunden ist.

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