DE2363496A1

DE2363496A1 - ROLLING CONTROL FOR AIRCRAFT DRIVEN BY MEANS OF A FAN, IN PARTICULAR RING-WING

Info

Publication number: DE2363496A1
Application number: DE19732363496
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Kook
Original assignee: Dornier System GmbH
Current assignee: Dornier System GmbH
Priority date: 1973-12-20
Filing date: 1973-12-20
Publication date: 1975-07-03
Also published as: CA1005649A; FR2271982A1; GB1441516A; FR2271982B1; IT1023439B; DE2363496B2

Description

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DORNIER SYSTEM GMBH
FriedrichshafenDORNIER SYSTEM GMBH
Friedrichshafen

Rollsteuerung für mittels Mantelgebläse antreibbare Fluggeräte, insbesondere RingflüglerRoll control for aircraft that can be driven by means of a ducted fan, in particular ring-winged aircraft

Die Erfindung betrifft eine Rollsteuerung für mittels Montelgebläse antreibbare Fluggeräte, insbesondere Ringflügler, die am Ende des Ströaungskanals «ine verschwenkbare Uelenkjalousie fUr Vertikal» flug, Schwebeflug, Transition und Schnellflug aufweisen.The invention relates to a roll control for by means of a Montel fan propelled aircraft, in particular ring-winged aircraft, which at the end of the flow channel "have a swiveling Uelenkjalousie for vertical" flight, hover, transition and high-speed flight.

Unter der Bezeichnung "Aerodyne" ist ein Fluggerät bekannt (Dernier Post 1-1973, Seite 17 ff.), bei de« sich innerhalb eines Gebeläsenantels ein Ströeungskanal befindet, an dessen Ende der Strahl durch eine Reihe von Klappen sehr oder weniger nach unten uagelenkt werden kann. Der Abgasstrahl des Triebwerks wird is Inneren des Leitwerksträgers nach hinten gefuhrt und dient dort zur Gier» und Nicksteuerung im Schwebeflug. Bein Schnellflug werden Nick- und Giersteuerung durch Steuerflächen eines konventionellen Leitwerks as Heck des Leitwerk strägers bewirkt. Die Rollsteuerung erfolgt i» Schwebeflug und ie Vorwärtsflug durch eine vertikal· Kielklappe, die sich unmittelbar hinter den Hauptkaskadeklappen befindet und durch ihr· Anordnung unter de» Schwerpunkt bein Ausschlagen ein Rollaoaent liefert.An aircraft is known under the name "Aerodyne" (Dernier Post 1-1973, page 17 ff.), In which there is a flow channel inside a fan jacket, at the end of which the jet is directed very or less downwards by a series of flaps can be. The jet of exhaust gas from the engine is directed to the rear inside the tail girder, where it is used for yaw and pitch control when hovering. In high-speed flight, pitch and yaw control are effected by the control surfaces of a conventional tail unit at the rear of the tail unit support. The roll control is carried out in the hover flight and the forward flight through a vertical keel flap, which is located directly behind the main cascade flaps and, due to its arrangement under the center of gravity, provides a roll aaent when it is turned.

Di· Aufgabe d»x Erfindung besteht darin, ein· wirkungsvoll· Rollsteuerung für Fluggerät· eit Mantelgebläs·, insbesondere Ringflügler zu schaffen, die nur geringen Aufwand on Mechanischen bewegbaren Teilen erfordert und leicht anspricht.Di · Task d "x invention is to provide an effective · · roll control for aircraft · ince · Mantelgebläs, especially coleopter that requires little effort on mechanical moving parts and easily responds.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgeaäß bei einem mit einen Mantelgebläse versehenen Fluggerät dadurch gelöst, daß der Strömungskanal ■ittels einer vertikalen Trennfläche in zwei Strömungskanäle aufgeteilt ist und sich an der Vorderkante der Trennfläche mindestens eine um eine vertikale Achse schwenkbare vertikale Klappe befindet. Durch Klappen hinter de» Gebläselaufrad kann die Strömung einseitig so abgelenkt werden, daß von des einen Teil der Umlenkjalousie ein größerer Schub erzeugt wird als von dem anderen, was zur Erzeugung eines Rollmomentes fuhrt.This object is achieved according to the invention in an aircraft provided with a jacket fan in that the flow channel ■ Divided into two flow channels by means of a vertical dividing surface and at the front edge of the separating surface there is at least one vertical flap pivotable about a vertical axis. The flow can be unidirectional through flaps behind the fan impeller be distracted so that from one part of the deflector a greater thrust is generated than by the other, which leads to the generation of a roll moment.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform der Erfindung ist dmx Raum zwischen Gebläselaufrad und Umlenkjalousie von einer das Antriebsaggregat umschließenden Zelle in zwei im wesentlichen vertikal verlaufenden Kanäle aufgeteilt und vertikale Klappen leiten die vom Gebläselaufrad kommende Strömung in den einen oder anderen Kanal* Auch hierdurch kennen feinfühlig Rollbewegungen eingeleitet oder ausgeglichen werden. .In a further advantageous embodiment of the invention DMX space between the fan impeller and Umlenkjalousie of a the drive unit surrounding cell into two substantially vertically extending channels is divided and vertical flaps forward coming from the blower wheel flow in one or the other channel * Also thereby know sensitively rolling movements initiated or be balanced. .

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus den Figuren, die nachfolgend beschrieben sind. Es zeigen:
Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung eines erfindungsgemäßen Flüggeräts während des Schnellflugs,Further advantages, features and possible applications of the invention emerge from the figures which are described below. Show it:
1 shows a basic representation of a wing device according to the invention during high-speed flight,

Fig. 2 einen RingflUgler gemäß Fig. T, während des Vertikalflugs, Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Fluggeräts gemäß Fig. 1 und 2 undFig. 2 shows a ring wing according to Fig. T, during vertical flight, 3 shows a partially sectioned side view of an aircraft according to the invention according to FIGS. 1 and 2 and

Fig. 4 eine horizontale geschnittene Ansicht entsprechend Fig. 3. Fig. 1 zeigt ein als Ringflügler ausgebildetes Fluggerät 2 während des Schnellfluge· Das Fluggerät 2 besteht aus einer Nutzlastspitze 4, einem in Fig. 1 und 2 nicht sichtbaren Triebwerk, einemFIG. 4 shows a horizontal sectional view corresponding to FIG. 3. FIG. 1 shows an aircraft 2 designed as a ring-winged aircraft during high-speed flight · The aircraft 2 consists of a payload tip 4, an engine not visible in FIGS. 1 and 2, a

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Geblüseaantel 6, ein·« Leitwerk«trüger 8 und eines Leitwerk 10. Während des Schnellflug« wird die Strömung 12 nur wenig in einer Richtung entgegen der Schwerkraft abgelenkt; während des Vertikalflugs und der Transition ist die Umlenkung wesentlich größer, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.Fan jacket 6, a "tail unit" 8 and a tail unit 10. During During rapid flight, the flow 12 is only slightly deflected in one direction against the force of gravity; during vertical flight and the Transition, the deflection is much greater, as shown in FIG. 2 is shown.

Die Schnittansicht von Fig. 3 zeigt das Innere des Geblöseaantels 6. Die Ströuung 12 wird «ittels eines Gebläserades 14 erzeugt, das «it verstellbaren Blättern ausgestattet ist. Die fUr den Antrieb des Gebläserades 14 notwendige Wellenturbine befindet sich innerhalb einer Zelle 16, die in Draufsicht in Fig. 4 dargestellt ist. Zelle 16 unterteilt den inneren Ströaungskanal 18 in zwei Ströaungskanöle 20, 22. Die geteilte Strömung 12 wird von zwei voneinander getrennten UelenkJalousien oder Kaskaden 24, 26 in einer Richtung entgegen der Schwerkraft usgelenkt. Die Zelle 16 ist so ausgebildet, daß sie sich keilförmig nach vorne bis in Nähe des Laufrades 14 erstreckt; sie teilt den Strömungskanal 18 in einer senkrechten Ebene. Die beiden Strönungskanäle 20, 22 haben gleiche Querschnittsflächen und leiten die Strömung ohne.Kontursprünge zu den beiden Umlenk Jalousien 24, 26, die sowohl parallel zueinander stehen können als auch ein V bilden können.The sectional view of FIG. 3 shows the interior of the release jacket 6. The flow 12 is generated by means of a fan wheel 14, which is equipped with adjustable blades. The one for the drive The shaft turbine required for the impeller 14 is located within a cell 16, which is shown in plan view in FIG. 4. Cell 16 divides the inner flow channel 18 into two flow channels 20, 22. The split flow 12 is made by two separate Uelenk blinds or cascades 24, 26 deflected in a direction counter to gravity. The cell 16 is designed so that they extends wedge-shaped forward to the vicinity of the impeller 14; it divides the flow channel 18 in a vertical plane. The two Flow channels 20, 22 have the same cross-sectional areas and conduct the flow without contour jumps to the two deflection blinds 24, 26, which can be parallel to each other or can form a V.

Es besteht nun die Möglichkeit, Über eine Beeinflussung der Querschnittsflächen der Strösungskanäle 20, 22 den Massenstro« der Strömung 12 so zu steuern, daß eine Schubdifferenz zwischen den beiden Jalousien 24, 26 und dcait ein Rolleoeent entsteht.There is now the possibility of influencing the Cross-sectional areas of the flow channels 20, 22 the mass flow Control flow 12 so that a thrust differential between the two Blinds 24, 26 and a Rolleoeent is created.

Hierzu wird das Vorderteil der Zelle 16 oberhalb und unterhalb einer Nabe 28 als Klappe 30 ausgebildet. Die beiden Klappen 30 werden zur Rollsteuerung gleichzeitig zur selben Seite ausgeschlagen, wodurch der Massenstrom in dem einen Ströaungskanal 20 oder 22 auf Kosten desFor this purpose, the front part of the cell 16 is above and below a hub 28 designed as a flap 30. The two flaps 30 are knocked out at the same time to the same side for roll control, whereby the mass flow in the one flow channel 20 or 22 at the expense of

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anderen vergrößert wird. Die Grüße des Ausschlagwinkels der Klappen ist abhängig von erforderlichen Rollmoment. In Fig. 4 ist eine Klappe mit Voli-Linien in ihrer neutralen Stellung und mit gestrichelten Linien 30* bei der Erzeugung eines Rollmoaents gezeigt.other is enlarged. The greetings of the deflection angle of the flaps depends on the required rolling torque. In Fig. 4, a flap with voli lines is in its neutral position and with dashed lines Lines 30 * shown in the creation of a rolling moat.

Die Rollsteuerung durch eine differenzierte Aufteilung des Massenetrons 12 auf die Jalousien 24, 26 durch hinter dem Laufrad angeordneten Klappen 30 zeichnet sich durch Einfachheit, geringes Baugewicht und guten Wirkungsgrad aus. Auch werden die Vorteile einer zentralen Baugruppe der Zelle 16 als kompakte Antriebseinheit, die Triebwerk, Getriebe, Fan υηά Tanksystem enthält, -ausgenutzt. Dadurch brauchen keine großen Kräfte mehr durch den Gebläsemantel geleitet werden. Strahlruder in der Strömung hinter den Jdbusien 24, 26, die den Hauptschubvektor zur Rollsteuerung ablenken, sind nicht erforderlich. The roll control through a differentiated division of the masseur 12 to the blinds 24, 26 by means of flaps 30 arranged behind the impeller is characterized by simplicity, low structural weight and good efficiency. The advantages of a central assembly of the cell 16 as a compact drive unit, which contains the engine, transmission, fan and tank system, are also utilized. This means that there is no longer any need to pass large forces through the fan jacket. There is no need for thrusters in the flow behind the jets 24, 26 which divert the main thrust vector for roll control.

11.12.1973
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Claims

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Claim:

Roll control for aircraft that can be driven by means of a ducted fan, in particular ring-winged aircraft, which are at the end of the flow channel adjustable Italian blind for vertical flight, hovering flight, transition and high-speed flight, characterized in that the flow channel (18) by means of a vertical separating surface (16) in two flow channels (20, 22) is divided and located at the leading edge the separating surface (16) is located at least one vertical flap (30) pivotable about a vertical axis.

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ORIGINAL INSPECTED

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