DE2523180A1 - Flankenpropeller fuer schnelle flug- und schwimmkoerper - Google Patents

Flankenpropeller fuer schnelle flug- und schwimmkoerper

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DE2523180A1 DE19752523180 DE2523180A DE2523180A1 DE 2523180 A1 DE2523180 A1 DE 2523180A1 DE 19752523180 DE19752523180 DE 19752523180 DE 2523180 A DE2523180 A DE 2523180A DE 2523180 A1 DE2523180 A1 DE 2523180A1
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    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
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Description

Patentanmeldung Flankenpropeller für schnelle Flug- nnd Schwimmkörper
Die Erfindung betrifft den Antrieb von schnellen Flug- und Schwimmkörpern mittels Flankenpropeller.
Bei großen Flug- bzw. Fahrtgesiiwindigkeiten beschleunigt der Erfindungsgegenstand entsprechend große Luft- bzw. Wassermassen von der Propellerachse nur langsam radial nach außen oder zur Propellerachse nach innen. Infolge dieser geringen Beschleunigung bleiben heim Umlenken der Luft bzw. des Wassers entgegen der Flug- bzw. Fahrtrichtung die damit verbundenen Wirbelverluste und die Geräuscherzeugung klein.
Als Antrieb für schnelle Flug- und Schwimmkörper haben einesteils die bekannten Strahlantriebe durch Gase einen zu hohen Kraftstoff-Verbrauch bzw. durch Wasser einen zu schlechten Wirkungsgrad der Pumpen und zu große Rohrleitungsverluste.
Zum anderen Teil haben die üblichen Schraubenpropeller gegenüber dem Erfindungsgegenstand den Nachteil, daß ihr Wirkungsgrad mit zunehmender Flug- bzw. Fahrtgeschwindigkeit abnimmt, weil die Luft bzw. das Wasser in der Propellerkreisfläche übermäßig beschleunigt und verwirbelt wird.
Für die bauliche Gestaltung gelten vergleichsweise folgende Kriterien:
üblicher Schraubenpropeller Flankenpropeller
Profil - Querachse
radial zur Propallerachse vorwiegend parallel zur Propellen
achse
Profil - Längsachse
Winkel zur Propellerkreisfläche Winkel zur Tangente am vom Prowirkungsvoll angestellt pellerflügel beschriebenen
Kreisbogen wirkungsvoll angestellt
Profil - Ebene
tangential auf dem vom vorwiegend parallel zur Pro-
Propellerflügel beschriebenen pellerkreisfläche Kreisbogen
Propeller - Leistung
kleiner Drehmoment mal großer Drehmoment mal
große Drehzahl kleine Drehzahl.
Ist beim Eründungsgegenstand der Anstellwinkel zwischen Profil-Längsachse und Tangente nach innen geöffnet, so erzeugt beim Drehen die Luft bzw. das Wasser eine Flankenkraft ebenfalls nach innen. Ist gleichzeitig der Anstellwinkel zwischen Profil-Querachse und Paralleler zur Propellerachse entgegen der Flug- bzw. Fahrtrichtung nach innen geöffnet, so wird die Luft bzw. das Wasser nach hinten beschleunigt, wodurch der Propellerschub entsteht.
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Die folgenden Figuren zeigen einige Beispiele der baulichen Gestaltung des Erfindungsgegenstandes:
1) Mit Flankenkraft nach innen gepreßte Propellerflügel
2) Mit Flankenkraft nach außen gepreßte Propellerflügel
3) Durch übliche Verstelleinrichtung verstellte Propellerflügel «*) Mit Ring zusammengehaltene Flügelspitzen
5) Von Profilarmen getragene Propellerflügel
6) Abwechselnde Propellerflügel für Flankenkraft nach innen bzw.außen 73 In Flug- bzw. Fahrtrichtung abwechselnde Flügelteile
8) In Drehrichtung abwechselnde Flügelteile
9) Zum Zylinder zusammengefaßte, abwechselnde Flügelteile 10) Gegenläufige Propeller
Die scheaatischen Darstellungen bedeuten:
la) Vorn am Flug- bww. Schwimmkörper (1) dreht sich der Flankenpropeller (2) mit seinen Propellerflügeln (3) um die Propellerachse (4) in Flug- bzw. Fahrtrichtung (5) linksherum(6). Die Profil-Querachse (7) eines Propellerflügels (3) ist dabei gegenüber den Parallelen (8) zur Propellerachse (4) um den Winkel (9) nach innen zur Propellerachse angestellt, was beim Drehen Propellerschub (1O) erzeugt.
Ib) Die Profil-Längsachse (11) eines Propellerflügels (3) ist gegenüber der Tangente (12) am Drehkreis (13) eines Propellerflügels (3) um den Winkel (14) nach innen angestellt, was beim Drehen als Komponente für den Propellerschub (10) Flankenkraft (15) nach innen erzeugt.
2a) Entgegen Fig. la) ist die Profil-Querachse (7) ua den Winkel (16) nach außen angestellt, was ebenfalls Propellerschub (1O) erzeugt.
2b) Entgegen Fig. Ib) ist die Profil-Längsachse (11) um den Winkel (17) nach außen angestellt, was Flankenkraft (18) nach außen erzeugt.
3a) und 3b)
Die zusammengefaßten Anstellwinkel (9) und (14) wie in Fig. la) und Ib) dargestellt, können durch eineübliche Verstelleinrichtung In die für die jeweilige Flug- bzw. Fahrgeschwindigkeit wirksamen Anstellwinkel (19) bzw. (20) verstellt werden.
4a) und 4b)
Die Spitzen der Propellerflügel (3) sind durch einen Ring (21) miteinander verbunden, wodurch sie sich gegenseitig stützen.
5a) und 5bX
Die Profilarme (22) halten die Propellerflügel (3) im wirksamen Abstand vom Flug- bzw. Schwimmkörper (1), wobei ihre Profilform (23) wie bei üblichen Schraubenpropellern zum Propellersehub (10) beiträgt.
6a) lei den im Drehkrele (13) aufeinanderfolgenden Propellerflügeln sinddie Anstellwinkel (14) und (17) den Profillängsachsen (11), wie In Fig. Ib und 2b) dargestellt, abwechselnd nach innen bzw. nach außen anstellt, was naah innen bzw. nach außen gerichtet« Flakkenkräfte (IS) und (18) erzeugt.
6b) Winkelschnitt A-B. Die Anstellwinkel (9) und (16) der Profil-Querachsen (7) weahseln bei den aufeinanderfolgenden Propellerflügeln (3) ab, wodurch sie, wie in Fig. la) und 2a) dargestellt, beide Propellerschub (10) erzeugen.
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7a) Der in Flug- bzw. Fahrtrichtung hintere Flügelteil (24) und der vordere Flügelteil (25) erzeugen beide, wie in Fig. la bzw. 2a dargestellt, Propellerschub (10), wobei der hintere Flügelteil (24) den vom vorderen Flügelteil (25) beschleunigten Abstrom ausnutzt.
7b) Die Flügelteile (24) und (25) erzeugen, wie in Fig. Ib und 2b dargestellt, abwechselnd nach innen und nach außen gerichtete Flankenkräfte (15) und (18), wobei der hintere Flügelteil(24) die Querströmungen des vorderen Flügelteils (25) ausnutzt.
8a) Der bei Drehrichtung linksherum (6) vordere Flügelteil (26) und der hintere Flügelteil (27) erzeugen beide, wie in Fig. la und 2a dargestellt, Propellerschub (1O).
8b) Die Flügelteile (26) und (271 erzeugen, wie in Fig. Ib und 2b dargestellt, abwechselnd nach innen bzw. nach außen gerichtete Flankenkräfte (15) bzw. (18).
9a) und 9b)
Beim zum geschlossenen Zylinder erweiterten Flankenpropeller(2) haben die Flügelteile (24) und (25) die gleichen Funktionen wie in Fig. 7a und 7b, 8a und 8b dargestellt.
10) Beim rechtsdrehenden (28), üblichen Schraubenpropeller(29) entspricht der Anstellwinkel (30) zwischen Propellerebene(31) und Profil-Längsachse (11) der Summe aus Gewindesteigung einer Schraube in festen Werkstoff und dem Slipp infolge der nachgiebigen Luft bzw. des Wassers.
Beim linksdrehenden (6) Flankenpropeller (2) vergrößert sich der Anstellwinkel (32) des Profilarmes (22) einerseits infolge des Ab3troms vom Schraubenpropeller (29) und andererseits infolge der wesentlich kleineren Drehzahl des Flankenpropellers (2) .
Der Anstellwinkel (9) des Propellerflügels (3) bezieht eich dagegen, wie in Fig. la dargestellt, auf die Propellerachse (4) statt auf die Propellereben· (31) - einerseits infolge der kleineren Drehzahl und andererseits infolge des geringen Slipps quer zur Flug- bzw. Fahrtrichtung (5). Bei großer Flug- bzw. Fahrgeschwindigkeit bleibt der Anstellwinkel (9) daher sehr klein, wodurch dl· Flankenkraft sehr groß wird.
00988^/0425

Claims (10)

  1. Λ*
    Patentansprüche
    i.) Flankenpropeller für schnelle Flug- und Schwimmkörper sind dadurch gekennzeichnet/ daß zum Antrieb die in Kegelform um die Propellerachse drehenden Propellerflügel in zwei Richtungen geneigt sind:
    Erstens ist dar Anstellwinkel zwischen der Profillängsachse und der Tangente am beim Drehen vom Propellerflügel beschriebenen Kreisbogen wirkungsvoll nach innen geöffnet, wodurch bei großer Flug- bzw. Fahrtgeschwindigkeit auch große Luftbzw. Waeserraengen von der Propellerachse radial nach außen nur wenig beschleunigt werden.
    Zweitens ist der Anstellwinkel zwischen der Profil-Querachse und der Parallelen zur Propellerachse entgegen der Flug- bzw. Fahrtrichtung wirkungsvoll nach innen geöffnet, was infolge der geringen Beschleunigung der Luft- bzw. des Wassers einen großen Propeller-Wirkungsgrad ergibt.
  2. 2.) Flankenpropeller nach Anspruch 1 sind dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb beide Anstellwinkel der Profil-Längsachse und der Profil-Querachse nach außen geöffnet sind, wodurch viel Luft- bzw. Wasser nach innen und entgegen der Flug- bzw. der Fahrtrichtung nur gering beschleunigt werden.
  3. 3.) Flankenpropeller nach Anspruch 1 und/oder 2 sind dadurch ■j ik :iÄf».iöichnet, daß für verschiedene Flug- und Fahrtgeschwindigkeiten und für die Rückwärts-ihrt eine übliche Verstelleinrichtung sinngemäß eingebaut vird, wodurch sich die Anstellwinkel der Profil-Längs- wie Querachsen der jeweiligen Flug- bzw. Fahrtgeschwindigkeit und -richtung anpassen.
  4. 4.) Flankenpropeller nach Anspruch 1 und/oder 2 sind dadurch gekennzeichnet, daß zum Erhöhen der Festigkeit bei größerer Anzahl von Profiler flügeln deren Flügel spitzen durch einen Ring zusammengefaßt werden.
  5. 5.) Flankenpropeller nach Anspruch 1 bis 4 sind dadurch gekennzeichnet, daß zum Erhöhen des Propellerschubes Profilarme die Propellerflügel in wirkungsvollem Abstand vom Flug- bzw. Schwimmkörper halten und daß die Profil-Längsachsen der Profilarme 50 wirkungsvoll zur Propellerkreisfläche angestellt sind, daß sie, wie übliche Schraubenpropeller arbeiten.
  6. 6.) Flankenpropeller nach Anspruch 1 bis 5 sind dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausnutzen der Querströmungen die in Drehrichtung aufeinanderfolgenden Propellerflügel abwechselnd nach innen bzw. nach außen gerichtete Profil-Quer- und Längsachsen haben.
    60988 5/0425
  7. 7.) Plankenpropeller nach Anspruch 1 und 2 sind dadurch gekennzeichnet f daß zum Ausnutzen der Querströmungen und des Abstromes die in Flug- bzw. Fahrtrichtung aufeinanderfolgenden Flügelteile der Propellerflügel abwechselnd nach innen und nach außen gerichtete Profil-Quer- und Längsachsen haben.
  8. 8.) Flankenpropeller nach Anspruch 1 und 2 sind dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausnutzen der Querströmungen die in Drehrichtung aufeinanderfolgenden Flügelteile abwechselnd nach innen und außen gerichtete Profil-Quer- und Längsachsen haben.
  9. 9.) Flankenpropeller nach Anspruch 7 und 8 sind dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausnutzen der Querströmungen und des Abstromes und zum Erhöhen der Festigkeit die in Flug- bzw. Fahrtrichtung und die in Drehrichtung aufeinanderfolgenden Flügelteile zu einem geschlossenen Zylinder oder zu Zylinder-Teilen erweitert sind.
  10. 10.) Flankenpropeller nach Anspruch 1 bis 9 sind dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausnutzen der Querströmungen, der Abströmung und der Propellerkreisfläche ein weiterer Flankenpropeller oder ein üblicher Schraubenpropeller gegenläufig dreht.
    13 09885/0 4 25
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