DE3132959C2 - Flugzeug mit kurzgekoppeltem Entenflügel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung hat ein Flugzeug mit kurzgekoppeltem Entenflügel zum Gegenstand. Entenflügel und Tragflügel werden zu aerodynamisch günstiger Intererenz gebracht, wobei die geometrische Form der Tragflügelvorderkante dem Abwindfeld des Entenleitwerks angepaßt wird, so daß, je nach Manöverfall, die Koppelung beider tragenden Flächen optimiert ist (Entkoppelung im Gebiet niedriger Anstellwinkel/Koppelung im Gebiet höherer Anstellwinkel).

Description

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Die Erfindung betrifft ein Flugzeug mit kurzgekoppeltem Enten^ügeL

Flugzeugkoafigurationen der genannten Art sind bekannCsiehe US-PS 27 47 816 und Interavia 1/1981 Seite 21 f. Aus der letztgenannten Literaturstelle sind die Vorteile einer kurzgekoppelten Entenleitwerkskonfiguration mit den Auswirkungen auf Struktur, Gewicht, Manöverleistungen im Gebiet höhere Anstellwinkel und Hochauftrieb bekannt.

Die unbestreitbaren Vorteile des kurzgekoppelten Entenleitwerks können jedoch durch Nichtlinearitäten im Längsmomentenverhalten schon bei niedrigen Anstellwinkeln in gravierende Leistungseinbußen umschlagen. Dieses Verhalten ist typisch für Entenflugzeugkonfigurationen, wie sie dem Stand uer Technik im modernen Kampfflugzeugbau entsprechen, als da sind schlanke Flügel und Entenleitwerksgrut: rrisse, kleine Abstände zwischen Entenleitwerk und Tragflügel, kräftig gepfeilte Vorderkanten und damit starke gegenseitige Interferenzwirkung zwischen Entenleitwerk und Tragflügel durch kurzgekoppelte Lage zueinander sowie in der Aktion der jeweiligen Vorderkanten-, Seitenkanten- und/oder Rumpfwirbelsysteme. Hierin vor allem ist der Grund für das Auftreten der angesprochenen Nachteiie zu sehen.

Die sich anbietende Möglichkeit, durch räumliche Entkopplung der Bauteile Tragflügel/Entenleitwerk das Stabilitätsproblem zu lösen, hat jedoch eine höhere Oberfläche, längeren Rumpf, und höhere Biegemomente, d. h. ganz allgemein einen Gewichtszuwachs als direkten Nachteil zur Folge. Außerdem reduziert sich die Möglichkeit zur Ausnützung des Prinzips der künstlichen Längsstabilität, da die vorgegebene Grundstabilitat sich nach dem Pitch-up-Verhalten richten muß, wodurch im unterkritischen Bereich relativ stabile Konfigurationen mit entsprechend geringerem aerodynamischen Leistungen impliziert sind.

In der DE-AS 12 96 020 ist eine Ausführungsform zur Verbesserung des »Pitch-up-Verhaltens« über Profil- und Ausbauvarianten offenbart, allerdings dienen die offenbarten Maßnahmen der Vermeidung eines kopflastigen Momentes und der Verbesserung der Richtungsstabilität.

Eine technisch ähnliche Lösung offenbart die DE-PS 20 12 243, die sich auf eine Deltaflügelkonfiguration mit Hub- und Vortriebs-Schuberzeugern (VTOL) bezieht. Hier wird aus dem gegebenen Deltaflügelgrundriß ein bestimmter Bereich »herausgeschnitten« und schwenk- g5 bar gemacht. Eine Interferenz wird hier durcli zusätzlich angeordnete Klappen an der Hinterkante des Entenflügels und der direkt nachfolgenden Vorderkante des aus

geschnittenen Deltaflügels erzielt.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß durch räumliche Entkopplung der Bauteile Tragflügel und Entenleitwerk das Stabilitätsproblem zwar gelöst werden kann, sich jedoch Nachteile im Hochauftriebs- und Manöverfall durch Aufgabe der positiven Interferenzwirkung bezüglich Auftrieb und Widerstand ergeben sowie in bezug auf die bereits genannten Struktur-Gewichtsund Leistungsprobleme.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Flugzeug mit kurzgekoppeltem Entenflügel anzugeben, bei dem die strukturseitigen Vorteile der kurzen Kopplung erhalten bleiben, die leistungs- und stabilitätsmäßigen Nachteile jedoch vermieden werden und insgesamt eine optimale Interferenz mit dem Entenleitwerk erzielt werden kann.

Diese Aufgabe ist durch die im Patentanspruch aufgezeigten Maßnahmen gelöst

Die Vorteile einer solchen Konfiguration liegen auf der Hand. Neben den bereits ausführlich geschilderten, nämlich der Erzielung optimaler Interferenz mit dem Entenleitwerk, kommt es zu einer Linearisierung des Momentenverhaltens und der Stabilisierung und Kontrolle der interferierenden Wirbelsysteme.

Die Erfindung ist anhand der Figuren näher erläutert Diese zeigen

Fig. la, Ib Gnsadversionen aerodynamischer Entkopplung,

F i g. 2a einen Doppeldeltaflügel,

F i g. 2b einen Sägezahnflügel.

Grundgedanke der Erfindung ist es, eine Ausformung der Tragflügelvorderkante 3 zu erzielen, die eine optimale Interferenz der beiden tragenden Flächen, d. h., zwischen Entenleitwerk 4 und der Tragfläche 5, zuläßt. Hierbei sollen die verschiedenen sich mit steigendem Anstellwinkel entwickelten Strömungsformen an beiden Grundrissen berücksichtigt werden.

Dementsprechend ergeben sich Modifikationen der Flügelvorderkante 3 im Nachlaufb^reich des Entenleitwerks 4 entsprechend Fig. la, Ib für Basisflügel mit ursprünglich durchgehend gerader Vorderkante 3, die auf bestimmte Einsatzgebiete zugeschneidert werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Flugzeug mit kurzgekoppeltem Entenflügel, dadurch gekennzeichnet, daß bei kleinen An- stellwinkeln eine aerodynamische Entkopplung und geringe Interferenz zwischen dem Entenleitwerk (4) und dem Tragflügel (5) durch geometrische Ausformungen der Tragflügelvorderkante (3) entsprechend dem Abwindfeld (6) des Entenleitwerks (4) auftritt und bei hohen Anstellwinkeln eine aerodynamische Entkopplung und eine starke Interferenz erzielt wird.