DE328747C

DE328747C - Method and device for propelling aircraft

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Publication number: DE328747C
Application number: DE1918328747D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1918-04-13
Filing date: 1918-04-13
Publication date: 1920-11-05

Description

Das bisherige Mittel zum Antrieb von Luftfahrzeugen besteht in der Verwendung eines oder mehrerer durch Motoren angetriebener Propeller. Die Verwendung der verhältnismäßig größen und rasch umlaufenden Propeller bedingt verschiedene Nachteile. Die hohe Umlaufzahl macht den Propeller zu einem sehr empfindlichen Organ. Das durch den Propellerumlauf hervorgerufene Gerausch;, das·, ■ im Gegensatz zum Motorgeräusch!, sich in keiner Weise dämpfen läßt, wirkt verräterisch für die Erdbeobachtung und beeinträchtigt auch den mündlichen Verkehr zwischen den Insassen des Luftfahr-The previous means of propelling aircraft has been to use it one or more propellers driven by motors. The use of the proportionate large and rapidly rotating propellers cause various disadvantages. the high number of revolutions makes the propeller a very sensitive organ. That through the noise caused by the propeller rotation ;, the ·, ■ in contrast to the engine noise! cannot be dampened in any way, is treacherous for earth observation and also affects oral communication between the occupants of the aviation

zeuges.witnesses.

Bei Luftschiffen muß für seitlich der, Gondeln liegende Propeller ein den Wirkungsgrad beeinträchtigendes Zwischengetriebe nebst einem den Luftwiderstand erhöhenden Traggestänge vorgesehen werden, während bei unmittelbarem Antrieb der Propeller und Anordnung derselben hinter den. Gondeln die Gefahr eines Bruches bei der Landung häufig in die Erscheinung tritt. .In the case of airships, the propeller on the side of the nacelle must be a factor in the efficiency Interfering intermediate gear together with a support linkage which increases the aerodynamic drag be provided while with direct drive the propeller and assembly same behind the. Gondolas the risk of rupture on landing often becomes apparent. .

Noch empfindlicher sind die Einflüsse, welche die Verwendung eines Propellers bei Flugzeugen ausübt. Innerhalb des Propellerkreises ist das Schußfeld der Flugzeugbewaffnung gestört; ein Hindurchschießen durch den Propellerkreis .ist nur unter Verwendung komplizierter Kupplungsmechanismen möglich, die zwischen dem Motor und der Feuerwaffe eingeschaltet sind·. Um weiterhin zu vermeiden, daß der Propeller beim Rollen des Flugzeuges dem Erdboden nicht zu nahe kommt, muß das Fahrgestell desselben sehr hoch gebaut werden, ein Nachteil, der u. a. eine Erhöhung des Flugzeuggewichtes und des Luftwiderstandes zur Folge hat. Fernerhin ist man bei Flugzeugen mit mehreren Motoren und mehreren Propellern gezwungen, die Motoren in verhältnismäßig großen Abständen seitlich vom Schwerpunkt des Flugzeuges zu lagern, damit die Propellerkreise sich nicht überschneiden. ' The influences are even more sensitive which exercises the use of a propeller on aircraft. Inside the propeller circle the field of fire of the aircraft armament is disturbed; shooting through the propeller circle is only in use more complicated coupling mechanisms possible between the engine and the firearm are switched on. In order to further avoid that the propeller when rolling the If the aircraft does not come too close to the ground, the undercarriage of the same must very much be built tall, a disadvantage that, among other things, increases the weight of the aircraft and increases air resistance. Furthermore one is forced in aircraft with several engines and several propellers, the engines in relatively large To be stored at a distance to the side of the aircraft's center of gravity so that the propeller circles do not overlap. '

Zur Beseitigung dieser Nachteile bei Flugzeugen ist bereits der Vorschlag gemacht worden, Luft anzusaugen und unter die Tragfläche zu pressen und hierbei dieser angesaugten Luftmenge Dämpfe und die aus dem Dampfkessel entnommenen Heizgase unmittelbar beizumischen; hierdurch soll sich die angesaugte Luft erwärmen, expandieren und so ihre Leistungsfähigkeit erhöhen. Beim Abströmen von der Tragfläche soll hierbei die ■ angesaugte Luft noch durch Reaktion wirken. Hierdurch glaubte man in erster Linie eine lotrechte Komponente zur Hebung des Luftfahrzeuges zu schaffen, während die Erzielung einer Komponente in der Fahrtrichtung erst in zweiter Linie neben der Erzeugung der Hubkraft angestrebt wurde.The proposal has already been made to eliminate these disadvantages in aircraft have been to suck in air and press it under the wing and this sucked in Mix in the amount of air, vapors and the heating gases taken from the steam boiler directly; this should make the heat sucked air, expand and thus increase its efficiency. At the In this case, the sucked-in air should still act by reaction when flowing out of the wing. This was primarily believed to be a vertical component for lifting the aircraft to create while achieving a component in the direction of travel The aim was only secondary to the generation of the lifting force.

Im Gegensatz hierzu kennzeichnet sich die Erfindung durch die Verwendung der einer Gasmaschine entnommenen Gase, deren auf Leitschaufeln ausgeübte Druckkräfte den Vortrieb des Luftfahrzeuges bewirken, während die Hubwirkung in üblicher WeiseIn contrast, the invention is characterized by the use of one Gases taken from the gas engine, the pressure forces of which on the guide vanes cause the propulsion of the aircraft, while the lifting effect in the usual way

durch -die Tragflächen des Flugzeuges oder des in Zellen eingeschlossenen Traggases eines Luftschiffes erzeugt wird.through the wings of the aircraft or the gas of an airship, which is enclosed in cells, is generated.

Dieses Verfahren ist also eine Umkehrung der Wirkungsweise der Propeller; während die Propellerflügel mit großer Geschwindigkeit sich gegen die umgebende Luft bewegen, wird gemäß der Erfindung strömende Luft oder ein strömendes Gas gegen feststehende ίο Flächen geblasen, die in ihrer Form den Querschnitten der Propellerflügel ähneln.This procedure is thus a reverse of the operation of the propellers; while the propeller blades move at high speed against the surrounding air, is according to the invention flowing air or a flowing gas against stationary ίο Blown surfaces that are similar in shape to the cross-sections of the propeller blades.

Wenn der Luft- bzw. Gasstrom genügendeIf the air or gas flow is sufficient

Geschwindigkeit besitzt, können die Schau-. fein verhältnismäßig klein ausgeführt werden.Possesses speed, can the show. finely run relatively small.

Die Anzahl der zu verwendenden Schaufeln hängt von der beabsichtigten Leistung ab.The number of blades to use depends on the intended performance.

Für die Konstruktion und den Querschnitt der Schaufeln sind die im Turbinenbau und im Propellerbau verwendeten Grundsätze maßgebend.For the construction and the cross-section of the blades are those in turbine construction and principles used in propeller construction are decisive.

Zur Erzeugung des Luft- oder Gasstromes kann eine beliebige Kraftquelle Verwendung finden. So kann beispielsweise verdichtete Luft durch einen von dem üblichen Motor angetriebenen Kompressor erzeugt und, entweder unmittelbar aus diesem oder unter Zwischenschaltung eines Druckluftbehälters, auf die' feststehenden Vortriebsschaufeln geworfen werden.Any power source can be used to generate the air or gas flow Find. For example, compressed air can be driven by a conventional motor Compressor generated and, either directly from this or with the interposition of a compressed air tank, are thrown onto the fixed propulsion blades.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß die Abgase eines Explosionsmotors als Treibmittel Verwendung finden. Hierbei wäre dafür zu sorgen, daß die Abgase nicht, wie üblich, mit verhältnismäßig kleinem Überdruck über die Atmosphäre den Motor verlassen, sondern mit einem erheblich höheren Druck. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Auslaßventile. des Motors sich nicht erst nach Beendigung des Explosionshubes öffnen, sondern schon bei oder -unmittelbar nach Beginn des. letzteren. Bei solcher Umgestaltung der Motoren würden diese lediglich oder im wesentlichen die Aufgabe als Gasstromerzeuger erhalten, da die Arbeit des Vortriebes des Luftfahrzeuges ausschließlich durch den erzeugten Gasstrom zu leisten ist. Der heiße Gasstrom kann bei dieser An-. Ordnung entweder durch eine entsprechende Verlängerung des Motorkühlmantels oder durch den Fahrtwind gekühlt werden. Da die Leistung des Luft- bzw. Gasstromes durch die Schaufelquerschnitte und die Strömungsgeschwindigkeit. sowie die Spannung bedingt ist, kann eine Veränderung der Leistung, also der Fahrgeschwindigkeit, erzielt werden entweder dadurch, daß die Schaufeln einstellbar sind oder" dadurch, daß der Verbindungskanal zwischen Luftverdichter bzw. Druckluftbehälter bzw. Gasstromerzeuger einerseits und den Vortriebsschaufeln anderseits in seinem Querschnitt verändert wird. Die Spannung des Gasstromes kann nach dem oben genannten Ausführungsbeispiel auch dadurch reguliert werden, daß der Zeitpunkt der Eröffnung der Austrittsventile des Gasstromerzeugers veränderlich gemacht wird.Another embodiment of the invention is characterized in that the exhaust gases an explosion engine as a propellant use. Here it would have to be ensured that the exhaust gases do not, as usual, with relatively small overpressure via the atmosphere, but leave the engine with a considerably higher pressure. This can be achieved, for example, by that the exhaust valves. of the motor does not stop after the end of the explosion stroke open, but already at or immediately after the beginning of the latter. With such remodeling the engines would do this as merely or essentially the job Gas flow generator received, since the work of propelling the aircraft exclusively is to be achieved by the gas flow generated. The hot gas stream can at this point. Order either through a corresponding extension of the engine cooling jacket or be cooled by the airstream. Since the power of the air or gas flow by the blade cross-sections and the flow velocity. as well as the tension is conditional, a change in performance, i.e. the driving speed, can be achieved are either by the fact that the blades are adjustable or "by the fact that the connecting channel between the air compressor or compressed air tank or gas flow generator on the one hand and the propulsion blades on the other is changed in its cross-section. According to the exemplary embodiment mentioned above, the voltage of the gas flow can also be achieved thereby be regulated that the time of opening of the outlet valves of the gas flow generator is made mutable.

Die Anordnung der Vortriebsschaufeln am Luftfahrzeug kann eine beliebige sein. Diese wird zweckmäßig dort. erfolgen, wo sie die Handhabung der Feuerwaffen und die Sicht am wenigsten stört. Weiterhin werden möglichst kurze Verbindungskanäle zwischen dem Gasstrom- bzw. Preßlufterzeuger anzustreben sein. Es erscheint daher zweckmäßig, die Schaufelreihen oberhalb oder seitlich von den Preßluft- bzw. Gasstromerzeugern anzuordnen. The arrangement of the propulsion blades on the aircraft can be any. These becomes functional there. take place where they handle the firearms and the sight least bother. Furthermore, the shortest possible connection channels between the Gas flow or compressed air generators should be aimed for. It therefore seems appropriate to use the Rows of blades to be arranged above or to the side of the compressed air or gas flow generators.

Die Schaufelreihen können gegebenenfalls auch stufenweise in der z. B. bei Dampfturbinen bekannten Art hintereinandergeschaltet sein, um die ursprünglich' hohe Spannung des Druckmittels in mehreren Stufen auszunutzen und so den Wirkungsgrad zu erhöhen.The rows of blades can optionally also be stepped in the z. B. in steam turbines known type to be connected in series to the originally 'high voltage of the To use pressure medium in several stages and thus to increase the efficiency.

Beiliegende Zeichnung läßt schematisch erkennen, wie die Erfindung sich aus der bisherigen Propelleranordnung entwickelt hat.The accompanying drawing shows schematically how the invention emerges from the previous one Has developed propeller assembly.

Fig. ι zeigt die Draufsicht auf den vorderen Teil eines Flugzeugrumpfes mit einem Querschnitt durch den Propeller a_s der unter' go einem Anstellwinkel α — ohne Berücksichtigung des Schlupfes — arbeitet. Die hierbei von dem Propeller erzeugte Gesamtdruckkraft P zerlegt sich'bekanntlich in eine die Fahrtrichtung einnehmende' größere Komponente P₁, welche als Vortriebskraft sich geltend macht, und in eine kleinere Komponente P₂, die den eigentlichen Luftwiderstand des Propellers darstellt.Fig. Ι shows the top view of the front part of an aircraft fuselage with a cross section through the propeller a _s which under 'go an angle of attack α - works without taking the slip into account. As is well known, the total compressive force P generated by the propeller is broken down into a larger component P ₁ , which occupies the direction of travel, and which asserts itself as the propulsive force, and a smaller component P ₂ , which represents the actual air resistance of the propeller.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. An Stelle des Propellers α der Fig. 1 sind feststehende Schaufeln b vorgesehen, und zwar bei dieser Ausführungsform unmittelbar oberhalb des Motors. Die Schaufeln erhalten, wiederum einen Anstellwinkel α. Die erzeugte Gesamtdruckkraft P zerlegt sich wiederum, wie nach Fig. i, in zwei Komponenten P₁ und P₂, von denen die größere P₁ den Vortrieb des Luftfahrzeuges bewirkt. noAn embodiment of the invention is illustrated in FIG. In place of the propeller α of FIG. 1, fixed blades b are provided, in this embodiment directly above the motor. The blades receive, in turn, an angle of attack α. The total pressure force generated P decomposed in turn, as shown in FIG. I, into two components P ₁ and P _2, the larger of which P ₁ causes the propulsion of the aircraft. no

Anstatt den Vortriebsschaufeln Propellerquerschnitt zu geben,- können auch die im Turbinenbau üblichen Querschnittformen Anwendung finden.Instead of giving the propeller cross-section to the propeller blades, the im Turbine construction usual cross-sectional shapes are used.

Claims

P ATENT claims: " ⁵

i. Method for propelling aircraft by means of an anti-guide vanes blown propellant, characterized by the use of gases taken from a gas engine, whose exerted on the guide vanes

Pressure forces cause the propulsion of the aircraft, while .the lifting effect in the usual way by the wings or enclosed in cells Carrying gas is generated.

2. Apparatus according to claim i, characterized in that either the Feed channel for the propellant or the cross-section of the blade channels can be regulated is.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized by the stepwise Series connection of propulsion blades for the purpose of maintaining the tension of the Exploiting propellant in several work stages.

4 device according to claim 1 to 3, characterized in that the outlet valves supply the propellant Gas engine open prematurely.

5. Apparatus according to claim 1 to 4, ■ characterized in that the time the opening of the exhaust valves of the gas engine can be regulated.

6. Apparatus according to claim 1 to 5, characterized in that the assembly the blades with the gas engine (gas flow generator) takes place in such a way that the cooling water circulation of the Gas engine is also used to cool the propulsion blades.

For this purpose ι sheet of drawings.