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Mehrdeckerflugzeug. Die Erfindung betrifft ein Mehrdeckerflugzeug
mit je einem einzigen Stiel beiderseits des Rumpfes. Bei dem Gegenstand des Hauptpatentes
.ist durch richtige Anordnung der Sgreben gegenüber den Tragdecken dafür gesorgt,
daß die unvermeidlichen, in den Fußpunkt-der Streben fallenden Biegungsmomente möglichst
klein werden. Nach der vorliegenden Erfindung sind die Streben durch Anwendung einer
U-Form so ausgebildet, daß sie auch diese Biegungsmomente noch aufnehmen können,
so daß sie wie die in sich steife Fläche eines Kastens wirken und dann die ganze
aus Tragdecken, Stielen, Rumpf und Spannturm bestehende Zelle einen Kasten bildet,
der zu seiner vollständigen Verspannung nur noch eines einzigen Verspannungskreuzes
bedarf. Auf der Zeichnung zeigt Fig. i das Schaubild eines in dieser Weise versteiften
Doppeldeckers.
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Fig. 2 und 3 zeigen in Vorder= und Seitenansicht das Rohr, von welchem
bei Herstellung der Stielsäule ausgegangen wird.
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Fig. q, ist der Querschnitt nach IV-IV der Fig. 2 und 3.
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Fig. 5 und 6 sind die Vorder- und Seitenansicht der fertigen Stielsäulen.
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Fig.7 bis 9 sind die Querschnitte nach VII-VII, VIII-VIII und IX-IX
der Fig.5 und 6.
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Fig. 1o und i i sind die Unter- und die Seitenansicht auf den oberen
Stielarm. .Ij ig. 12 ist der Querschnitt nach XII-XII der Fig. 1o und i i.
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Fi'g.13 ist die Seitenansicht, und Fig: 14 die Vorderansicht des vollständigen
Stieles, dessen Unterarm nicht- besonders herausgezeichnet ist, weil er in seiner
Durchbildung dem Oberarm genau entspricht.
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An den Rumpf i sind unmittelbar die unteren Tragdeckhälften 2 und
durch Vermittlung" kurzer Streben 3 das obere Tragdeck angeschlossen. Dabei ist
zu beachten, -daß jedes Deck gegenüber Kräften, die ungefähr in Richtung der Sehnenebene
von vorn nach hinten oder umgekehrt verlaufen, als ein Träger wirkt. Auch der Rumpf
i ist ein in sich starres, als Trägerwirkendes Gebilde. Der Anschluß der Tragdecke
an den Rumpf ist so durchgebildet, daß die angeschlossenen Stiele der beiden Decke
als eingespannt gelten können, -wenigstens gegenüber Kräften, die jedes Tragdeck
in seiner Eigenschaft als Träger beatisprucht.
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Beiderseits des Rumpfes ist nur je ein einziger Stiel vorgesehen,
der aus je einer Stielsäule 5, einem biegungsfesten Oberarm io und einem ebensolchen
Unterarm i i besteht, derart, daß der gesamte Stiel i o, 5, 11 U-Form besitzt. jeder
dieser Stiele kann, statisch betrachtet, als starre Scheibe aufgefaßt werden. Diese
starre Scheibe ist sowohl mit dem Oberdeck als auch mit dem Unterdeck längs des
Armes 1o bzw. i i einspannungsfest verbunden,
derart, daß eine im
Sinne einer Verwindung im einen oder anderen Tragdeck auftretende Formänderung auf
den damit verbundenen Arm übertragen wird und auch irii tungekehrten Sinne Formänderungen
vorn Arm auf das Tragdeck übertragen werden. Betrachtet inan ferner, was in diesem
Zusammenhang zulässig un-l sogar geboten ist, die beiden Tragdecke selbst und ebenso
den Rumpf als im angegebenen Sinne starre Scheiben, so bildet der Rumpf itiit den
Tragdecken und den beiderseitigen Stielen zusammen zwei parallel -epipedische Zellen,
die nur noch gegenüber gegenseitiger Winkelverstellung der Scheiben längs der ungefähr
in der Fahrtrichtung verlaufenden Kastenkanten statisch zu sichern sind. Diese Sicherung
geschieht beiderseits durch je ein einziges Verspannungskreuz, welches aus einem
vom oberen Ende der Stielsäule zum Rumpfanschluß des unteren Deckes verlaufenden
Tragkabel (und einem vorn unteren Ende der Stielsäule zum Rumpfanschluß des
oberen Deckes verlaufenden Gegenkabel 7 besteht. Das ini Querschnitt stärkere Tragkabel
oder auch beide Kabel können zur Verrninderung des schädlichen Widerstandes mit
einer im Querschnitt tropfenförinigen Umhüllung 8 versehen sein.
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Der U-förmige Stiel ist innerhalb der (j-Ebene auf Biegung beansprucht,
und zwar in der Weise, daß das Biegungsmonient in der mittleren Höhe der Stielsäule
den Wert K ull besitzt und nach oben und unten mit entgegengesetztein Vorzeichen
dem -Betrage nach zunimmt. - Außerdem ist die Stielsäule auf Druck und Knickung
beansprucht. Die Biegungsbeatispruchung erfordert von der mittleren Höhe ab nach
oben und nach unten hin zunehmendes Widerstandsmoment in' der Flugrichtung; Knickungsbeanspruchung
erfordert größtes Trägheitsmoment in der mittleren Höhe, und zwar mit Bezug auf
diejenige Achse des Oberschnittes in mittlerer Höhe, welcher das kleinste Trägheitsmoment
dieses Querschnittes zugeordnet ist. Schließlich soll cier Stiel dem Fahrtgegenwind
möglichst wenig -Luftwiderstand darbieten. Diesen schwer zu vereinbarenden drei
Anforderungen wird mit geringstem Gewichtsaufwand und verhältnismäßig beringen Material-
und Bearbeitungskosten wie. folgt genügt: Die Stielsäule wird aus einem ursprünglich
tropfenförinigen, in der Längsrichtung geraden Rohr angefertigt, wie solche im Handel
erhältlich sind oder durch Zusammenbiegen eines Blechstreifens und V erschweißens
der Stoßfuge verhältnismäßig einfach hergestellt «-erden können. Z. B. -neigt der
Querschnitt eines solchen Rohres, an der Außenfläche gemessen, anfänglich eine Tiefe
von 85 mm bei einer Dicke von 3o mm und einer Wandstärke von r mm (Fig. 2 bis d.).
Ein solches Rohr wind in seinem Mittelteil ein wenig flach gedrückt, derart, daß
die Dicke auf 2.4 min abnimmt, wobei gleichzeitig die Querschnittstiefe auf ungefähr
87 mm anwächst. Das kleinere Trägheitsmoment des #mo gewonnenen Querschnittes ist
rechnungsmäßig noch ausreichend, um die in der Mitte der Stielsäule auftretende
Knickungsbean -spruchung aufnehmen zu können. Weiter außen, wo die Knickbeanspruchung
nur noch geringes Trägheitsmoinent erfordert. kann man finit dem Flachdrücken noch
weiter gehen, und zNN-ar z. B. an den Rohrenden bis auf eine Dicke von 2o min, wobei
die Querschnittstiefe auf etwa yo min zunimmt. Es zeigt sich, daß bei diesem Flachdrücken
die scharfe Hinterkante des im Querschnitt tropfenförmigen Rohres ihren ursprünglichen
geraden Verlauf beibehält, während längs der vorderen Abrundung des tropfenfö rmigen
Rohres das Material nach vorn ausweicht, so daß der Stiel,-von der Seite gesehen,
nach vorn pfeilförmig wird. Von vorn gesehen, besitzt die Stielsäule bauchige Gestalt,
weil sie an den Enden stärker flach gedrückt wurde als in der Mitte. An den Enden
der. Stielsäule wird ferner beim Flachdrücken der ursprünglich tropfenförmige -Querschnitt
in einen solchen mit gerader Vorderwand und scharf ausgeprägten Ecken umgewandelt
(Fig. 5 bis 9).
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Die Stielarme werden in der Weise aus Hälften gebildet, daß zugeschnittene
Blechstücke von beiden Seiten her gegen Holzschablonen angelegt, an den Rändern
um die Schablonen herumgebogen und herumgezogen und längs der Stoßfuge verschweißt
werden (Fig. to bis 1a). Die so erzeugten Arme werden an die abgeflachten Stellen
der Stielsäule stumpf angeschweißt (Fig. 13 und rd.). Schließlich werden
die Enden der Stielsäule durch am Umfang stumpfangeschweißte, eingelegte Füllplatten
12 abgeschlossen, welche aus Rohr gebildete, angeschweißte Gewindestutzen
13
zur Aufnahme von Befestigungsschrauben-rd. erhalten. Die dem Tragdeck zugekehrte
Schmalwand jedes Armes erhält ein Langloch 15 zum Durchlassen einer Befestigungsschraube
16. Die Anwendung eines Langloches an dieser Stelle ist deswegen geboten, damit
bei Formänderung des Tragdeckes keine Scherbeanspruchung auf die Befestigungsschrauben
trifft.
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Der aus den beschriebenen Teilen zusammengesetzte Stiel-bietet dem
Gegenwind einen günstigen Querschnitt dar; verhält sich gegenüber den Biegungsbeanspruchungen
nahezu wie ein Körper von überall gleicher Festigkeit und weist auch gegenüber der
Knickbeanspruchung genügende- Widerstandsfähigkeit auf, ohne viel Gewicht zu erfordern.