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Kühler'für Luftfahrzeuge Die Erfindung betrifft Kühler für Flugzeuge
von großer Fluggeschwindigkeit, aber auch sonstige Luftfahrzeuge, bei denen geringer
Luftwiderstand eine wichtige Rolle .spielt. Besonders bei schnellen Flugzeugen,
muß die Stirnfläche möglichst klein gehalten werden, d.h. es gibt zwischen dem Traggerüst,
dem Triebwerk, den Besatzungs- und Nutzlasträum#en usw. einerseits und der Außenhaut
des Flugzeugrumpfes andererseits keine großen Zwischenräume. Große Flugs geschwindigkeit
undgute sonstigeLeistungen, z. B. großes Steigvermögen, erfordern aber auch starke
Motoren und große Kühlflächen für Wasser und Ölkühler. Diese können in den zur Verfügung
stehenden Zwischenräumen nicht untergebracht werden, würden also üb#er die Außenhaut
weit hinausragen, dadurch. den Stirnwiderstand sehr vergrößern und die Geschwindigkeit
des Flugzeuges verringern. Man hat daher einziehbare, aus der Außenhaut lierausschwenkhare,
auf großen Flächen sich der Außenhaut anschmiegende, ausfahrbare tragflächenartige
Kühler und Glykolkühler gebaut und verwendet. Einziehbare Kühler können nur dann
auf genügend kleinen Luftwiderstand gebracht werden, wenn genügend Platz zum Einziehen
vorhanden ist; schwenkbare Kühler haben den Nachteil, daß die Kühlluf t nicht in
jeder ausgeschwenkten Lage des Motors geradlinig, also mit geringstem Widerstand,
durch die Kühllamellen gehen kann, weil diese in nur einer bestimmten Lage in Flugrichtung
stehen; Kühler, die z. B. in Dieb Flügelaußenhaut eingebaut sind, erzeugen großen
Widerstand und verursachen leicht ein Ab-reißen der Strömung bei größeren Anstellwinkeln;
tragflächenartig ausfahrb#are Kühler erfordern im eingezogenen Zustand viel Platz
und verursachen außerdem bauliche und in der Herstellung Schwierigkeiten, die sehr
hohen Temperaturen der Kühlflüssigkeit, bei denen die Glykolkühler erst vorteilhaft
sind, können von den meisten Motoren auf die Dauer nicht ertragen werden.
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Es wurde nun vorghschlagen, auf einem Schwenkhebel Einzelkühler hintereinander
anzuordnen und die Schwenkhebel seitlich am Rumpf eines Flugzeuges in Führungen
zu lagern. Die Einzelkübler sind für sich auf dem Schwenkhebel drehbar und liegen.in
der Stellung geringsten Luftwiderstandes hintereinander.
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Eine solche 1.#Zühleranordnung ist aber für die modernen Verhältnisse
im Flugzeugbau und insbesondere zur Kühlung von Hochleistungsmotoren ungeeignet,
da keine Rücksicht auf die durch hervorstehende Teile bei, den heutigen Schn#ellflugzeugen
eintretenden großen Geschwindigkeitsverluste genommen
ist. Weder
im ausgefahrenen noch im eingefahrenen Zustand können die Haltevorrichtungen,. Führungen
und Schwenkarme aus dein Luftstrom herausgebracht werden. Sie sind also in jeder
Stellung als Luftwiderstand vorhanden, und hinzukommen noch die zugehörigen Anschlußleitungen,
die selbst im eingezogenen Zustand den Luftwiderstand vergrößern. Bei der Anordnung
der schwenkbaren Kühler seitlich vom Rumpf kommt außerdem als wesentlicher Mangel
bei den heute üblichen Tiefdeckerbauarten hinzu, daß die Auftriebskräfte des Flügels
gestört werden. Für Hochleistungsmaschin#en werden weiter große Kühler verwendet,
und die Anbringung solcher Kühler an den Trag- und Haltearmen der -beschriebenen
Kühleranordnung dürfte kaum möglich sein, oder aber es entstehen so große Luftwiderstände,
daß eine Anbringung bei einem Schnellflugzeug nicht möglich ist. Schließlich ist
bei der Anordnung von mehreren Eiuzelkühlern keine Gesamtwirkung der Einzelkühlerflächeil
möglich, da die Stirnflächen der Kühler in der ausgeschwenkten `Lage sich teilweise
gegenseitig überdecken.
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Der erfindungsgemäße Kühler hat diese ganzen Mängel nicht und ist
' besonders für moderne, Schnellflugzeuge geeignet. Die Lösung der Aufgabe
erfolgt hierbei durch eine verschiebbare ' Anordnung von Einzelkühlern. Die
Stirnflächen aller Teilkühler befinden sich in jeder Stellung senkrecht zum Flugwind,
und durch die Verschiebung der Einzelkühler wird erreicht, daß im ausgefahrenen
Zustand alle Teilkühlerflächen zu-, sammen die senkrecht zum Luftstrom stehende
Gesamtkühlfläch#e ergeben. In der Stellung geringsten Luftwiderstandes ist die Gesamtkühlerfläche
züi einer einzigen Teilkühlerfläche zu verringern. Dadurch ist im eingefahrenen
Zustand ein einziger Kühler als Luftwiderstand zu belrachten, und rahmenartigeAnordnungen
oderFührungen im Luftstrom fehlen vollkommen. Die Verschiebewege für die Teilkühler
sind klein. Die Anordnung des Kühlers kann vorzugsweise an der 'Unterseite des Rumpfes
o. dgl. so, erfolgen, daß die AuftriebskrUte des Flügels keine Störung erleiden.
Die Größe der Kühler ist dabei gleichfalls unbeschränkt, da eine beliebige Zahl
von Einzelkühlern verwendet werden kann.
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Alle Teilkühler können verschiebbar oder auch einzelne fest
eingebaut sein. Die Kühler liegen in der Stellung geringsten Luftwiderstandes hintereinander,
zwecks Vergrößerung der Kühlwirkung im ausgefahrenen Zustand stufenförniig gegeneinander
versetzt, wobei sie nach oben oder unten oder seitlich gestaffelt sein können. Die
Anordnung muß Z,
nicht in Verbindung mit dem Rumpf, Boot, Flügel usw. getroffen
werden ' sondern der Kühler kann auch frei, z. B. zwischen den Fahrgestellhälften,
zwischen hochliegenden Motoren usw., eingebaut sein. Außerdem ist es nicht nötig,
daß die Staffelung nur in einer Richtung vorgenommen wird, sondern wenn der erste
Teilkühler oben, der zweite gegen den ersten nach unten versetzt ist, kann der dritte
wieder nach oben gegen den zweiten versetzt sein, also in einem Abstand hinter dem
ersten liegen. Die verschiebbaren Teilkühler werden, wenn sie unmittelbar an einen
kumpf, Flügel usw. angebaut sind, bei Übereinanderstaffelung nur in einer Richtun.-1
ausgefahren, bei Nebeneinanderstaffelung oder wenn die festen Teilkühler frei eingebaut
sind, können die verschiebbaren Teilkühler nach verschiedenen Richtungen ausgefahren
werden.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der KühleranGrdnung
gemäß der Erfindung dargestellt. Abb. i zeigt von der Seite, Abb.:2 von vorne gesehen
eine Rumpfspitze, in der der Umriß eines Triebwerkes a eingezeichnet ist. Um an
Widerstand zu sparen, liegt die Außenhaut b so eng als möglich an den Motorumrissen
an. Weder in der Gegend des Triebwerkes noch sonst irgendwo am ganzen Luftfahrzeug
ist eine freie Stelle, die für die Unterbringung eines der Motorleistung entsprechenden
einziehbaren Kühlers groß .genug wäre. Um an langen Kühlflüssigkeitsleitungen
zu sparen, ist der Kühler uninittelbar unter dem Motor eingebaut. Der vordere Teilkühler
c ist an der Verkleidung bzw. dein Motor fest aufgehängt, er hat ein eigenes Verkleidungsblech
d. Der rückwärtige Teilkühler c ist im ausgefahrenen Zustande darge-
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stellt, seine Verkleidung f ist so nach vorne geführt, daß im eingezogenen
Zustande (durch einen Pfeil ist die Einziehbewegung und gestrichelt die eingezogene
Stellung e, f' gezeigt) für beide Teilkühler eine aerodyna- i misch
gute Verkleidung gewährleistet ist.
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Anordnungen mit dreiteiligen Kühlern sind in den Abb. # bis
5 gezeigt. Nach Abb,- 3 sind alle drei Teile g, h,
i verschiebbar am Rumpf, an einem Flügel u. dgl. angeordnet, der erste
Teil g ist höher als die beiden anderen. Richtung und Maß der Einziehbewegung
sind durch Pfeile angedeutet; während die ausgefahrene Stellung in ausgezogenen
Linien dargestellt ist, deuten die unterbrochenen Linien die eingezogene Stellung
an. Man sieht, daß die Stirnwiderstandsfläche des eingezogenen I#,'-ühlers kleiner
als ein Drittel der gesamten Stirnfläche des ausgefahrenen Kühlers ist.
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Die Abb. 4 ist die schematische Darstellung einer Ausführung, bei
der der mittlere Kühler 1, fest eingebaut ist. Man kann sich die
Skizze
als Grundriß denken, dann werden der vordere, 1, und hintere, m, Teilkühler
beim Einziehen undAusfahren. nach den Seiten verschoben, der mittlere Kühler
k kann in diesem Falle fest am Rumpf, Flügel u. dgl. angebaut sein. Betrachtet
man jedoch die Abb.-4 als Seitenansicht, dann müßte der mittlere Kühler
k nach oben oder unten, wenn er zwischen den Fahrgestellbeinen oder über
dem Flügel usw. angeordnet ist, oder nach den Seiten, wenn er beispielsweise zwischen
zwei hochliegenden Motoren liegt, abgestützt sein.
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Einen Kühler, der aus einem größeren, n, und zwei auseinanderschiehbaren
kleineren Teilkühlern o und p besteht, zeigt die Abh. 5.
Hierbei sind
die beiden kleineren Teilkühler vor dem größeren liegend gedacht. Die wirksame Kühlfläche
könnte dadurch noch vergrößert werden, daß auch hinter dem größeren Teilkühler n
zwei kleinere liegen. Diese beiden würden dann in einem Abstand, der etwas größer
ist als die Tiefe des Kühlers n, hinter den Kühlern o und P liegen. Es sind
noch weitere beliebige Zusammenstellungen möglich, in der Zeichnung sind nur einige
Ausführungsbeispiele angegeben.
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Ein mit den Kühlern gemäß der Erfindung ausgerüstetes Flugzeug startet
und steigt mit dem ausgefahrenen Kühler, weil der Motor sehr viel leisten muß. Beim
Schnellflug werden die Teilkühler ganz oder teilweise eingezogen, denn obwohl die
Motorleistung und damit die Kühlung auch in diesem Falle so gut sein muß wie im
Steigflug, braucht man doch nur eine wesentlich geringere Kühlfläche, weil die Geschwindigkeit
der durch den Kühler gehenden Luft viel größer ist. Es wird also in diesem Falle
durch die Erfindung sehr viel Widerstand gespart, wie besonders aus Abb.
3 deutlich zu ersehen ist, und diese Widerstandsverringerung kommt der Fluggeschwindigkeit
des Flugzeuges zugute.
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