DE700626C - Schwingenflugzeug - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
24. DEZEMBER 1940

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVr 700 KLASSE 62b GRUPPE 31 oi

Sch 111537 XIJ02 b

Georg Heinrich Schieferstein in Finowfurt

ist als Erfinder genannt worden.

Georg Heinrich Schieferstein in Finowfurt

Schwingenflugzeug

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. Dezember 1936 ab Patenterteilung bekanntgemacht am 28. November 1940

Es ist bekannt, daß bei Fahrzeugen, Schiffen, Kraftwagen, Kutschwagen und Flugzeugen ungewollt Erschütterungen auftreten, die in ihrer Auswirkung einzelne Organe nach Art von schwingenden Saiten, Membranen oder anderen an sich bekannten Schwingungen figuren bewegen bzw. durchbiegen.

Diese Vorgänge, die durch die Massenverhäknisse und Massenverlagerungen, durch die

ίο Tourenzahl der Antriebsquelle und durch die Art des überfahrenen Geländes, bei Schiffen z. B. durch die Bewegung des Wassers, beeinflußt werden und zu Zerstörungen führen können und von den Insassen des Fahrzeuges als unangenehm empfunden werden, sucht man, etwa durch elastische Zwischenlagen, auf ein erträgliches Maß herabzumindern; auch hat man zur Aufstellung von empfindlichen Instrumenten z. B. in Schiffen Punkte

ao gewählt, in denen sich Schwingungen verhältnismäßig wenig bemerkbar machen. Es sind dies in der Regel solche Punkte, wo ein oder mehrere sog. Knotenpunkte der entstehenden Schwingungswellen vorhanden sind oder zusammentreffen. Der Vorschlag, in solchen Punkten empfindliche Instrumente aufzustellen, führt jedoch noch nicht nach der den Gegenstand der Erfindung bildenden Regel zu technischem Handeln, zumal die Instrumentenanordnungen in der Regel noch von äußeren Zufälligkeiten abhängen.

Im Schwingenflugzeug tritt ein weiterer SchwingungsVorgang auf, der bei den vorerwähnten Fahrzeugen überhaupt nicht fest^: stellbar ist, nämlich die mechanisch herbeigeführte schwingende Bewegung der Flügel gegenüber dem Rumpf des Flugzeuges.

Hier wirkt in allen Fällen, gleichgültig, ob es sich um Schwingungen auf einer Geraden oder auf einer geschlossenen Bahn, Kreis oder Ellipse handelt, der Körper M des Flugzeuges als Gegenmasse zu der der beiden Flügel/?r, d.h. wenn bei einer schwingenden Flugvorrichtung die Flügel nach oben

bewegt werden, so sinkt der Flugzeugkörper nach unten ab und umgekehrt.

Sclnvingungstechnisch ausgedrückt, bewegt sich die grobe Masse ./W des Flugzeugkörpers immer mit iSo" Phasenverschiebung gegenüber den kleinen Massen der beiden Flügel/M. Der Ausschlag, den die große Masse Al hierbei macht, verhält sich zu dem Ausschlag der beiden kleinen Massen/« der Flügel (g-eto messen in ihrem Schwerpunkt) genau umgekehrt wie die Massen selbst.

Auf die Erde bezogen, werden die so entstellenden Schwingungen der Flügel oder des Körpers der Flugvorrichtung bei linearem Scliw ingungsverlauf zu SinusLaimcn, bei Kreisschwingungsverlauf zu Epicykloiden auseinandergezogen.

Beiindet sich die Besatzung in einer schwingenden Flugvorrichtung, so muß sie diese Vorao gänge als eine Erschütterung im Zeitmaß der Flügelfrequenz empunden, die bei Vornahme von Beobachtungen oder beim Photographieren oder beim Zielen und Abfeuern oder Abwerfen von Geschossen außerordentlieh störend wirkt.

Nun bildet sich in allen Fällen zwischen den bewegten Flügeln und dem Flugzeugkörper ein sog. Schwingungsknoten ο, ο (Abb. i) aus, der als Ruhepunkt zwischen den Schwingungen der Flügel und den Schwingungen des Rumpfes anzusehen ist.

Der Gegenstand der Erfindung besieht darin, die beiden in Ruhe befindlichen Schwingungsknoien der Flugvorrichtung, die sich, wie nachweisbar ist, in allen Fällen auf den beiden Holmen der Flügel nahe dem Flugzeugrumpf ausbilden müssen, als Aufhängepunkte für ein Gerät zu benutzen, auf dem die Besatzung ungestört tätig sein kann. In Abb. ι ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung zeichnerisch dargestellt.

Die beiden Schwingungsknoten ο, ο befinden sich in allen Fällen auf den Flügelholmen nahe dem Flugzeugkörper Al, und zwar außerhalb der zwischen den Schwingen und deren Antriebseinrichtung angeordneten Lager. Je größer die Differenz zwischen den Massen oder Vorrichtungen der Flügel m und dem Flugzeugkörper Al ist, um so näher 5" rücken die Knotenpunkte ο, ο an den Flugzeugkörper heran.

Das Gerät d zur Aufnahme der Besatzung

muß also außerhalb des Flugzeugrumpfes an den Flügelholmen in den Punkten ο, ο befestigt sein. Die Befestigung kann, wenn große Änderungen des Rumpfgewichtes zu erwarten sind, in an sich bekannter Weise verschiebbar auf den Holmen sein, damit auf diesem Wege der wirkliche Ruhepunkt auch praktisch durch Einstellung auffindbar ist.

Ändern sich die Lasten auf dem Rumpfe/ oder auf dem Gerät d, so behalten die Knotenpunkte unverändert ihre theoretisch oder praktisch ermittelte Lage bei, da Frequenz und Ausschlag der Flügel keinen Einfluß auf die 6g Lage der Schwingungsknoten haben.

Damit das Aufhängcorgan e die Bewegung der Flügel nicht hindert, muß dieses mit einem Gelenk versehen sein, dessen Drehpunkt in den Knotenpunkt σ fallen soll. Bei Flügeln, die in einer Geraden auf und ab bewegt werden, genügt ein einfaches Gelenk. Für Kreisschwingungen muß dieses Gelenk kardanartig nach allen Radien hin nachgeben. Am vorteilhaftesten ist es, wenn zu '/.■> diesem Zwecke zwischen dem Flügeiarm und dem Aufhängeorgane ein Gummiring £ eingeschaltet wird, der außer der erwähnten Nachgiebigkeit eine kleine Fehler ausgleichende elasiische (federnde) Aufhängung gewährleistet.

Weiterhin empfiehlt es sich, um z. B. bei Sturzflügen eine unzulässig große Pendelung des Gerätes, das in kleinen Maschinen als Pilolcnsitz ausgebildet sein kann, auszuschalten, in mindestens zwei Punkten/7, ρ (Abb. 2 und 3) elastisch mit dem Flugzeugkörper Al zu verbinden.

Auch auf diese Weise kann das Gerät die erforderliche periodische Verschiebung zum yo Körper AI ausführen. Bei Flugzeugen, deren Flügel auf und ab schlagen, braucht in der Hauptsache nur eine Nachgiebigkeit in einer Ebene vorhanden zu sein. Es empfiehlt sich jedoch mit Rücksicht auf Sturzflüge Federn oder Gummiorgane/, / anzubringen, die wie in Abb. 2 und 3 eine Nachgiebigkeit nach allen Radien hin aufweisen, was ja bei Kreisschwingungen ohnedies erforderlich ist.

Es ändert nichts am Wesen der Erfindung, wenn das erschütterungsfrei sein sollende Gerät d an den Knotenpunkten nicht aufgehängt, sondern abgestützt, d. h. oberhalb der Knotenpunkte angeordnet wird.

Der an den Punkten ο, ο aufgehängte Körper oder Bügelt (Abb. 1) kann als Sitz^Z₁ nach Abb. 2 oder 3 ausgebildet und seinerseits wieder abgefedert sein, um plötzliche Massenverlagerungen während des Fluges durch Richtungswcchsel entsprechend weich aufnehmen zu können.

Hierbei kann es sich um die Anbringung von Druckfedern, wie in Abb. 2 unter Z₁ angegeben, oder um Zugfedern aus Gummi, wie unter f.₂ dargestellt, oder auch um Verdrehungsfedern /₃ nach Abb. 3 handeln, deren Hebelarme Ii an Gelenkpunkten ρ des Sitzes d_l angreifen. Die beiden Punkte ρ, ρ müssen dann an je einer Stütze e (AbIi. 1) unter Zwischenschaltung eines Gummikörpers g zu dem natürlichen Schwingungsknoten ο zusammengeführt werden. Die Sitze sind in Abb. 2

Claims (4)

1. Ϊ00626

   und 3 in einem größeren Maßstab dargestellt als das gesamte Flugzeug (Abb. i).

   Außer der Bedienungsmannschaft sind auch jene Waffen, Vorrichtungen oder Geschosse auf dem Gerät όί oder d_x untergebracht, die insbesondere im Gebrauch aus irgendwelchen Gründen vor Erschütterung bewahrt werden sollen.

   ίο Patentansprüche:

   i. Schwingenflugzeug, dadurch gekenn-. zeichnet, daß in den Knotenpunkten der Schwingbewegung außerhalb der zwischen den Schwingen und deren Antriebseinrichtung angeordneten Lager ein lastaufnehmender Teil an den Schwingenholmen gelenkig aufgehängt ist.
2. 2. Schwingenflugzeug nach Anspruch r, gekennzeichnet durch Verschiebbarkeit der ao Knotenpunktsgelenke.
3. 3. Schwingenflugzeug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der an den Knotenpunkten aufgehängte lastaufnehmende Teil mit dem die Antriebs- as einrichtung tragenden Teil an zwei oder mehr Stellen in elastisch nachgiebiger oder gelenkiger Verbindung steht.
4. 4. Schwingenflugzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Einschaltung elastischer Mittel in die Knotenpunktsgelenke.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen