DE7211938U

DE7211938U - Aircraft with short take-off and short landing characteristics

Info

Publication number: DE7211938U
Application number: DE7211938U
Authority: DE
Original assignee: Hawker Siddeley Aviation Ltd
Current assignee: Hawker Siddeley Aviation Ltd
Priority date: 1971-03-29
Publication date: 1973-02-08

Description

EIKENBERG & BRÜMMERSTEDT PATENT LAWYERS IN HANOVER

HAWKER SISDELEY AVIATION LIMITES 240/535HAWKER SISDELEY AVIATION LIMITES 240/535

PLUGrZEUG MIT KDRZSTART- UHS KURZLABSE-EIGENSCHAFTEN PLUGS WITH KDRZSTART- UHS SHORT LABSE PROPERTIES

Sie Erfindung betrifft ein Flugzeug, mit Kurzatart- und Xuralandeeigenschaften. Sarunter ist ein Plugzeug zu verstehen, welches in der Lage ist, auf Plugplätzen mit Längen in der Gröesenordnung von 200 m zu starten und zu .landen· Siese Forderung besteht insbesondere bei größeren Transportflugzeugen.The invention relates to an aircraft with Kurzatart and Xuralande properties. Sarunter is to be understood as a plug stuff which is able to take off and land on plug places with lengths in the order of magnitude of 200 m · This requirement exists especially with larger transport aircraft.

Bei Flugzeugen mit Kurzstart- und Kurzlandeeingesohaften ίβτ aa bereits bekannt, zur Erzielung älöäöj: Eigöüeu'aaf v6u ui« aerodynaraleohe Auftriebskraft erhöhende Sinriohtungen vorzusehen, wie etwa Systeme von geschlitzten Klappen an den rückwärtigen Kanten der Tragflächen. Bei Verwendung dieser Klappen wird infolge der Vorwärtsgeschwindigkeit bei Start oder Landung über den genannten Klappen eine Strömung erzeugt, welche zu einer Erhöhung des aerodynamischen Auftriebes führt. Eine Fortentwicklung des Klappensystems zur Auftriebserhöhung besteht im Anblasen der Klappen, wobei in einer Ausführungsform der natürliche Luftstrom oberhalb der Klappe durch den Abgasausstoß aus unter den Tragflächen aufgehängten, für den Vorwärtsflug bestimm·· ten, Rüokstofitriebwerken verstärkt wird. Dieae Abgase werden direkt auf die nach unten verschwendeten geschlitzten KlappenIn the case of aircraft with short take-offs and short-landing areas ίβτ aa already known, to achieve älöäöj: Eigöüeu'aaf v6u ui « provide aerodynamic lift force increasing directions, such as systems of slotted flaps on the rear edges of the wings. When using these flaps as a result of the forward speed during take-off or landing the said flaps generates a flow which leads to an increase in aerodynamic lift. A further development of the flap system to increase buoyancy consists in blowing the flaps, in one embodiment the natural Air flow above the flap through the exhaust gas exhaust Fuel engines suspended under the wings and intended for forward flight are reinforced. The exhaust gases are straight onto the downwardly wasted slotted flaps

niü BfüSutsil äa~Gs durch, als Schlitze st-röst-niü BfüSutsil äa ~ Gs through, as slots st-roast-

geleitet, öö ΰββguided, öö ΰββ

und die Strömung auf der Oberseite der Klappe verstärkt, während der größte Teil der Abgase auf die Klappenunterseite trifft und hier in eine nahezu senkrechte Sohubriohtung umgelenkt w'.rd.and increases the flow on the top of the flap, while most of the exhaust gases hit the bottom of the flap and here diverted into an almost vertical vertical direction.

In der eigenen GB-PS 947 792 ist eine Anordnung beschrieben, in welcher ein oder mehrere zum Antrieb bestimmte Gebläse an den rückwärtigen Kanten der Tragflächen eines Flugzeuges angeordnet sind, deren Aohsen in Längsrichtung des Flugzeuges verlaufen, aber auch nach untep geschwenkt werden können, um den Klappenanblaseffekt wirksam werden zu lassen. Sie vorliegende Erfindung ist eine Weiterentwicklung dieser Anordnung«In its own GB-PS 947 792 an arrangement is described in which one or more fans intended for driving are arranged on the rear edges of the wings of an aircraft, the Aohsen extend in the longitudinal direction of the aircraft, but can also be pivoted to the untep To make the valve blowing effect effective. The present invention is a further development of this arrangement «

Insbesondere bei den größeren Flttgzeugtypen erweisen sich die Kurzstart- und Kaxzlandeeigensohaften, welohe auf den obenIn particular with the larger types of aircraft the Kurzstart- and Kaxzlandeeigensohaften, welohe on the above

genannten auftriebserhöhenden Einrichtungen fußen, ale unzureichend zur Iraitiluae viüös ivöälsu ?lägrsi£$Uars%tsrimentioned lift-increasing devices, all inadequate zur Iraitiluae viüös ivöälsu? lägrsi £ $ Uars% tsri

Ee ist deshalb die Aufgabe dex vorliegenden Erfindung, diese Nachteile duxoh eine weitexe Verstärkung der verfügbaren Auftriebskräfte zu überwinden.Ee is therefore the task of the present invention, These disadvantages are overcome by a wide increase in the available lift forces.

Dieee Aufgabe wird erfindungsgemäß daduxoh gelöst, daß ein Paar Hubgebläse oder ein Paax Hubtxiebwexke bux Erzeugung von Aufwar te bo hub, deren Ao'oaen in wesentlichen senkrecht verlaufen, in unnittelbarer Nähe der rückwärtigen Kanten der Tragflächen in den Tragfläohenköx^ern oder Portsätzen davon angeordnet sind.The object is achieved according to the invention that a pair of lifting fans or a Paax Hubtxiebwexke bux generation of Aufwar te bo hub, the ao'oaen of which are essentially vertical, in the immediate vicinity of the rear edges of the wings arranged in the Tragflaohenköx ^ ern or port sets thereof are.

TwZzugSwCiss sind die HubgeV?*«· öder die Hubtriebwerke dicht an Rumpf in Porteätzen der I ^"lachen befestigt, wobei die Port sät se Stummelflüg<In ähnlich sind.TwZzugSwCiss are the HubgeV? * «· Or the lift engines fastened close to the trunk in porte etches of the I ^ "laugh, whereby the port sows stubby wings <In are similar.

Bei Kuxzstaxt und -landung und bei normaler Start- und Landegeschwindigkeit erzeugen die aus den Hubgebläsen bzw. Hubtriebwerken senkrecht ausströmenden Abgase einen beträchtlichen zusätzlichen Aufwärtssohub in der Größenordnung von 70 £ des Aufwärtssohubes in Stand. Dieses beruht auf einer Erhöhung des aerodynamischen Einflusses, welche als Folge der Verstärkung der normalen aerodynamisch, wirksamen ffiu strömung dex Xxagf lache aufgrund des an der rückwärtigen Kante dex Tragfläche senkrecht austretenden Abgasstxahles vexstanden werden kann. Windkanalvereuohe haben gezeigt, daß diese günstige Beeinflussung nur mit •isea kleinen Kippmoment verbunden ist.With Kuxzstaxt and landing and with normal take-off and The exhaust gases flowing vertically from the lift fans or lift engines generate a considerable landing speed additional upward stroke on the order of £ 70 des Upward strokes in the state. This is based on an increase in the aerodynamic influence, which as a result of the gain the normal aerodynamic, effective ffiu flow dex xxagf pool due to the exhaust gas steel exiting vertically on the rear edge of the wing. Wind tunnel associations have shown that this favorable influence is only associated with a small overturning moment.

Aufler der Einrichtung, welche in der genannten Patentschrift beschrieben ist, sind schon verschiedenartige Hubeinriohtungen zum Einbau in Flugzeuge vorgeschlagen und auch z.B. einzeln oder gebündelt innerkalb des Tragfläohenkörpers oder in StummeIflügein seitlich am Rumpf eingebaut worden. Diepe Einrichtungen haben die aerodynamischen Auftriebskräfte duroh direkten zusätzlichen Aufwartsschub verstärkt, jedoch waren sie nicht dahingehend ausgelegt, eiue zusätzliche aerodynamisch wirksame Strömung zu erzeugen. . 'On the device, which is described in the cited patent, there are already different types of lifting devices Suggested for installation in aircraft and also, for example, individually or bundled within the wing body or has been installed on the side of the fuselage in silent wings. Diepe Facilities have increased aerodynamic lift forces by direct additional upward thrust, however they are not designed to generate an additional aerodynamically effective flow. . '

Duxoh dit Anordnung der Hubgebläee bzw. Hubtriebwerke r*^n,e den rückwärtigen Kanten der Tragflächen wird der wirksamste Strömungseffekt erzielt. Es ist zu verstehen, daß in dieser Lage der austretende Abgasstrahl den Abwind der !Tragflächen ergänzt, während er beispielsweise bei einem an der Tragflächenvorderkante angeordneten Hubgebläse bzw. Hubtriebwerk den) Aufwind der Tragflächen entgegengerichtet wäre, was einen entsprechenden nachteiligen Einfluß auf die Steigfähigkeit bedeutet.Duxoh dit arrangement of the lifting fans or lifting drives r * ^ n, e the rear edges of the wings will be the most effective Flow effect achieved. It is to be understood that in this position the exiting exhaust gas jet complements the downwash of the wings, while he is, for example, at one at the wing leading edge arranged lifting fan or lifting engine would counteract the) updraft of the wings, which would result in a corresponding means a detrimental effect on the ability to climb.

Der genannte Wert von 70 1» für den zusätzlichen Aufwarteschub ist indessen als Bruttowert zu betrachten. Wenn die Schubkraft der Hubgebläse bzw. Hubtriebwerke hinter dem Schwerpunkt j des Flugzeuges angreift, so tritt ein Kippmoment auf, welches j duroh eine Ausgleiohslast am Höhenruder kompensiert werden muß. Zwar führt dies zu einer Verringerung des Wertes von 70 i» , j jedoch ifeit auoh dann der Überschuß an Aufwärtsschub noch be- I deutsam. · iThe stated value of 70 1 » for the additional waiting boost is, however, to be regarded as a gross value. When the thrust of the lift fan or lift engine acts behind the center of gravity j of the aircraft, a tilting moment occurs which must be compensated for by a compensation load on the elevator. Although this leads to a reduction in the value of 70 i ', j However ifeit AUOH then the excess of the upward thrust yet sawn I deutsam. · I

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung bedeuten:The invention is illustrated below with reference to in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. In the drawing:

Fig. 1 die Seitenansicht,
Fig. 2 die Draufsicht undFig. 1 the side view,
Fig. 2 the plan view and

Fig. 3 die Vorderansicht eines Flugzeuges in erfindungsgemäßer Ausgestaltung;3 shows the front view of an aircraft in an embodiment according to the invention;

Fig. 4 die Seit »nansicht,
Fig. 5 die Draufsicht und4 the side view,
Fig. 5 the plan view and

Fig. 6 die Vorderansicht eines Flugzeuges in einer anderen erfindungagemäßen Ausgestaltung.6 shows the front view of an aircraft in another according to the invention Design.

Die Figuren 1 bis 3 zeipen ein Transportflugzeug , bei i welchem unter jeder Tragfläche 13 ein Rückstoßtriebwert 12 für den Vorwärtsflug angebracht ist. In etwa in einer Linie mit den rückwärtigen Kanten H der Tragflächen, und zwischen den geschlitzten Klappen 15 und dem Rumpf 16 angeordnet befindet sich ein Paar Hubgebläse 17 in Stunmelflügein ähnlichen Gehäusen 18. Die Gebläse 17 können jede geeignete Bauform besitzen, z.B. einfaohe Gebläse oder Turbinengebläse sein. An den Gehäusen 18 sind obere und untere Einlaß- und Auslaßklappen 19 angeordnet, welche entlang von Linien, welche in Längsrichtung des Flug^ zeuges verlaufen und die Achsen der Hubgebläse schneiden, geteilt sind. In der Zeiohnuog aind nur die oberen Einlaßklappen gezeigt, und zwar in geschlossenem Zustand wie beim Fliegen mitFigures 1 to 3 show a transport aircraft, at i which under each wing 13 a recoil drive value 12 is attached for the forward flight. About in line with the rear edges H of the wings, and between the slotted flaps 15 and the fuselage 16 is located a pair of lift fans 17 in Stunmelflügels in similar housings 18. The fans 17 can be of any suitable design, such as simple fans or turbine fans. On the housings 18 Upper and lower inlet and outlet flaps 19 are arranged, which along lines which extend in the longitudinal direction of the flight ^ run and cut the axes of the lifting fan, divided are. Only the upper inlet flaps are shown in the picture shown, in the closed state as when flying with

Reisegeschwindigkeit· Sie Hubgebläse in den StummelflUgeln ähnlichen Gehäusen stören in keiner Weise den Gtrundaufbau des Tragflächenkörperβ 20.Cruising speed · You lift fans in the stub wings similar Casings do not interfere in any way with the basic structure of the aerofoil body 20.

Wenn man wie in der Zeichnung die Ausstattung mit Hubgebläsen kombiniert a>it unter den Tragflächen angebrachten RüokstoStriebvfsrkenj dann bietet die Anordnung besondere Vorteile im Hinblick auf die Steuerung und Kontrolle des Flugzeuges im Fall von Triebwerksversagen· Sie Anordnung der Hubgebläse dicht am Rumpf erleichtert ebenso die Steuerung und Eontrolle für den PaIl₉ daß ein einzelnes Huligebläst ausfüllt.If, as shown in the drawing, the equipment with lifting fans is combined with a RüokstoStriebvfsrkenj under the wings, the arrangement offers particular advantages in terms of steering and monitoring the aircraft in the event of an engine failure.The arrangement of the lifting fans close to the fuselage also facilitates control and control for the ball ₉ that a single Hule blower fills.

Bei Start oder Landung sind die EInIaB- und Auslaßklappen 19 geöffnet und die Klappen 15 an den Tragflächen in ihre Schrägstellung 21 geschwenkt. Bei Start- und Landegeschwindigkeit bewirken die Gebläse, wio vorstehend beschrieben wurde, eine zusätzliche Umströmung der rumpfnahen Tragflächenabsohnitte, während zur gleichen Zeit die Abgase der für den Vorwärtsflug bestimmten Rückstoßtriebwerke zur Tragflächenumströmung und duroh den bekannten Klappenanströmeffekt zum Hub beitragen.During take-off or landing, the inlet and outlet flaps 19 are open and the flaps 15 on the wings are in their Inclined position 21 pivoted. At take-off and landing speed, the fans, as described above, an additional flow around the wing section near the fuselage, while at the same time the exhaust gases of the recoil engines intended for forward flight to flow around the wing and duroh contribute the well-known flap flow effect to the stroke.

Für den Fall, daß eines der Hubgebläse ausfällt, kann dies durch eine Erhöhung der Sohubleistung des E.üokstoßtriebworkes ausgeglichen werden, wcbei die verstärkte Klappenanströmung den Verlust von Hubgebläee-Lelstung ausgleicht; in umgekehrten Falle gilt das entsprechende. In the event that one of the lifting fans fails, this can be done by increasing the lifting capacity of the electric shock drive be compensated, with the increased flow of the flap compensates for the loss of lifting fan power; in the opposite case, the same applies.

Figuren 4 bis 6 zeigen die Erfindung in Anwendung auf ein Transportflugzeug mit Strahltriebwerken in bekannter Gestalt, Sa die Triebwerke 12 am Heok des Flugzeuges befestigt «lad,Figures 4 to 6 show the invention in use a transport aircraft with jet engines in a familiar shape, with the engines 12 attached to the heok of the aircraft.

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kommt der Klappenanströ'meffekt nicht zum Tragen. Die Gestaltung der Hubgebläse ist ähnlich, wie in Figuren 1 his 3» jedoch ist j für den Fall, daß ein Huhgehläse ausfällt, die Kontrolle Uher ' das Flugzeug schwieriger, weil die Unterstützung von der Klappenanströmung durch die Strahltriebwerke 12 fehlt. |the flap flow effect does not come into play. The design the lifting fan is similar to that in Figures 1 to 3 »but j is in the event that a Huhgehläse fails, the Uher control the aircraft more difficult because the support from the flap flow by the jet engines 12 is missing. |

Um dieses Problem zu überwinden, besteht jede Hubeinheit aus einem Hubgebläse 25 in bekannter Ausführung, welches in ähnlicher Art und Weise in einem Stummelflügeln ähnlichen Gehäuse untergebracht ist, undjvon einem zugehörigen Gaserzeuger 23 angetrieben wird, weloher innerhalb des Izagfläohenkttrpers 13 angeordnet ist und auf der Oberfläche der Tragfläche einen Lufteinlaß 22 besitzt. Ein Verbindungskanal 24 zwischen den zwei Gebläses 25 stellt sicher, daß, wenn ein Gaserzeuger ausfällt, dex gegenüberliegende Gaserzeuger noch in der Lage ist, beide Gebläse zu versorgen.To overcome this problem, there is any lifting unit from a lifting fan 25 in a known design, which in a similar Way is housed in a housing similar to stub wings, and is driven by an associated gas generator 23 which is arranged within the Izagflähenkttrpers 13 and has an air inlet 22 on the surface of the wing. A connecting duct 24 between the two fans 25 ensures that if one gas generator fails, the opposing gas generator is still able to control both fans to supply.

j Obwohl die Erfindung in Zusammenhang mit Hubgebläsen beschrieben wurde, kommt sie doch gleichermaßen zum Tragen, wenn statt dessen ein Paar Hubtriebwerke, insbesondere Strahltriebwerke, mit oder ohne SohubverStärkung vorgesehen sind. Ebenso können auoh Drehachsen vorhanden sein, um welche die Sohubxiohtung geeobwenkt wexden kann, um das Beschleunigen oder Abbremsen des Flugzeuges zu unterstützen, wenn auoh das Hubgebläoe dux dahingehend beschrieben wurde, vertikalen Sohub zu liefern.j Although the invention is described in connection with lifting fans it comes into play equally if instead a pair of lifting engines, especially jet engines, with or without stroke reinforcement. as well There may also be axes of rotation around which the axis of rotation geeobwenkt can be wexden to accelerate or decelerate of the aircraft to support if the Hubgebläoe dux was also described to deliver vertical Sohub.

- Sohutzaneprüohe -- Sohutzan test -

Claims

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SCHU ¹ X ¹ APPLICATIONS

1 «Airplane with short start and short landing properties , daduroh geTcennzelob.net. that a pair of lifting fans (17 »25) or a pair of lifting engines for generating upward stroke, the axes of which are essentially vertical, are arranged in the immediate vicinity of the rear edges (14) of the Iragfläohen (13) in Deu Tragfläohenkurpern or extensions thereof.

2nd plane naoii. Claim 1, characterized in that the lifting fans (17, 25) or lifting mechanisms are fastened close to the fuselage (16) in extensions (18) of the wings (13), the extensions being similar to stub wings "

3 «Airplane according to claim 1 or 2, characterized in that the main fuselage thrusters (12) are attached under the wing planes (13), and that the lift fans (17, 25) or lift motors between the fuselage (16) and the ends of slotted wing flaps (close to the fuselage) ( 15) are arranged

4 · Aircraft according to one of claims 1-3 » daduroh characterized in that air inlet and outlet flaps (19) are provided above and below each lifting fan (17, 25).

• rr. ···

5. Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the lifting fans can be pivoted about essentially horizontal axes of rotation which extend transversely to the aircraft.

6. Plug stuff thing one of the preceding claims, characterized . da3 a pair of gas generators (23) for driving the lifting fans (1 ", 25) are installed in the wings (13), which are connected by a common exhaust gas discharge line (24) to each other and to both lifting fans.

7. Plagzeug according to claim, .6, characterized in that each of the gas generators is arranged with an Aohse extending in the longitudinal direction of the plug and on the surface of the support surface (13) has a forwardly gexiohteten LufxeJLnlaß (22).