DE726494C

DE726494C - Propeller arranged in the subdivided fuselage of an aircraft, in particular a motor glider

Info

Publication number: DE726494C
Application number: DEW106325D
Authority: DE
Inventors: Hans Wuenscher
Original assignee: HANS WUENSCHER
Current assignee: HANS WUENSCHER
Priority date: 1939-09-12
Filing date: 1939-09-12
Publication date: 1942-10-14

Description

Im unterteilten Rumpf eines Flugzeuges, insbesondere eines Motorseglers angeordnete Luftschraube Vor allem bei Motorseglern, darunter sind Flugzeuge zu verstehen, welche bei stillgesetztem Triebwerk Leistungen und Eigenschaften eines hochwertigen Segelflugzeuges haben und bei in Betrieb gesetztem Triebwerk einem vollwertigen Motorflugzeug gleicher Motorleistung entsprechen, muß die Luftschraube so angeordnet sein, daß erstens alle Maßnahmen zur Erzielung eines .optimalen Wirkungsgrades getroffen sind, und daß zweitens nach dem Stillsetzen jeder zusätzliche Widerstand verschwindet. Nach dem bisherigen Stand der Technik sind diese Bedingungen bei Flugzeugen der genannten Art nicht ;erfüllt. Es werden Segelflugzeuge mit normalen Lu.ftschraubenanordnungen für Zug- oder Druckschrauben ausgerüstet, wobei meistens eine Schraubenanordnung auf einem Bock über Tragfläche oder Rumpf zur Anwendung kommt. Nach dem Stillsetzen wird dann die Luftschraube trotz des erheblichen Zusatzwiderstandes im Luftstrom belassen. Als Weiterentwicklung dieser bekannten Einrichtung ist zu betrachten, daß die Lu.ftschraubenblätter bis zu einer Grenzstellung, bei der sie etwa der Schragb,enwelle parallel sind, zusammenklappen, wenn das aus Fliehkraft und Luftwiderstand resultierende Drehmoment um die Schwenkachse der Luftschraubenblätter geringer wird als das von einer bei den bekannten Ausführungen angeordneten Hilfskraft, beispielsweise einer Feder, herrührende. Es sind weiterhin Luftschrauben mit schwenkbar zur Drebachse gelagerten Blättern bekannt, bei denen das Verschwenken mittels einer Hebelübertragung nur von Hand bewirkt werden kann. Auch sind solche bekannt, bei denen das Verschwenken der Blätter nur .in erzwungener Abhängigkeit voneinander geschehen kann. Durch diese Malnahmen wird zwar eine Verminderung des schädlichen Widerstandes im Verhältnis zu dem einer starren, stillstehenden Luftschraube erreicht, ein zusätzlicher Widerstand ist deshalb, aber immer noch vorhanden, an welcher Stelle eine derartige Schraube am Flugzeug auch angebracht sei.In the subdivided fuselage of an aircraft, especially a motor glider arranged propeller Especially with motor gliders, including airplanes are too understand which performance and characteristics of a high-quality glider and with the engine in operation one The propeller must correspond to a fully-fledged powered aircraft with the same engine power be arranged so that, firstly, all measures to achieve an .optimal efficiency and that, secondly, after the shutdown, any additional resistance disappears. According to the current state of the art, these conditions apply to aircraft of the type mentioned not; fulfilled. There are gliders with normal propeller arrangements equipped for tension or compression screws, mostly a screw arrangement is used on a trestle above the wing or fuselage. After stopping then the propeller becomes despite the considerable additional resistance in the air flow left. A further development of this well-known facility is to be considered that the air screw blades up to a limit position at which they are about the Schragb, enwelle are parallel, collapse if the result of centrifugal force and air resistance Torque around the pivot axis of the propeller blades is less than that of an assistant arranged in the known designs, for example one Spring, originating. There are still propellers with pivoting to the axis of rotation stored sheets known in which the pivoting by means of a lever transmission can only be done by hand. Those are also known in which the pivoting of the leaves can only happen in forced dependence on one another. Through this Malahme will admittedly reduce the harmful resistance in proportion to that of a rigid, stationary propeller, an additional resistance is achieved is therefore, but still present, at which point such a Screw is also attached to the aircraft.

Andere Flugzeugkonstruktionen versuchen diesen Nachteil dadurch zu beheben, daß die auf einem Bock über Tragfläche oder Rumpf angeordnete Schraube nach dem Stillsetzen allein oder mitsamt dem Motor von Hand teilweise oder ganz in den Rumpf hinein versenkt wird. Diese Anordnung gestattet jedoch nur kleine, entsprechend schnell laufende Luftschrauben, mit denen bestenfalls mittelmäßige Luftschraubenwirkungsgrade erzielbar sind, unterzubringen, weil einerseits die Versenkbarkeit in den Rumpf nicht mehr erfüllt werden kann, ohne dem Rumpf eine widerstandsmäßig untragbare Form zu geben, andererseits, weil auch die Lastigkeitsänderungen beim Ab- und Anstellen des Motors zu groß werden, die der Luftschraubens.chub, welcher wie bei allen auf einem Bock angeordneten Luftschrauben in großem Abstand über dem Gesamtschwerpunkt angreift, hervorruft. L m diese unvermeidlichen Lastigkeitsänderungen auszugleichen, sind Höhenruderausschläge :erforderlich; welche den Gesamtwiderstand und damit die Flugleistungen weiterhin verschlechtern. Schließlich hat ein derartiges Einschwenken eine Verschiebung des Gesamtschwerpunktes zur Folge.Other aircraft designs try to overcome this disadvantage fix that the screw arranged on a trestle above the wing or fuselage after the motor has been shut down, either partially or completely by hand, either by hand or by hand is sunk into the fuselage. However, this arrangement allows only small, correspondingly fast-running propellers, with those that are mediocre at best Propeller efficiencies are achievable to accommodate because on the one hand the retractability in the fuselage can no longer be met without the fuselage having a resistance To give unbearable form, on the other hand, because also the changes in the load Switching the motor on and off becomes too big, the Luftschraubens.chub, which as with all propellers arranged on a stand at a large distance above the Total focus attacks, evokes. L m these unavoidable changes in load to compensate, elevator deflections are: required; which is the total resistance and thus continue to deteriorate flight performance. After all, one of those Swiveling in results in a shift in the overall center of gravity.

Alle mit den bisher bekannten Luftschraub.enanordnungen ausgerüsteten Motorsegler werden also erheblich durch die unumgänglichen zusätzlichen Einbaumaßnahmen in ihrer aerodynamischen Güte entweder auf Kosten der Segelflugfähigkeit oder der Motorfl.ugleistungen verschlechtert..All equipped with the previously known pneumatic screw assemblies Motor gliders are therefore considerably due to the inevitable additional installation measures in their aerodynamic quality either at the expense of gliding ability or the Motor flight performance deteriorated ..

Durch die Erfindung :ergibt sich erstmalig die Möglichkeit, einen Motorsegler zu bauen, welcher die eingangs erwähnten Anforderungen ohne jede Schädigung der aerodynamischen Güte erfüllt. Das Wesentliche der Erfindung bestehlt in der Verbindung zweier an sich bekannter Merkmale, nämlich einmal dadurch, daß der Leitwerksträger oder die Fortsetzung des Rumpfes durch die Luftschraubennahe hindurchgeführt ist, das andere Mal dadurch, daß die Blätter der Luftschraube zur Luftschraubendreba.chse schwenkbar gelagert sind.With the invention: there is for the first time the possibility of a To build motor gliders that meet the above-mentioned requirements without any damage the aerodynamic quality met. The essence of the invention consists in the Combination of two known features, namely once in that the tail boom or the continuation of the fuselage is passed close to the propeller, the other time by the fact that the blades of the propeller to the Luftschraubendreba.chse are pivotably mounted.

Während bei den bekannten, mit schwenkbaren Blättern ausgerüsteten Luftschrauben durch Verschw:enken der Blätter in :eine der Luftschraubenwelle parallele Lage nur eine Verminderung des Widerstandes .erreicht werden kann, ergibt die beschriebene Vereinigung der beiden an sich bekannten Merkmale die Möglichkeit, den Widerstand einer für den Motorflug in günstigster Weise axgeordneten Luftschraube vollständig zum Verschwinden zu bringen. Bei der vorgeschlagenen Bauart ist die Aufhängung der Luftschraubenblätter frei und unabhängig gegeneinander beweglich ausgebildet, und es genügt, im Gegensatz zum Bekannten, die Wirkung des Luftstromes, um die Luftschraubenblätter bei abgestelltem Motor in entsprechende Rumpfaussparungen hineinzuschwenken. Es ist also die Anbringung einer die Hilfskraft erzeugende Einrichtung bzw. einer Hebelanordnung erspart und die Betriebssicherheit durch Verminderung der Anzahl von mitumlaufenden Bauteilen wesentlich erhöht. Sind die Schwingbewegungen der Blätter bekannter Klappluftschrauben beim Aufklappen durch Anschläge an den Flügelgelenken begrenzt, so sind Anschläge gemäß der Erfindung dadurch :erspart, daß die Schwenkachse an der Blattwurzel jedes Luftschraubenblattes senkrecht bzw. nahezu senkrecht zur Blattlängsachse im Abstand bei ausges.cliwenkten Luftschraubenblättern in Richtung der Flugzeuglängsachse versetzt angeordnet ist, so daß; abhängig von der Drehzahl, die reine Fliehkrafteinstellung jedes Luftschraubenblattes zusammen mit der Vortriebskraft den gewünschten Entfaltungswinkel ergibt.While with the known, equipped with pivoting blades Propellers by swiveling the blades into: one parallel to the propeller shaft Position only a reduction in resistance. Can be achieved, results in the described Unification of the two known characteristics the possibility of the resistance a propeller that is axially arranged in the most favorable way for powered flight to disappear. In the proposed design, the suspension is the Airscrew blades formed freely and independently movable against one another, and In contrast to what is known, the effect of the air flow is sufficient to cope with the propeller blades When the engine is switched off, swivel into the corresponding fuselage recesses. It is therefore the attachment of a device generating the auxiliary force or a lever arrangement saves and the operational safety by reducing the number of circulating Components increased significantly. Are the oscillating movements of the blades of known folding propellers when opening is limited by stops on the wing joints, stops are according to the invention: saved in that the pivot axis at the blade root each Propeller blade perpendicular or almost perpendicular to the longitudinal axis of the blade at a distance offset in the direction of the longitudinal axis of the aircraft when the propeller blades are tilted out is arranged so that; depending on the speed, the pure centrifugal force setting each propeller blade together with the propulsion force the desired angle of deployment results.

Die Luftschraubenblätter sind in an sich bekannter Weise so aufgehängt, daß mittels Zahnsegmenten, Kulissenführungen. Schrägstellung des Bolzens, um den die Sehvenkung erfolgt o. dgl.; sich die Steigung der Luftschraubenblätter zwangsläufig mit dem Entfaltungswinkel nach :einem weiteren Merkmal der Erfindung derart ändert, daß die schwenkbaren Blätter an die Rumpfverkleidung widerstandsarm anlegbar bzw. in Aussparungen der Rumpfverkleidung versenkbar sind.The propeller blades are hung in a manner known per se in such a way that that by means of tooth segments, link guides. Inclination of the bolt around the the visual deflection takes place or the like; the pitch of the propeller blades inevitably with the deployment angle according to: another feature of the invention changes in such a way that that the pivotable blades can be placed against the fuselage fairing with little resistance or can be lowered into recesses in the fuselage fairing.

Die mit der Bemessung des Abstandes der Schwenkachse der Lufts.chraubenblätter von der Blattlängsachse gegebene Möglichkeit, den Entfaltungswinkel festzulegen, gestattet, diesen so zu wählen, daß die Steigung der Luftschraubenblätter, welche sich also in Abhängigkeit vom Entfaltungswinkel ändert, sich gerade auf die im Betriebszustand erforderliche Größe einstellt. Die Rumpfverkleidung ist im Bereich der an- bzw. einklappbaren Luftschraubenblätter um die Rumpflängsachse drehbar ausgebildet und läuft mit der Luftschraube um. Dadurch treffen die Blätter in jeder beliebigen Stellung, in der die Luftschraube beim Abstellen des Motors stehenbleibt, beim Einschwenken in die vorgesehenen Aussparungen.The one with the dimensioning of the distance of the pivot axis of the air screw blades possibility given by the longitudinal axis of the leaf to determine the angle of unfolding, allowed to choose this so that the pitch of the propeller blades, which thus changes depending on the deployment angle, just on that in the operating state the required size. The fuselage cladding is in the area of the on or off. foldable propeller blades rotatable about the longitudinal axis of the fuselage and runs around with the propeller. As a result, the leaves hit in any position, in which the propeller stops when the engine is switched off, when swiveling in into the recesses provided.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes der Längsschnitt :eines normalen Leistungssegelflugzeuges mit Rumpfboot und hochgezogenem Leitwerksträger dargestellt, bei dem die Luftschraubenblätter i auf dem im Bereich hinter den Tragflächen als Nabe ausgebildeten Leitwerksträger 2 mittels Bolzen frei schwenkbar befestigt sind. Der Motor 3 isit im Rumpfinnern untergebracht und treibt über das Keilriememmtersetzungsg:etrieble q: die Luftschrauho an. Die Schwenkachsen sind bei den ausgeschwenkten Blättern senkrecht zur Blattlängsachse im Abstande in Richtung der Flugzeuglängsachse nach hinten versetzt angeordnet. Dadurch wird bewirkt, daß im Betriebszustand die aus Fliehkraft und Vortrieb resultierende Gleichgewichtslage der Luftschraubenblätter einen Öffnungswinkel a ergibt, der um so viel kleiner als der größtmögliche öffnungswinkel ist, als die Blätter beim Anwerfen des Motors. durch den Schwung beim Aufklappen über diese Gleichgewichtslage hinausschwenken. .In the drawing is an exemplary embodiment of the subject matter of the invention the longitudinal section: of a normal performance glider with a fuselage boat and a hoisted one Tail boom shown with the propeller blades i on the in the area tail unit carrier formed as a hub behind the wings 2 are fastened freely pivotable by means of bolts. The engine 3 is housed inside the fuselage and drives the Luftschrauho via the V-belt brake reducer. the When the leaves are swiveled out, pivot axes are perpendicular to the longitudinal axis of the leaf at a distance offset backwards in the direction of the aircraft longitudinal axis. This has the effect that in the operating state the resulting from centrifugal force and propulsion Equilibrium position of the propeller blades results in an opening angle a which is around is so much smaller than the largest possible opening angle than the blades when they are started of the motor. swing out of this equilibrium position with the momentum when unfolding. .

Die im Bereich der eingeklappten Luftschraublenblätter drehbar angeordnete Rumpfverkleidung 5 ist mit der Luftschraubennabe fest verbunden und läuft mit dieser um.The rotatably arranged in the area of the folded air screw blades Fuselage fairing 5 is firmly connected to the propeller hub and runs with it around.

Wie aus diesem Ausführungsbeispiel zu :ersehen ist, gestattet die beschriebene Luftschraubjenanordnung in ein Segelflugzeug mit einer Rumpfform, wie sie gerade für Hochleistungsflugzeuge günstig und daher oft ,angewandt ist, ein Triebwerk so,einzubauen, daß Bestwerte an Luftschraubenwirkungsgraden erreicht werden. Es läßt sich ein der Untersetzung entsprechender, größtmöglicher Luftschraub,endurchmesiser ohne jede zusätzliche Erhöhung des normalen S.egelflugzeugfahrwerkes unterbringen. Dabei geht der Luftschraub.enschuh annähernd durch den Gesamtschwerpunkt, und die Leitwerksanblasung ist einwandfrei. Die gedrängte Anordnung aller Bauteile ermöglicht außerdem eine gewichtsmäßig leichte Ausführung. Besonders vorteilhaft ist, d.aß die Luftschraube im Fluge beim Anwerfen des Motors in Tätigkeit tritt und beim Abstellen wieder einiidappt, :ohne daß vom Flugzeugführer besondere Maßnahmen durchgeführt werden müssen. Es kann also jeder-Flugzeugführer das Flugzeug ohne Umschulung fliegen.As can be seen from this exemplary embodiment, the Luftschraubjenanordnung described in a glider with a fuselage shape, such as it is cheap and therefore often used, especially for high-performance aircraft Install the engine in such a way that the best propeller efficiency values can be achieved. The largest possible air screw corresponding to the reduction can be achieved without any additional increase in the normal S. glider landing gear. The Luftschraub.schuh almost goes through the overall center of gravity, and the Tail blowing is flawless. The compact arrangement of all components makes it possible also a lightweight design. Is particularly advantageous, d.aß the propeller comes into action in flight when the engine is started and when it is switched off falls back in,: without the pilot taking any special measures Need to become. Any pilot can fly the aircraft without retraining.

Claims

PATENT CLAIMS i. In divided fuselage of an aircraft, in particular a motor glider arranged propeller, characterized by the union of two a manner known features: first, that of the tail boom (2) or the continuation of the hull by the Lufts: is chraubennabe passed, secondly "that the blades of the propeller (i) are mounted pivotably to the propeller axis of rotation.

2. Arrangement of a propeller according to claim i, characterized in that that to achieve a certain angle of deployment (a) of the propeller blades the pivot axis at the blade root of each propeller blade is vertical or almost vertical perpendicular to the longitudinal axis of the blade in. Distance (e) with the propeller blades pivoted out is arranged offset in the direction of the aircraft longitudinal axis.

3. Arrangement of a propeller according to claims i and 2, characterized by such a suspension of the propeller blades in a manner known per se by means of toothed segments, link guides, inclined Bolts o. The like. That the sch-, venkharen leaves to the fuselage fairing (5) with little resistance can be placed or sunk into recesses in the fuselage fairing. q .. arrangement : a propeller according to .den claims i to 3, characterized in that the Fuselage cladding (5) in the area of the foldable or retractable propeller blades is designed to be rotatable about the longitudinal axis of the fuselage.