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Strömungsbremse, insbesondere für Luftfahrzeuge Es sind Strömungsbremsen
insbesondere zur Begrenzung der Sturzfluggeschwindigkeit von Luftfahrzeugen bekannt,
die aus einer oder mehreren Platten bestehen, die in einem bestimmten Abstand von
dem umströmten Körper quer zur Strömung angestellt werden. Man hat solche Bremsplatten
hauptsächlich auf der Ober- und Unterseite von Tragflügeln aus dem Flügelprofil
ausfahrbar oder herausschwenkbar angeordnet. Solche Bremsplatten zeigen aber insbesondere
bei hohen Fluggeschwindigkeiten Nachteile, und zwar bringen sie eine große Unruhe
in den Tragflügel und können diesen zu das Flugzeug gefährdenden Schwingrtngen anfachen.
Zur Vermeidung dieser Nachteile hat man nun bereits vorgeschlagen, an Stelle vollwandiger
Bremsplatten solche zu benutzen, die Durchbrechungen aufweisen bzw. man hat hierzu
Bremsgitter vorgeschlagen, die aus einzelnen Stäben zusammengesetzt sind. So sind
z. B. Bremsgitter bekannt, bei denen die Tiefe der Durchbrechungen größer ist als
ihre Breite be einer Durchlässigkeit,. die wesentlich unter 25 °/° liegt. Unter
Durchlässigkeit des Bremsgittersi ist hierbei das Verhältnis der Lückenflächen zu
Gesamtfläche zu verstehen. Diese Strömungsbremsen sind, wie Versuche gezeigt haben,
aber ebenfalls nicht schwingungssicher. Die bekannten Strömungsbremsen bzw. Unterbrecher
mit Durchlässigkeit größer als 25 °/° zeigen dagegen nur einen geringen Widerstand.
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Umfangreiche, systematische Untersuchungen haben nun ergeben, daß
es möglich ist, Bremsgitter zu bauen, die einerseits einen günstigen hohen Widerstand
aufweisen und andererseits keine Unruhe und keine Neigung zur Schwingungsanfachung
zeigen. Nach der Erfindung werden als Strömungsbremsen Bremsplatten bzw Bremsgitter
vorgeschlagen, die eine Durchlässigkeit von etwa 25 bis 6o0/0 aufweisen und bei
denen außerdem die Tiefe der Durchbrechungen gleich oder größer als ihre Breite
ist. Beide Merkmale zusammen ergeben ein Bremsgitter, das sowohl schwingungssicher
ist als auch einen hohen Widerstand aufweist.
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Die angegebenen Grenzen der Durchlässigkeit gelten für Bremsplatten
bzw. Bremsgitter, die etwa in einem sich als günstig erwiesenen Ab
stand
von 3o bis .100;`p der Höhe der Platte bzw. des Gitters von dem Strömungslzörper
z. B. am -Pragflügel angeordnet sind. Bei Verringerung des Abstandes der Bremsplatte
bzw. des Bremsgitters vom Strömungskörper bzw. bei kammartiger Anordnung der Gitterstäbe
ohne Schlitz zwischen Strömungskörper und Bremsgitter müssen zur Erzielung der gleichen
Schwingungssicherheit die Durchlässigkeiten größer gewählt werden.
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Gemäß der weiteren Erfindung wird vorgeschlagen, Bremsgitter bzw.
Bremsplatten zu benutzen, deren Durchlässigkeit über die Gitterfläche verschieden
ist, und insbesondere solche Gitter bzw. Platten zu benutzen, die in ihrem mittleren
Teil oder an dem von dem Strömungskörper abgewandten Ende ihre kleinste Durchlässigkeit
aufweisen. Bei gewissen günstigen Gitterformen, z. B. bei Gittern mit rechteckigem
oder quadratischem Querschnitt der Gitterstäbe, konnte die Durchlässigkeit an dieser
Stelle bis auf 20 0'p herabgesetzt werden. Die obere Grenze der Durchlässigkeit
wählt man zweckmäßig zur Vermeidung großer Widerstandsverluste ebenfalls so niedrig
wie möglich. Auch hat es sich als notwendig erwiesen, gewisse Mindestabmessungen
der Stäbeseinzuhalten, wobei als Mindestdicke und Mindestbreite der Gitterstäbe
etwa io mm angegeben werden können. Die obere Grenze der Stabbreite hängt natürlich
sehr stark von der Größe des Bremsgitters ab und kann etwa 7o bis So mm betragen.
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Von großem Einfluß auf die erreichten Widerstände und die erreichte
Schwingungssicherheit erweist sich die Querschnittsform der das Gitter bzw. die
Platte aufbauenden Stäbe. Bei einem Aufbau des Gitters aus Stäben mit quadratischem
oder rechteckigem Querschnitt bei einer Durchlässigkeit etwa in den Grenzen vor
35 bis 55 0 0 konnten sowohl hohe Widerstände als auch eine gute Wirbelablösung
erzielt werden. Ferner wurden gute -Ergebnisse mit Bremsgittern aus Stäben mit ovalem
Querschnitt erzielt, die ein oder mehrere dem Strömungskörper zugewandte Rundstäbe
aufwiesen. Selbstverständlich lassen sich auch Gitterstäbe mit anderen Querschnittsformen
benutzen, z. B. solche mit trapez- oder T-förmigem Querschnitt.
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In den Abbildungen i bis 4. sind einige Ausführungsbeispiele zu der
Erfindung dargestellt. In den Abbildungen stellt i den durch das Bremsgitter abzubremsenden
Körper, z. B. den Tragflügel eines Flugzeuges dar. Der Abstand ca zwischen den Gittern
und dem Strömungskörper ist bei allen Beispielen etwa zu <loh;', der Gitterhöhe
lt gewählt.
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Die Abb. i zeigt ein Gitter mit sieben Stäben und quadratischem Stabquerschnitt.
Die Dicke der Stäbe beträgt 22 mm. Die Gitterspalte sind tiefer als breit und in
der Mitte kleiner als an den' Rändern. Die Durchlässigkeit des Gitters beträgt in
der Mitte etwa 3101, und an den Rändern :16°/p. die mittlere Durchlässigkeit etwa
360;'".
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Die Abb. 2 zeigt ein ganz ähnliches Gitter wie Abb. i mit nur fünf
Stäben. Die mittlere Durchlässigkeit dieses Gitters beträgt etwa 35 0;!,, wobei
die beiden mittleren Spalte ebenfalls schmäler als die äußeren gewählt sind.
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Die Abb. 3 zeigt ein Gitter mit sechs Stäben, wobei zwei dem Tragflügel
zugekehrte Stäbe einen runden Querschnitt und einen Durchmesser von 2o mm aufweisen,
während die übrigen vier Stäbe als Ovalstäbe ausgebildet sind und eine Breite von
34. mm bei einer Dicke von 2o mm erhalten haben. Die Durchlässigkeit dieses Gitters
ist an den Enden nur wenig größer als in der Mitte und beträgt im :Mittel etwa 270/p.
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Die Abb. 4 zeigt ein ganz ähnliches Gitter wie Abb. 3 mit fünf Stäben
und etwas schwächeren Stababmessungen bei einer mittleren Durchlässigkeit von 260,'p.
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An Stelle zur Geschwindigkeitsbegrenzung von Flugzeugen können die
nach der Erfindung vorgeschlagenen Gitter auch zu; örtlichen Herabsetzung- der Strömungsgeschwindigkeit
benutzt werden, z. B. um die Strömungsgeschwindigkeit der Luft unterhalb der geöffneten
Bombenschächte herabzusetzen. In diesem Fall wird man die Gitterstäbe nicht parallel
zur Oberfläche des Strömungskörpers, sondern senkrecht hierzu anordnen. Bei genügend
großer Durchlässigkeit des Gitters kann auch hier ein Spalt zwischen Flugzeug und
Gitter in Fortfall kommen.