DE830896C - Flugzeug - Google Patents

Flugzeug

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DE830896C
DE830896C DEH246A DEH0000246A DE830896C DE 830896 C DE830896 C DE 830896C DE H246 A DEH246 A DE H246A DE H0000246 A DEH0000246 A DE H0000246A DE 830896 C DE830896 C DE 830896C
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Maurice Louis Hurel
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00Wings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers

Description

  • Flugzeug Bekanntlich kann man eine wesentliche Steigerung der durch das Verhältnis ca/cw bestimmten aerodynamischen Feinheit und des Leistungskoeffizienten ca3/cze,= eines Flugzeugs, d. h. eine Verbesserung seines Wirkungsgrades, erhalten, wenn man das geometrische Seitenverhältnis seines Tragwerks vergrößert, da der Randwiderstand nach Maßgabe der Vergrößerung des Seitenverhältnisses abnimmt. Während man jedoch bei Segelfliegern bereits große Seitenverhältnisse verwendet hat, hat man bisher in der Praxis noch keine Motorflugzeuge ausgeführt, deren Seitenverhältnis für alle Betriebsverhältnisse einschließlich des Abflugs und der Landung einen Wert von 1o bis 12 übersteigt.
  • Das erfindungsgemäße Flugzeug, lrei dem das geometrische Seitenverhältnis b2/S seines Tragwerks, wobei b die Spannweite und S die Gesamtfläche des Tragwerks ist, für alle Betriebszustände einschließlich des Abflugs und der Lan-. Jung grökier als i 5 ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß seine Flügelbelastung höher als 8o kg/m2 ist und daß es mit einer Verspannung versehen ist, welche zum Auftrieb beiträgt.
  • Wenn die Verstrebung oder Verspannung, welche zur Versteifung des Tragwerks des Flugzeugs dient, auf der Flügelunterseite vorgesehen ist, gibt man vorzugsweise einerseits wenigstens dem Teil des Tragwerks, welcher sich beiderseits der lotrechten Axialebene des Flugzeugs zwischen den Befestigungspunkten der Verstrebungen erstreckt, eine praktisch konstante Tiefe und einen praktisch konstanten Anstellwinkel sowie ein gleiches Profil und bildet anderseits die Verstrebung so aus, daß man in Abhängigkeit von der Spannweite die beste Verteilung der Gesamtauftriebskraft des Flügels und der Verstrebung erhält.
  • Die beste Verteilung der Gesamtauftriebskraft in Abhängigkeit von der Spannweite ist diejenige, bei der der induzierte Widerstand seinen Mindestwert hat. Praktisch liegt die beste Verteilung der Gesamtatiftriebskraft immer dann vor, wenn der induzierte Widerstand nicht mehr als 5% größer ist als der induzierte, theoretische Mindestwiderstand.
  • Zur Verringerung des Widerstandskoeffizienten der durch das Tragwerk und die Verstrebung gebildeten .Anordnung ist es vorteilhaft, den Profilen der Verstrebungsabschnitte, welche in der Nähe der Anschlußstelle der Verstrebungen an das Tragwerk liegen eine solche Form und Stellung zu geben, daß ihre Mittellinien wenigstens annähernd finit den Stromlinien der dasTragwerk umspülenden Luft zusammenfallen, und zwar unter Berücksichtigung der durch die Dicke des Tragwerks verursachten Ablenkung. Man kann auch den Abschnitten der Verstrebungen eine Dicke geben, welche in Richtung auf die Anschlußstelle hin abnimmt, wo sie vorzugsweise den kleinsten Wert aufweist, der unter Berücksichtigung der Widerstandsfähigkeit der verwendeten Werkstoffe zulässig ist.
  • Es ist ferner im allgemeinen zweckmäßig, das erfindungsgemäße Flugzeug mit einer Vorrichtung zur =\uftriel)serhöhung zu versehen, und man bildet die Gesamtheit des Tragwerks einschließlich der Vorrichtung zur Auftriebserhöhung so aus, daß das geo metrische Seitenverhältnis größer als 15 bleibt, selbst wenn der Vorrichtung zurAuftriebserhöhung ein Ausschlag erteilt ist.
  • In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.
  • Fig. 1 und 2 und Fig. 3 und 4 zeigen schematisch in X'orderansicht bzw. im Grundriß zwei verschiedene :@usführungsformen eines erfindungsgemäßen Flugzeugs; Fig. 5 zeigt im Grundriß eine Abwandlung des in Fig. r und 2 dargestellten Flugzeugs; Fig.6 zeigt schematisch in größerem Maßstab den rechten Teil des in Fig. i dargestellten Flugzeugs; Fig.7 -neigt das Flügelprofil dieses Flugzeugs; Fig. B. 9, io und ii zeigen im Schnitt längs der Linie <-1-_-1 bzw. B-B bzw. C-C bzw. D-D der Fig. 6 eine der Verstrebungen des auf dieser letzteren Figur dargestellten Flugzeugs; Fig. 12 zeigt schaubildlich einen Teil eines mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Auftriebsvergrößerung versehenen Flügels; Fig. 13 z_-igt schließlich die Mittel zur Steuerung dieser letzteren Vorrichtung.
  • \\'enn man dem geometrischen Seitenverhältiiis 621S für alle Betriebszustände einschließlich des Abflugs und der Landung einen Wert von mehr als 1 5 gibt, der 30 bis 40 und mehr erreichen kann, und wenn man gleichzeitig eine hohe Flügelhelastung von mehr als 8o kg/m2 und eine zur Hubkraft beitragende Verspannung verwendet, vermeidet man ein übermäßiges Gewicht des Tragwerks und erzielt gleichzeitig eine erhebliche Verbesserung des Wirkungsgrades des Flugzeugs.
  • Um der Verbesserung der Feinheit und des Leistungskoeffizienten, welche durch die Wahl eines großen geometrischen Seitenverhältnisses erzielt wird, beachtliche Werte zu geben, muß man dem Anstellwirikel des erfindungsgemäßen Tragwerk; für die gewöhnlichen Betriebsbedingungen eines hoben Wert geben, der einem:Xuftriebswert ioo c( von mehr als 5o entspricht und einen Wert von 10o, 120 oder noch mehr erreichen kann.
  • Die Pfeilhöhe der Mittellinie des Profils wird entsprechend der Verwendung des Flugzeugs vorteilhafterNveise ziemlich stark gewählt. Das beste Ergelbnis wird erhalten, wenn die Pfeilhöhe für einen gewählten Auftriebswert bei der Benutzung einen kleinsten Profilwiderstand ergibt. Diese Pfeilhöhe kann einen Wert von 8 bis io% erreichen. Außerdem wählt man vorzugsw-eis.e Profile mit einer mittleren Dicke (io bis 14%) und einer ausgesprochenen Wölbung. Unter den Profilen, welche für die Ausführung der Erfindung besonders geeignet sind, befindet sich (las Profil Saint-Cyr io9 oder Sikorsky GS i. Ein solches Profil ergibt z. B. für einen Auftriebswert ioo ca = ioo und ein Seitenverhältnis von 3o einen Feinheitskoeffizenten calcu, von 47 und einen Leistungskoeffizienten callczi,2 von 2000, während die üblichen Werte 2; bzw. doo für Seitenverhältnisse von 6 bis 8 sind.
  • Die Verringerung der Flügelflache, welch.; hauetsächlich in der Tiefenrichtung erfolgt, wobei man vorteilhafterweise normale Spannweiten des Tragwerks beibehält, wird durch den hohen Wirkungsgrad der Tragwerke mit großem Seitenverhältnis ermöglicht, was gestattet, selbst finit einer sehr geringen Leistung zu fliegen.
  • Die Verkleinerung der Oberfläche durch eine Verringerung der Tiefe des Tragwerks unter Beibehaltung einer normalen Spannweite vermeidet nicht nur ein übermäßiges Gewicht, sondern bringt gleichzeitig eine merkliche Vergrößerung der Höchstgeschwindigkeit und der Reisegeschwindigkeit der Flugzeuge. Ferner ermöglicht die Verkleinerung der Tiefe des Tragwerks unter Beibehaltung einer normalen Spannweite die Verkleinerung der Fläche des Leitwerks und der Länge des Rumpfes, wodurch sich eine zusätzliche Verringerung es Stirnwiderstandes und des Gewichts des Flugzeugs ergibt.
  • Der durch die Verspannung hervorgerufene zusätzliche Stirnwiderstand ist sehr viel kleiner als der bei den hohen Nutzauftriebswerten durch das große Seitenverhältnis erzielte Gewinn, wodurch eine merkliche Verkleinerung des Randwiderstandes erzielt wird.
  • Gemäß der auf Fig. i und 2 dargestellten Ausführungsform sieht man z. 13. zwei Verstrebungen t auf der Flügelunterseite vor, welche zu der Auftriebskraft beitragen und zwischen demTragwerk2 und dem Rumpf 3 liegen. Wenn das Tragwerk dieses Flugzeugs z. B. eine Oberfläche von 12 m2 und eine Spannweite von 2o ni hat, d. h. ein Seitenverhältnis von 33, betragen für die beiden Verspannungen. i, deren jede 4 m Länge und 5o mm Dicke hat, ioo czci etwa 0,2. Unter diesen Umständen beträgt gegenüber einem Tragwerk mit dem Seitenverhältnis 8 der Gewinn an ioo cze, = i, für ioo ca = 5o, d für zoo ca = too tind 5,75 für i oo ca = 120. Das auf Fig. r dargestellte Flugzeug kann bei den obigen Abmessungen bei einem Motor von 500 PS mit einem Gewicht von 3 t belastet werden. Seine Höchstgeschwindigkeit erreicht 40o km/h. Seine Gipfelhöhe beträgt 12 ooo m mit einer Nutzlast von 80o kg. Am Boden genügt ihm eine Leistung von ioo 1'S,- um mit einer Geschwindigkeit von 220 km/h zu fliegen, oder von 16o PS, um mit 36o kin/h in einer Höhe voll io ooo m zu fliegen. Diese Leistung wird leicht von dem Motor geliefert. wenn er mit einem Verdichter versehen ist, der die 1_eistung in 5ooo m Höhe wieder auf gooPS bringt.
  • Fig. 3 und d zeigeil ein Flugzeug, dessen Tragwerk eine Spannweite von 6o m und eine Oberfläche voll ioo m2 hat (Seitenverhältnis gleich 36). Die Belastung kann etwa 5 bis 30 t betragen. Das Tragwerk wird durch eine Hauptverstrebung i gehalten, welche zur Auftriebskraft beiträgt. Die von dem llauptflügel herrührende Ablenkung ist etwa dem Seitenverhältnis umgekehrt proportional, d. h. sehr gering. Das von dem ca der Verspannung herrührende cu, ist gleichfalls sehr klein, und die Feinheit der Gesamtanordnung kann praktisch gleich der des Flügels sein.
  • Das Gleiche gilt für <las f-eitwerk und Tand.emtragwerke.
  • Das betrachtete "Pragwerk wird außerdem durch ein Paar von Zwischenverstrebungen 5 gehalten. 1>1e Hauptverstrebung nimmt infolge ihrer Starrlieit in ihrer Ebene die auf den Flügel ausgeübten Verdrehungsbeanspruchungen auf.
  • Dieser mit einem Motor voll 130o PS ausgerüstete Apparat kann bei Ausrüstung mit einem Turboverdichter und einem mechanischen Verdichter bis auf 20 000 m Höhe steigen und dabei zwei Passagiere und eine photographische Ausrüstung mitführen. Die in dieser Höhe verwendete Leistung beträgt 1>e1 einer Geschwindigkeit von 30o km/h und einem Gewicht von 5 t 240 PS.
  • liei ein°r Ausrüstung mit Motoreu voll einer Gesamtleistung voll 3000 PS und einer Belastung voll 25 t kann er 12 t Nutzlast über 120o km, io t über dooo km und 7 t über 5ooo bis 8ooo km befördern. 1)1e für den Flug erforderliche Leistung beträgt heim Abflug nur 780 PS. Mit 3 t Nutzlast kann er länger als drei Tage mit einer mittleren Geschwindigkhit von Zoo km/h in der Luft bleiben.
  • Diese Beispiele sind keineswegs beschränkt, und die verschiedenen, gewöhnlich verwendeten Verspannungsanordnungen können auf die Tragwerke großen Seitenverhältnisses einschließlich der Vieldecker angewendet werden. Bekanntlich muß man in dem letzteren Fall zur Bestimmung des Seitenverhältnisses b2/S mit der Spannweite b des Flügels, mit der größten Spannweite und mit der Gesamtfläche S des Tragwerks rechnen.
  • Um 1>e1 den gewählten Anstellwinkeln den besten Gesamtwirkungsgrad des Flügels und der Verstrebungen, welche sich auf der Flügelunterseite zwischen dem Flügel und dem Rumpf erstrecken, zu erhalten, muß man den Gesamtauftriebswert des Flügels und der Verstrebung in Abhängigkeit voll der Spannweite gemäß einer günstigsten Verteilung verteilen, welche der elliptischen Verteilung nahekommt.
  • Zur Erzielung dieser Verteilung verwendet man gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung eine geeignete Ausbildung der Verstrebung, wobei man wenigstens dem sich zwischen den Befestigungsstellen der beiden Verstrebungen i (Fig. i und 6) erstreckenden Teil des Flügels eine konstante Tiefe und einen konstanten Anstellwinkel sowie ein gleiches Profil gibt.
  • Uni einen plötzlichen Wechsel in der Verteilung des Auftriebswertes an der Stelle des Anschlusses der Verstrebungen an den Flügel 2 zu vermeiden, muß man es so einrichten, daß der Auftriebswert der Verstrebungsabschnitte, welche sich in unmittelbarer Nähe dieser Anschlußstellen befinden, wenigstens annähernd Null ist, und zwar unabhängig voll dem Anstellwinkel des Flügels in bezug auf den Geschwindigkeitsvektor.
  • In gewissen Fällen genügt es, zur Erzielung der gewünschten Verteilung des Gesamtauftriebswertes den Verstrebungsabschnitten eine derartige gleichförmige Anstellung und Tiefe zu geben, daß der Auftriebswert der in der Nähe der Anschlußstellen an den Flügel liegenden Verstrebungsabschnitte unabhängig von dem Anstellwinkel infolge der der Luft in der Nähe des Flügels erteilten Ablenkung Null ist, während die Verstrebungsabschnitte, welche die gleiche Anstellung und die gleiche Tiefe haben, aller von diesen Anschlußstellen weiter entfernt sind, einen gewissen Auftrieb liefern, welcher die gewünschte Auftriebsergänzung bildet.
  • In den meisten Fällen ist jedoch die so erhaltene Auftriebsergänzung nicht ausreichend, um für den Bereich der Nutzanstellwinkel die günstigste Verteilung des Auftriebswertes zu erzielen. Man muß daher entweder eine solche Veränderung der Anstellung der Verstrebungsabschnitte vorsehen, daß ihr Anstellwinkel mit den entsprechenden Abschnitten des Flügels allmählich nach Maßgabe der Entfernung dieser Abschnitte von den Anschlußstellen der Verstrebungen an den Flügel zunimmt, oder eine solche Veränderung der Tiefe des Profils der Verstrebungsabschnitte vornehmen, daß diese Tiefe nach Maßgabe der Entfernung dieser Abschnitte von diesen Anschlußstellen zunimmt, wobei jedoch die Anwendung dieser letzteren Maßnahme in vielen Fällen nicht ins Auge gefaßt werden kann, da es unmöglich ist, der Tiefe der Verstrebungen all der Stelle ihres Anschlusses an den Flügel einen Wert zu geben; der kleiner als ein Mindestwert ist,'welcher durch die Notwendigkeit, von den Verstrebungen die Verdrehungskräfte aufnehmen zu lassen, bestimmt ist, oder gleichzeitig eine Veränderung der Anstellung und eine Veränderung der Tiefe längs der Verstrebungen vorsehen.
  • Gemäß Fig 6 bis i i verwendet man Verstrebungen i mit sich ändernder Anstellung und konstanter Tiefe.
  • F i-. 8 bis i i zeigen als reines Beispiel die verschiedenen Anstellungen der verschiedenen Abschnitte der Verstrebungen i. Der sich in unmittelbarer Nähe des Rumpfes 3 befindende, Abschnitt (Schnitt D-D, Fig. ii) hat den Anstellwinkel o, während der in unmittelbarer Nähe des Flügels 2 liegende Abschnitt (Schnitt A-A, Fig. 8) den -2° hat, wobei der Anstellwinkel unter Durchlaufen der Werte -o,4o° (Schnitt C-C, Fig. to) und - i,20° (Schnitt B-B, Fig. 9) allmählich abnimmt.
  • Vorteilhafterweise gibt man den Profilen der Verstrebungsabschnitte, welche sich in der Nähe der Anschlußstelle der Verstrebung an den Flügel befinden, eine solche Form und Anstellung, daß sjch die mittlere Linie dieser Profile so gut wie möglich den Stromlinien in der Nähe dieser Anschlußstelle unter Berücksichtigung der durch die Dicke des Trag-,verks verursachten Ablenkung anschmiegt. Ferner gibt man vorteilhafterweise den Abschnitten der Verstrebungen in der Nähe des Flügels eine Dicke, die so gering ist, wie es die Widerstandsfähigkeit der Werkstoffe gestattet, wobei idiese Dicke im allgemeinen gleich 8°/o der Tiefe des Profils oder noch weniger betr;xg=n kann. Man erhält so das Ergebnis, daß in der Nähe der Anschlußstelle einer jeden Verstrebung an den Flügel die auf der Seite des Flügels liegende Fläche der '%"erstrebung ungefähr parallel zu dem Teil der Flügelunterseite ist, in dessen Nähe sich dieser Teil der `Verstrebung befindet. Hierdurch ergibt sich eine erhebliche Verkleinerung des Widerstandskoeffizienten. Hierzu ist zu bemerken, daß die von dem Anschluß an den Flügel weiter entfernten Alyschnitte der Verstrebungen eine größere Dicke haben können.
  • Unter diesen Umständen gibt man den in der Nähe des Anschlusses an den Flügel liegenden Abschnitten der Verstrebungen ein Profil, welches eine nach oben konkave Mittellinie hat (Schnitt A-A, Fig.8). Den Profilen der von dem Anschluß der Verstrebung an den Flügel weiter entfernten Verstrebungsabschnitte kann man dagegen eine symmetrische Form (Schnitt D-D, Fig. i i) oder eine nach oben konvexe Form geben. In diesem Fall verwendet man vorzugsweise eine allmähliche Veränderung des Profils längs der Verstrebung.
  • Um für das Flugzeug trotz der Verringerung der Oberfläche seines Tragwerks eine ziemlich kleine Lande- und Startgeschwindigkeit zu erhalten, ist es zweckmäßig, das Tragwerk mit einer möglichst wirksamen Vorrichtung zur Auftriebserhöhung zu versehen. Die Kombination eines Systems zur Auftriebserhöhung mit einem sehr großen Auftriebswert von loo ca = 200 bis 5oo oder mehr und einem möglichst kleinen c7v mit einem Flügel mit großem Seitenverhältnis größer als 15 und einer starken Flügelbelastung Über 80 kg/m2 gestattet die Herstellung von schnellen Flugzeugen mit geringer Start- und Landegeschwindigkeit und mit kurzer Startstrecke. Die Vorrichtung zur Auftriebserhöhung wird vorzugsweise so ausgebildet, daß sie sich praktisch Tiber die ganze Spannweite des Flügels erstreckt und einen verhältnismäßig kleinen Profilwiderstand czc," liat, so (laß sie zu einer günstigsten Verteilung des Auftriebswertes in Abhängigkeit von der Tragweite beiträgt.
  • Das große Seitenverhältnis des Flügels hat einen sehr guten Einfluß auf die Verringerung des durch die Vorrichtung zur Auftriebserhöhung verursacht°n Widerstandes. Der größte Teil des Stirn,#viderstandes der finit einem System zur Auftriebserhöhung versehenen Tragwerke wird nämlich durch den Randwiderstand gebildet. Wenn das System zur Auftriebserhöhung an einem Tragwerk mit großem Seitenverlliiltnis angebracht ist, ist der Randwiderstand stark verkleinert, und die Feinheits- und Leistungskoeffizienten dieses Tragwerks können sehr groß sein, was einen schnellen Abflug mit geringer Geschwindigkeit gestattet.
  • Man erhält so nicht iltir eine geringe Start- und Landegeschwindigkeit trotz der Verwendung von hohen Belastungen je Quadratmeter, sondern auch die Möglichkeit, mit der geringsten Leistung zu starten, zu steigen oder zu fliegen, wobei die Vorrichtung zur Auftriebserhöhung voll oder nur teilweise benutzt wird.
  • Diese Vorrichtung zur Auftriebserhöhung kann auf verschiedenste Weise ausgeführt werden. Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 12 und 13 dargestellt. Gemäß diesem Beispiel verwendet man Klappen 113 der Bauart Fowler (Fig.12), welche besonders für das benutzte Fliigelprofil ausgebildet sind, (las wegen seines geringen Profilwiderstandes c7e,P (ioo cz(" = etwa 2) bei Auftriebswerten ioo ca von etwa 200 bis 25o gewählt ist.
  • Die Fowler-Klappen sind durch in den Figuren nicht dargestellte Gleitschienen geführt, mit deren Hilfe man ihnen mit ihrem Ausschlag eine Bewegung nach rückwärts erteilt.
  • Die Fowler-Klappen können etwa 3/a der Spannweite des Flügels besetzen, während der Rest der Spannweite durch Querruder i i 4 eingenommen wird, welche gleichzeitig mit den Klappen nach unten geschwenkt werden. Der mittlere Schwenkwinkel der Querruder ist jedoch kleiner als der der Klappen. Der Unterschied dieser Schwenkwinkel wird so gewählt, daß man längs des Flügels in der Richtung seiner Spann-,veite eine Verteilung des Auftriebswertes erhält, welche wenigstens annähernd die günstigste ist. Das Verhältnis zwischen dem Schwenkwinkel der Klappen und dem der Querruder kann z. B. ein solches sein, daß für einen Schwenkwinkel der Klappen von etwa 2o° der mittlere SChNvenkwinkel der Ouerrttder etwa 12' beträgt.
  • Man kann so erreichen. (laß z. B. für ioo cd = 200 und ein geometrisches Seitenverhältnis von 3o der gesamte #,\'iderstand des Tragwerks nur etwa ioo czeI = 6 11eti-ägt, was eine Feinheit von etwa 33 und einen Leistungskoeffizienten von 2000 ergibt, wodurch der Start, (las Steigen und der Flug finit einem oder mehreren stillgesetzten Motoren mit einer geringen Leistung möglich werden. Durch Schwenken der Klappen um 4o° und mehr kann der :\uftriellsw-ert, wie bei den Flugzeugen, welche mit einer üblichen Vorrichtung zur Auftriebserhöhung versehen sind, auf ioo ca = 300 und mehr gebracht werden.
  • Zur Erzielung der gleichzeitigen Schwenkung der Klappen 113 und der Querruder 114 kann man ein beliebiges Steuersystem benutzen, z. B. das auf Fig. 12 und 13 dargestellte.
  • Man verbindet die Steuerhebel 115, welche gleichzeitig den Ausschlag und die Längsbewegung der Klappen 113 bewirken, mittels der Lenker 116 mit einem Ende der Hebel 117, welche um Achsen 118 schwenkbar und an ihrem anderen Ende an einer Mutter i i9 angelenkt sind. Die beiden Muttern i i9 der beiden Hebel 117 wirken mit zwei Schrauben 120, 121 mit entgegengesetzter Steigung zusammen, welche z. B. mittels einer Kurbel 122 über eine Kette 123 und ein gemeinsames Kettenrad 12:I angetrieben werden.
  • Bei Drehen der Kurbel bewirkt man ein Schwenken der beiden Hebel 117 in entgegengesetzter Richtung, wodurch die beiderseits der Symmetrieebene des Flugzeugs gelegenen beiden Klappen 113 in dem gleichen Sinn und um denselben Betrag verschwenkt werden.
  • Bei den Querrudern 114 werden ihre Steuerhebel 125 durch Lenker 126 mit einem Ende von zwei Hebeln 127 verbunden, deren anderes Ende bei 128 an dem Hebel 117 der entsprechenden Klappe 113 an einer -Stelle angelenkt ist, welche zwischen der Schwenkachse 118 dieses Hebels 117 und dem zwischen dem entsprechenden Lenker 116 und diesem Hebel 117 vorgesehenen Gelenk liegt.
  • Ferner sind die Hebel 127 mit Hilfevonzwischen den Enden dieser Hebel liegenden Schwenkzapfen 129 an den Enden eines Ausgleichshebels 130 befestigt, welcher in seiner Mitte von einem Ende eines Hebels 131 getragen wird, welcher um eine Achse 132 schwenkbar ist, und dessen anderes Ende 133 an eine Betätigungsstange 134 angelerikt ist.
  • Wenn man diese Stange 134 bei feststehenden Hebeln 117 verstellt, erhält man eine Verschwenkung der Querruder in entgegengesetztem Sinn. Die Stange 134 gehört also der Verwindungssteuerung an. Durch Betätigen der Kurbel 122 bewirkt man dagegen eine Schwenkbewegung der beiden Hebel 127 in entgegengesetzter Richtung um ihre Achse 129, wodurch man .die Verschwenkung der Querruder in dem gleichen Sinn erhält. Durch eine richtige Wahl der Stellung der Achsen 128, mittels deren die Hebel 127 an den Hebeln 117 arigelenkt sind, kann man jedoch das Verhältnis der Verschwenkungen der Querruder 114 in bezug auf die Verschwenkungswerte der Klappen 113 so regeln, daß man längs der Spannweite des Flügels eine Verteilung des Auftriebswertes erhält, welche wenigstens angenähert die günstigste ist.
  • Gemäß einer weiterenvorteilhaftenAusführungsform verwendet man als sich auf wenigstens annähernd die ganze Spannweite des Flügels erstreckende Vorrichtung zur :Auftriebserhöhung eine .lnsatige- und/oder ßlasvorrichtung, welche in den Gebieten aii den Flügelenden so gesteuert werden kann, daß sie die Rolle von Querrudern spielt. ' Man regelt die Saug- oder Blasstärke so,'daß man längs der Spannweite .des Flügels eine Verteilung des Auftriebswertes erhält, die wenigstens annähernd der günstigsten entspricht. Durch die Kombination dieses Systems zur Auftriebserhöhung, welches ebenfalls durch ein sehr kleines ewo gekennzeichnet ist, mit Seitenverhältnissen von 2o bis 30 oder mehr, ist es möglich, Feinheiten und Leistungskoeffizienten zu erhalten, die äußerst hoch sind, und zwar selbst unter Berücksichtigung der für Ansaugen und/oder Blasen aufgewandten Leistung.
  • In gewissen Fällen, insbesondere in oben betrachteten Fällen, können die Verdrehungskräfte des Tragwerks durch die Verspannung aufgenommen werden, welche in ihrer Ebene auf Biegung arbeiten kann. In anderen Fällen ordnet man gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung eine Stabilisierungsfläche io (Fig. 5) hinter dem Flügel an. Diese Fläche, welche von dem Flügel selbst getragen wird, kann sich über die ganze Spannweite desselben oder einen Teil derselben erstrecken und durchlaufend oder unterbrochen sein. Sie kann entweder nur einen festen Teil oder einen beweglichen Teil oder gleichzeitig einen festen Teil und einen beweglichen Teil aufweisen. Diese Fläche hat die Aufgabe, den Teil des Tragwerks, hinter welchem sie sich befindet, zu stabilisieren, indem sie unmittelbar die Verdrehungskräfte aufhebt, welche von der Verschiebung des Druckzentrums in Abhängigkeit von dem Anstellwinkel herrühren, anstatt diese Kräfte, wie man es gewöhnlich macht, durch den Mittelteil des Tragwerks und durch den Rumpf verlaufen zu lassen.
  • Die Bewegung des beweglichen Teils der Stabilisierungsfläche, falls ein solcher Teil vorhanden ist, soll durch die Betätigung durch den Piloten dem Teil des Tragwerks, hinter welchem sie sich befindet, einen bestimmten Anstellwinkel aufzwingen, wobei auf diese Weise das Gleichgewicht der durch das Tragwerk und das Leitwerk gebildeten Anordnung für den gewählten Anstellwinkel erzielt wird.
  • Gemäß Fig. 5 ist die Stabilisierungsfläche io an dem Tragwerk 2 mit Hilfe von Trägern i i befestigt, deren Form vorteilhafterweise der Richtung der Luftfäden entspricht, welche von der hinteren Abschlußleiste dieses Flügels kommen. Der Abstand zwischen dem Rand des Flügels 2 und der Vorderkante der Stabilisierungsfläche io kann etwa gleich der Tiefe dieses Flügels sein, während die Tiefe der Stabilisierungsfläche etwa gleich der Hälfte der Tiefe des Flügels sein kann.

Claims (15)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Flugzeug, dessen Tragwerk stets ein geometrisches Seitenverhältnis b2/S (wobei b die Spannweite und S die Gesamtfläche des Tragwerks ist) größer als 15 hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelbelastung des Trag- Werks höher als 8o kg/m2 ist und daß es mit einer eine Auftriebskraft erzeugenden Verspannung versehen ist.
  2. 2. Flugzeug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstrebung (i) der Verspannung auf der Flügelunterseite angeordnet ist und daß wenigstens der Teil des Tragwerks (2) beiderseits der lotrechten Axialebene des Flugzeugs zwischen den Befestigungspunkten der Verstrebungen eine praktisch konstante Tiefe und einen praktisch konstanten Anstellwinkel sowie ein gleiches Profil hat, wobei die Verstrebung so ausgebildet ist, daß sie Tiber die Flügelspannweite die beste Verteilung des gesamten Auftriebswertes des Flügels (2) und der Verspannung (i) bewirkt, die nahezu elliptisch ist.
  3. 3. Flugzeug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftriebswert der Abschnitte der Verstrebungen (i) der Verspannung in unmittelbarer Nachbarschaft ihres Anschlusses an die Flügel (2) unabhängig von dem Anstellwinkel des Flügels praktisch Null ist.
  4. 4. Flugzeug nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verspannung bildenden Verstrebungen (i) so ausgebildet sind, daß der Anstellwinkel der verschiedenen Verstrebungsabschnitte allmählich mit zunehmender Entfernung vom Anschluß an den Flügel (2) zunimmt (Fig.8 bis i i).
  5. 5. Flugzeug nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verspannung bildenden Verstrebungen (i) so ausgebildet sind, claß dieTiefe des Profils der verschiedenen Verstrebungsabschnitte mit zunehmender Entfernung vom Anschluß an den Flügel (2) zunimmt.
  6. 6. Flugzeug nach Anspruch 1, 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verspannung bildenden Verstrebungen (i) so ausgebildet sind, daß der Anstellwinkel ihrer verschiedenen Abschnitte und ihre Tiefe mit zunehmender Entfernung vom Anschluß an den Flügel (2) zunehmen. ;.
  7. Flugzeug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile der Abschnitte der die Verspannung bildenden Verstrebungen (i) welche in der Nähe des Anschlusses an den Flügel (2) liegen, eine solche Form und Anstellung haben, daß ihre Mittellinien sich den Stromlinien in der Nähe der Anschlußstelle anschmiegen unter Berücksichtigung der durch die Dicke des Tragwerks verursachten Ablenkung. B.
  8. Flugzeug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Abschnitte der die Verspannung bildenden Verstrebungen (i) in der Richtung auf die Stelle des Anschlusses an den Flügel abnimmt. g.
  9. Flugzeug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer X orrichtung zur Auftriebserhöhung versehen ist und das gesamte Tragwerk einschließlich dieser Vorrichtung zur Auftriebserhöhung das geometrische Seitenverhältnis größer als 15 hat, selbst wenn die Vorrichtung zur Auftriebserhöhung verschNvenkt ist. io.
  10. Flugzeug nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Auftriebserhöhung einen Auftriebswert von wenigstens ioo ca = 200 hat. i 1.
  11. Flugzeug nach Anspruch i und 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vorrichtung zur Auftriebserhöhung wesentlich über die ganze Spannweite des Flügels erstreckt, einen Profilwiderstand cz(,p hat, dessen Wert ioo cwp höchstens = 2 für einen Auftriebswert ioo ca = etwa 200 ist, und so ausgebildet ist, daß sie in Abhängigkeit von der Spannweite die günstigste Verteilung der Auftriebskraft des Tragwerks bewirkt.
  12. 12. Flugzeug nach Anspruch i und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Auftriebserhöhung hinter dem Mittelteil des Flügels angeordnete Fowler-Klappen (113) aufweist, während hinter den Flügelenden und beiderseits der Fowler-Klappen Querruder (114) vorgesehen sind, welche gleichzeitig mit den Fowler-Klappen nach unten verschwenkt werden können.
  13. 13. Flugzeug nach Anspruch 1, 9 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fowler-Klappen (113) über etwa "3/a der Länge des Flügels reichen und der Rest der Spannweite durch die Querruder (114) eingenommen wird.
  14. 14. Flugzeug nach @iispruch 1, 9, 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung der Klappen und Querruder so ausgebildet ist, claß der Verschwenkungswinkel der Ouerruder kleiner als der der Klappen ist, wobei der Unterschied dieser Verschwenkung so gewählt ist, daß man längs des Flügels in der Richtung seiner Spannweite eine günstigste Verteilung des Auftriebswertes erhält.
  15. 15. Flugzeug nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stabilisierungsfläche (io) hinter dem Flügel vorgesehen ist und von diesem getragen wird.
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