-
Flugzeug mit Tragteilen, die mindestens an ihrer Unterseite offene
Schlitze aufweisen Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines Flugzeuges, welches.
nichts unbedingt an d!as Vorhandensein von Propellern od. dgl. Antriebsmitteln gebunden;
ist und das bei der Möglichkeit, Normal-und Kunstflüge auszuführen, auch: den Rückwärtsflug,
den Senkrechtstart sowie die Senkrechtlandung erlaubt und sich zudem als reines
Raketenflugzeug bauen läßt.
-
Es ist bekannt, daß die feststehenden Tragflächen eines Helikopters
aus mehreren. nach unten klappbaren Teilen( aufgsebaut werden können.. Beim Normalflug
unterscheiden sich diese Tragflächen nicht von Flu:gzeuagflügeln üblicher Bauart;
im Steigflug und Sinkflug können die Klappen jedoch nach unten gestellt werden,
so daß' sie einen viel kleineren Luftwiderstand in Richtung des Steigens undj Sinkens
besitzen. Es handelt sich hier nicht um eine Energievermehrung oder -Übertragung,
sondern um die Verkleinerung des Flächenwiderstandes, der durch Senkrechtstel.lung
der Klappen, erreicht wird.
-
Es ist auch schon. vorgeschlagen worden, in den Tragflächen eines
Flugzeuges einen kleinen Windkanal einzubauen, und mit derdurchdiesen strömenden
Luft eine Luftturbine zu betreiben, die ihrerseits
-durch ein Gebläse
Luft durch Öffnungen- irr der Vorderseite der Tragflächen ansaugt und sie durch
ein festes Rohr abbläst. Durch dieses Ansaugen sollte der Luftwiderstands irr der
Vorwärtsrichtung verkleinert werden, welcher Gewinn jedoch illusorisch gemacht wind
durch den: Widerstand, den .diejenige Luft findet, die die Turbine betreibt.
-
Ein weiterer Vorschlag verwendet die Abgase dies Motors, um die Luftgrenzschicht
an der Oberseite der Tragflächen abzusaugen und sie durch eine Öffnung in der Unterseite.
wieder äuszuhlasen. Diese Vorrichtung vermag nur bei einem fliegenden Flugzeug,
die Reibung an der Oberseite etwas, herabzusetzen und dadurch, den Auftrieb etwas
zu vergrößern, ersetzt also in keiner Art dien Antriebsmechanismus.
-
Demgegenüber hat das Flugzeug gemäß der Erfindung Tragteile, die mindestens
an ihrer Unterseite offene Schlitze aufweisen, und es zeichnet. sich dadurch aus,
daß zwischen dien Schlitmen an: der Tragteilunterseite verstellbare Profilklappen
vorgesehen sind; welche zusammen mit den Schlitzen Düsen mit veränderbarer Austrittsöffnung
bilden, wobei dem durch stie strömenden Medium Energie mitgeteilt wird. Unter Tragteilen
sind solche Teile verstanden, an welchen die Träg= und/oder Seharbwitrkung ausgeübt
wird. Die Schlitze können also an, .den Tragflächen, am Rumpf, am Höhenleitwerk
usw. vorgesehen sein.
-
Das, durch die Schlitze strömende Medium kann entweder von der Oberseite
der Tragteile herrührem@de Luft der Atmosphäre oder auch Luft, welche von einer
anderen Stelle des Flugzeuges angesaugt und dann durch die Schlitze getrieben wird,
q,der aber Gas oder ]Luft aus einer flugzeugeigenen Energiequelle sein.
-
Es. können auch Profilklappen an der Oberseite der Tragteile angebracht
sein. Die zwecks Auftriebs- und Vortriebs- oder Rücktriebserzeugung dem durchströmenden
Medium zuzuführende Energie kann durch in die Tragteile eingebaute mecha:-nische
Fördermittel oder aberdurch energiegeladenes Medium selbst übermittelt werden.
-
Die Betätigung der Profilklappen kann durch mechanische öder pneumatische
Mittel willkürlich oder automatisch erfolgen.
-
Im Falle der Verwendung des Flugzeuges im lufterfüllten Raum wird;
vorteilhaft' Luft aus dem Raum über den Tragteilen entnommen,, in dien Schlitzen
beschleunigt und auf der Unterseite, dr Tragteile in gewünschter Richtung ausgestoßen;.
-
Im Fällte der Verwendung des Flugzeuges als Raketenhlugzeug im lufterfüllten
oder luftleeren Raum wird vorteilhaft Luft oder Gas aus, einer flugzeugeigenen Energiequelle
in, die Schlitze ge führt und auf der Unterseite der Tragteile in der gewünschten
Richtung ausgestoßen.
-
Die Steuerung und; Stabilisierung dies Flugzeuges im Normal- und Kunstflug
kann mit an, sich bekannten Mitteln, wie Querruder, Seiten- und Höhenleitwerken,
sowie durch verschiedene Energiebeschickung der Tragteile und Betätigung der Profilklappen
.ermöglicht sein. Ferner kann, eine Steuerung des Flugzeuges um die Hochachse bei
kleiner oder fehlender Vorwärtsgeschwindigkeit (Start, Steilflug, Landrang) entweder
-durch Beschicken des Seitenleitwerkes mit Luft oder Gas aus einer Energiequelle
oder ganz oder teilweise durch sinngemäße Differenzierung der Energiebeschickung
und Betätigung von ein, zelten oder mehrerer. Profilklappen zwecks Verlagerung der
Gesamtantriebskraft erfolgen.
-
Das, Flugzeug kann mit einer oder mehreren Zug-oder Hubschrauben ausgerüstet
sein.
-
Das. Flugzeug kann dazu eingerichtet sein, daß beim Versagen der flugzeugeigenen
Energiequelle ,die Profilklappen ganz oder teilweise geschlossen werden können,
worauf die Landung wie beim üblichen Drachenflugzeug im Gleitflug erfolgt.
-
Die Zeichnung zeigt einige beispielsweise Ausführungsformen dies Erfindungsgegenstantdes.
-
Fig. r ist ein Grundruß einer rechten Tragfläche eines Flugzeuges;
Fig. 2 ist ein Schnitt gemäß der Linie I-I der Fig. z ; Fig. 3, zeigt einen; Querschnitt
durch, eine Tragfläche mit Profilklappen eines Flugzeuges, bei welchem die Tragflächen
als. Schlagflügel oder Rotationsflügel montiert sind; Fig. d.. zeigt die Bewegung
dies Schwerpunktes der Tragfläche nach Fig. 3 bei Betätigung der letzteren als Schlagflügel,
oder als Rotationsflügel; Fig. 5, ist ein Ausschnitt aus einer Tragfläche eines
Flugzeuges, mit in die Fläche eingebautem mechanischen Fördermitteln; Fig. 6 ist
ein Ausschnitt aus, einer Tragfläche, in welcher die Fördermittel, als hin und her
gehende Klapperu ausgebildet sind; Fig. 7 ist eint Ausschnitt aus einer Tragfläche,
in welcher Luft oder Gas durch Injektionsdüsen in die Schlitze eintritt; Fig. 8,
ist ein Schnitt nacht der Linie II-II der Fig. 7 ; Fig. 9 zeigt den Grundriß eines
Hubflugzeuges, bei welchem die Tragflächen die einzigen, Triebmittel dies Flugzeuges
sind; Fig. 1o ist eint Schnitt nach der Linie III-III der Fg: g.
-
Gemäß Fig: z und 2 weist jede Tragfläche dies Flugzeuges an ihrer
Ober- und, Unterseite offene Schlitze Z auf, welche durch die als Holme h ausgebildeten
Tragflächenteile begrenzt werden und. in Richtung der Flugelspannwete verlaufen.
Die Holrrne h sind durch, Rippen r unter sich verbunden. Die Tragfläche ist am Flugzeugrumpf
f befestigt. Das an der Tragfläche montierte Querruder q -ist in ausgezogenen, Linien
in, ausgeschwenkter undi int strichpunktierten Linnen in eingeschwenkter Lage q'
dargestellt.
-
Dem durch die Schlitze strömenden Medium wird Energie mitgeteilt durch
Mittel, die in, Fig. z und 2 nicht dargestellt sind. Wie Fig. 2 besonders deute
licht zeigt, sind an, den Holmen h zwischen den Schlitzen L an der Tragflächenunterseite
um die AchseniDk schwenkbare Profilklappen k vorgesehen" welche zusammen mit den.
Schlitzen 1 Düsen bilden,
deren Austrittsöffnungen verändert
werden können. Diese Klappen sind; in ausgezogenen Linien. in ausgeschwenkter und
in strichpunktierten Linien in eingeschwenkter Lage h' dargestellt. Das Querruder
q kann sowohl mit den. Profilklappen, k um seine Achse Dq als auch. zwecks
Que.rrudersteuerung unabhängig von den Profilklappen k geschwenkt werden. Die Schlitze
l verlaufen geneigt zur Tragflächenebene und angenähert parallel zur Querachse.
Sie könnten aber ebensogut senkrecht zur Tragflächenebene und unter einem Winkel
zur Querachse verlaufen. Die Profilklappen k können sowohl nach vorn wie nach hinten
geschwenkt werden und bilden in der Schließlage k' einen Teil eines geschlossenen
Umrisses der Tragfläche.
-
Die in Fig. 3; dargestellte Tragfläche wird! in an sich bekannter
Weise als Schlagflügel oder Ro:tationsflügel betätigt, wobei sich die Profilklappen
k sinngemäß zum Schließen und Öffnen der Schlitze l bewegen. Die Form der Schlitze
Z und: der Profilklappen k ist so gewählt, d:aß bei der Aufwärtsbewegung der Tragfläche
die Luft L diese mit kleinstmöglichem Widerstand durchströmt. Die Profilklappen
k sind hier etwas kürzer als im ersten Beispiel. Bei: der Aufwärtsbewegung der Tragfläche
sind diese Profilklappen k geöffnet und das Querruder q ausgeschwenkt, so
daß die Luft L im Sinne der Pfeile zwischen den Holmen h und Profilklappen
k nach unten strömt, währende bei der Ab-
wärtsbewegung der Tragfläche sich
die Profilklappen k in der Schließlage k' und das Querruder q
in der eingeschwenkten
Lage q' befinden und die Luftschlitze L daher geschlossen sind, so, d:aß die ganze
Tragfläche zur Abwärtsbesch:leunigung der Luft herangezogen wird!. Dabei findet
eine Energiezufuhr an, die sich unter der Tragfläche befindende Luft statt. Das
Schwenken der Profilklappen k und( des Querruders q erfolgt auch hier um die Achsen
Dk und Dq. Ist die in Fig. 3; dargestellte Tragfläche als Schlagflügel ausgebildet,
so bewegt sich der Tragflächenschwerpunkt S gemäß dem Schema links in Fi,g. 4!;
ist die Tragfläche hingegen als Rotationsflügel montiert, so: bewegt sich ihr Schwerpunkt
S gemäß :dem Schema rechts der Fig. 4.. Dabei bedeutet o die Bewegung nach oben:
und! u die Bewegung nach unten..
-
Nach Figl. 5. sind. als, mechanische Fördermittel Schaufelräder z
eingebaut. Sie sind auf den Ho@lmen da um die Achse Dz drehbar gelagert
und fördern bei ihrer Drehung Luft von, der Tragflächenoberseite oder, im Falle,
von Raketenantrieb, Gas aus nicht dargestellten Zufuhrkanälen durch die Schlitze
l nach unten. Der Antrieb der Schaufelräder z erfolgt durch eine nicht dargestellte-
Energiequelle (Motor) über gleichfalls nicht dargestellte Wechsel- und Differentialgetriebe.
Dabei sindi die Schaufelräder in mehrere Gruppen zusammengefaßt, wobei die Antriebe
der verschiedenen Gruppen so ausgebildet sind, d!aß die Umdrehungszahl jeder Gruppe
gegenüber derjenigen einer anderen willkürlich oder automatisch verändert werden
kann. Damit kann eine Verlagerung der resultierenden. Antriebskraft und eine Änderung
von deren Größe und damit die Möglichkeit der Flugzeugsteuerung erreicht werden.
-
Gemäß Fig.6 sind: die- mechanischen Fördermittel Klappen s, die durch
nicht dargestellte Mittel so hin und her bewegt werden, daß sie dabei Luft L durch
die Schlitze fördern. Bezüglich deren Antrieb gilt das vorher Gesagte.
-
Fig. 7 zeigt ein Beispiel, bei welchem Luft oder Gas, d. h. irgendein
Medium G, durch feste oder bewegliche Injektionsdüsen in in die Schlitze eingeleitet
wird. Es kann sich dabei beispielsweise um Zusatzluft, Auspuffgase- oder Verbrennungsgase
handeln. Dieses energiezuführende Medium G wird den Injektionsdüsen 7n durch Hohlräume
g der Holme h zugeführt. Durch die Einleitung dieses Mediums G durch die Injektionsdüsen
m in die Schlitze Z wird Luft L vän der Tragflächenoberseite durch die Schlitze
L abgesaugt, so daß unten ein Gemisch G -I- L ausströmt. Im Falle eines reinen Raketenflugzeuges
fehlt die Luft L ganz und ist vollständig durch die Zufuhr von Medium G durch eine
nicht dargestellte Energiequelle ersetzt. In diesem Falle sind die Schlitze, oben
geschlossen. Die Injektionsdüsen in sind mit Vorteil möglichst nahe der Tragflächenoberseite
angeordnet, um nach unten Raum für die Energieumsetzung von kinetischer in Druckenergie
zu gewinnen;. Anstatt durch die Hohlräume g könnte das Medium G auch durch besondere,
nicht dargestellte Zuleitungen den Düsen in zugeführt werden. Wie aus Fig. 8 ersichtlich,
sind die hinteren Enden B der Injektionsdüsen m je Reihe an je einer Schiene
t befestigt. Durch Verschieben der Düsen mittels :der Schiene t kann :der
Ges.amtfluß durch die Schlitze l örtlich und zeitlich verändert werden. Werden die
einzelnen Schienen t jeder Tragfläche in mehrere Gruppen zusamm@engefaßt, so: daß
ihre Betätigung gruppenweise willkürlich oder automatisch: erfolgen. kann, so kann,
dadurch die Größe und der Angriffsort der Gesamthubkraft geändert werden. An Stelle
der Injektionsdüsen- können Steuerklappen. treten, die ebenfalls gruppenweise zusammengefaßt
und, betätigt werden können.
-
Beim Hubflugzeug gemäß Fig. 9 und zo sind die Tragflächen die einzigen
Auftriebs- und Vortriebs-oder Rücktriebsmittel des Flugzeuges. Ihnen wird ein Medium
als Energieträger zugeführt. Das mit dem Motor V gekuppelte Turbogebläse C liefert
Druckluft, die durch die Druckleitungen dr und dl
und Krümmer yr und yl in
die Holme h der Tragflächen bzw. in die Hohlräume g und von hier durch die Injektionsdüsen
in in die Schlitze l geleitet wird. Der Pilotensitz: ist im, Rumpfvorbau
p untergebracht. Eine Druckleitung dla führt Druckluft für die Richtungshaltung
bei kleinen Fluggeschwindigkeiten durch die Seitenflosse sf an das Seitenruder sr
und, gegebenenfalls auch an das: Höhenruder hr heran. Das Flugzeug ist beispielsweise
gemäß Fig. z.o als Hochdecker ausgebildet.
-
Die der Oberseite der Tragteile zugekehrten Zufuhrleitungen der Düsen
oder Steuerklappen. sind zur Verringerung von Energieverlusten mit einer Wärmeisolation
versehen.
Bei bestimmten Stellungen der Profilklappen kann eine
automatische Gren:z- und Turbulen.zschicbtabsaugung an :der Tragbeiiloberseite erfolgen.
-
Es können auch: Vorkehrungen getroffen sein, damit für dien Horizontal-
und Schnellflug dias energiezuführende Medium (Luft, Gas) von, den Zufuhrkanälen
der Trageile abgelenkt und auf kürzestem Weg von dem Antriebsaggregat, z. B. Motor
und Gebläse, nach hinten ausgestoßen wird.
-
Die Profilklappen können selbst als Fördermittel verwendet, werden,,
indem man sie um eine Mittellage schwingen- läßt. Die Schwingungsmlittellege der
Profilklappen, wird zwecks Einstellung der Ausströmrichtung der Luft oder des Gases
während des Fluges verstellbar gemacht. Als mechanische Fördermittel können an Stelle
von, Schaufelrädern oder Förderklappen auch Kreiselpumpen, Flügelpumpen usw. treten.
Die Drehachsen der Fördermittel sind angenähert oder genau parallel zu den Tragflächen,
aber quer zu der Durchströmrichtung der Schlitze l angeordnet. ° Das Flugzeug kann
auch als reines Raketenflugzeug gebaut sein. In diesem Falle sind die Schlitze an
der Oberseite der Tragfläche geschlossen.