DE905228C

DE905228C - Umstroemter Koerper mit stroemungsguenstigem Profil und an den Profilflanken angeordneten, in ihrer OEffnungsweite regelbaren Auslassoeffnungen fuer ein Stroemungsmittelzur Erzeugung von der Steuerung eines Fahrzeuges dienenden Querkraeften

Info

Publication number: DE905228C
Application number: DEST4810A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Heinrich Stein
Original assignee: HEINRICH STEIN DIPL ING DR
Current assignee: HEINRICH STEIN DIPL ING DR
Priority date: 1952-05-04
Filing date: 1952-05-04
Publication date: 1954-03-01

Description

Bisher ist es üblich, zur aerodynamischen Steuerung von Fahrzeugen erforderliche Querkräfte i. durch Ruderausschläge bzw: durch eine Gesamtverstellung eines stromlinienförmigen Körpers zur Anströmrichtung zu erzeugen, 2. durch ausfahrbare Störkanten an der Profilkontur.
Diese beiden Steuermethoden sind mit folgenden Nachteilen behaftet, die .die anschließend beschriebene 'Steuerung nicht aufweist. Die Rudersteuerung erfordert vielfach erhebliche Steuermomente und -kräfte, besonders an Großflugzeugen. Kurven, die mit der Ruderquersteuerungeingeleitet werden, verursachen zunächst ein Wenderollmoment im umbekehrten, also ungewollten Drehsinn um die Flugzeughochachse. Die Unterbrechersteuerung ist mit dem wesentlichen Nachteil einer großen Wirkungsverzögerungszeit behaftet und verursacht sehr starke Widerstandserhöhungen.
Die Steuerung nach der Erfindung ist nachstehend beschrieben: In .der Nase bzw. in dem Rumpfbug eines umströmten Körpers. a (Abb. i) ist ein Einlaßspalt bzw: eine Einlaßöffnung -b- vorgesehen, der bzw. die durch im Inneren des Körpers angeordnete verschließbare Kanäle mit an den Profilflanken angeordneten Auslaßspalten c in Verbindung steht. Die Auslaßspalte sind zur Flügelsehne bei einem Flugzeug zum Beispiel so gerichtet, daß .die Strömung entlang der Profilkontur hinter den Auslaßspalten zur Ablösung gebracht wird. Im Steuerfall wird der Einlaßspalt b mit den Auslaßispalten an einer Profilflanke in Verbindung gebracht, so daß das Medium der freien Strömung im Einlaßspalt eintritt und an einer Profilflanke austritt. Die Strömung entlang der Profilkante wird vor:denverhältnismäßig scharfen Auslaßstrahlen gestaut und dahinter zur Ablösung gebracht, so daß also eine erhebliche Druckverteilungsänderung hervorgerufen wird, die ihrerseits eine Querkraftänderung an der beeinflußten Fläche verursacht. Flügel mit Ausl@aßspalten sind bekannt, aber diese Auslaßspalte sind stark nach rückwärts ,geneigt, um der Strömung entlang,der Profilkontur, vor allem stark angestellter Flügel, zusätzlich Energie zur Beschleunigung .zuzuführen und somit ein Ablösen zu verhindern. Derartige Anordnungen dienen der Auftriebserhaltung, z. B. bei der Landung, und nicht der Steuerung. Das .den Profilkörperdurchströmende Medium kann je nach der gewünschten Querkraftrichtungwechselweise durch einen im Inneren .des Körpers angeordneten Absperr- und Umschaltmechanismus den entsprechenden Austrittsspalten -zugeleitet werden.
Der Profilkörper nach Abb. i ist beispielsweise symmetrisch gestaltet und nur mit einem Auslaßspalt c ausgerüstet. Ohne Durchströmen sind die Druckverteilungen; an beiden Profilflanken für den Anstellwinkel a = o° gleich groß. Beim Durchströmen werden -die Unterdruckbereiche an der unteren; Profilflanke wesentlich abgebaut, so daß eine nach oben gerichtete Ouerkraft zustande kommt. Abb. a veranschaulichtdurch die Kurven e und f den Verlauf der Auftriebsbeiwerte c. in Abhängigkeit des Anstellwinkels a. Die Kurve e stellt den cä Verlauf des ungestörten Flügels dar, die Kurve f den des. Flügels mit Durchströmen. Wesentlich zu erkennen ist, daß sich an dem mit dem Anstellwinkel a = o° bewegenden Profilkörper heim Durchströmen ein Auftriebsbeiwert erzielen läßt, der dem des ungestörten Flügels mit einem Anstellwinkel a .-: i8° ,entspricht.
Die Nachteile der vorher erwähnten, bekannten Flugzeugsteuerungen, weist die beschriebene Steuermethode nicht auf. Zu ihrer Betätigung sind nur geringe Kräfte notwendig, Ja lediglich Absperr-bzw. Öffnung Organe zu bedienen sind. Ein Flugzeug, dessen Quersteuerung nach der beschriebenen Methode arbeitet, -giert beim Einleiten einer Kurve im gewallten Sinne um seine Hochachse, wie im folgenden erklärt wird: Die Querruder sind bei. der Steuerung nach der Erfindung in ihren Bereichen durch eine Spaltanordnung ersetzt, die aus einem Einlaßspalt in der Flügelnase besteht, der mit einem odermehreren Auslaßspalten an der Flügeloberseite über eine Absperr- und Regelvorrichtung in Verbindung steht. Jeweils wird beim Steuern nur eine Seite betätigt. Soll nach links gekurvt werden, dann wird der Durchströmkanal im linken Flügel geöffnet, dessen Auftrieb gesenkt und sein Gesamtwiderstand erhöht, denn die Zunahme des Profilwi.derstandes- (durch Messungen belegt) ist größer als die durch die Auftriebsenkung bedingte Abnahme des induzierten Widerstandes.

Claims

PATENTANSPRUCH.: Umströmter Körper mit strömungsgünstigem Profil und an den Profilflanken angeordneten, in ihrer Öffnungsweite regelbaren Auslaßöffnüngen für ein Strömungsmittel zur Erzeugung von der Steuerung eines Fährzeuges dienenden Querkräften am umströmten Körper bzw. zur Änderung der Größe dieser Kräfte, gekennzeichnet durch in ihrer Öffnungsweite regelbare Einlaßöffnungen (b) an der 'Nase bzw. dem Bug des umströmten Körpers für .das ihn umströmende Mittel, die mit den Auslaßöffnungen in Verbindung stehen. Angezogene Druckschriften.: Französische Patentschrift Nr. 729 821; .deutsche Patentschrift Nr. 510 383.