DE908450C

DE908450C - Flugmaschine mit Triebwerk

Info

Publication number: DE908450C
Application number: DEK11509A
Authority: DE
Inventors: Helmut Von Zborowski
Original assignee: HELMUT VON ZBOROWSKI
Current assignee: HELMUT VON ZBOROWSKI
Priority date: 1950-10-04
Filing date: 1951-10-04
Publication date: 1954-04-05
Also published as: FR1051259A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 5. APRIL 1954

K 1150p XI/02b

Seine-et-Oise (Frankreich)

ist als Erfinder genannt worden

Seine-et-Oise (Frankreich)

Flugmaschine mit Triebwerk

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flugmaschine, wobei unter diesem Ausdruck alle bemannten und unbemannten fliegenden Geräte zu verstehen sind, die beispielsweise durch Luftschraubenmotoren, Luftschraubenturbinen, Turbinenstrahltriebwerke urid/oder Staustrahltriebwerke angetrieben werden können. Die Anwendung des Erfindungsgedankens weist jedoch 'besondere Vorteile bei Verwendung an Flugmaschinen auf, die durch Strahltriebwerke angetrieben werden.

Das wesentliche Kennzeichen der Flugmaschine nach der Erfmdlunig besteht in der Verwendung mindestens eines ring- oder rohrförmigen Tragwerkes in Form eines Umdrehungskörpers, der aus der Drehung eines Flügelprofils um die Rotationsachse entsteht, und in einem Triebwerk, welches so angeordnet ist, daß dessen Vortriebsresultierende mit dier Rotationsachse des Tragwerkes zusammenfällt, wobei der größte Außenumfang des Triebwerkes innerhalb des größten Umfanges des Tragwerkes liegt, so daß die Flugmaschine eine achsensymmetrische Einheit bildet.

In Fortführung des vorstehend gekennzeichneten Erfindungsgedankens ist es von wesentlichem Vorteil, bei gesondert vorhandenem Leitwerk dieses ebenfalls symmetrisch zu der Hauptachse auszuführen und anzuordnen, bei Verwendung von Staustrahltriebwerken diese mit dem Ringflügel derart zu kombinieren, daß das Profi-l des Ringflügels im wesentlichen den Außenumfang des oder der Stau-

strahltriebwerke bildet oder daß ein koaxiales Staustrahltriebwerk durch den Ringflügel gebildet wird, so daß ein selbsttragendes fliegendes Triebwerk entsteht. Grundsätzlich kann der Erfindungsgegenstand mit allen üblichen oder bekannten Steuerorganen, ausgerüstet sein; zwei Arten derselben passen sich diesem jedoch besonders gut an: Steuerorgane vor dem Schwerpunkt der Flugmaschine angeordnet, alsoEntenbauform der Flugmaschine, dieden Steuerkommandios gleichsinnige Flugbewegungen bewirken, sowie Steuerorgane, die sowohl auf die äußere und/oder innere Umströmung des Ringflügels als auch auf den Treibstrahl einwirken und die damit in ihrer Wirksamkeit unabhängig von der Fl-uggeschwindigkeit der Flugmaschine gestaltet werden können.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Fig. ι bis 8 zeigen schematisch verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes, die sich insbesondere in der Art der verwendeten Triebwerke und der Anordnung dieser Triebwerke wie auch durch die Art und Anordnung der verwendeten Leitwerke unterscheiden. Fig. ι zeigt den Erfindungsgeigenstand auf der Basis von koaxial angeordneten Propellertriebwerken und ein gesondertes, starres Rimgleitwerk in Entenbauweise. Die Steuerkräfte werden über im Leitwerk untergebrachte, symmetrisch verteilte Steuerklappen erzeugt.

Fig. 2 zeigt den Erfindungsgegenstand, auf der Basis eines koaxial angeordneten Turbinenstrahltriebwerkes und ein starres Leitwerk in Entenbauweise, das durch den Zentralkörper der Flutmaschine dargestellt wird. Die Steuerkräfte werden über im Zentralkörper untergebrachte, symmetrisch verteilte Steuerklappen erzeugt.

Fig. 3 zeigt dien Erfindiungsgegenstand auf der Basis eines koaxial angeordneten Staustrahltriebwerkes und ein gesondertes, räumlich verschwenkbares Ringleitwerk in Entenbauweise.

Fig. 4 zeigt den Erfindungsgegenstand auf der Basis eines oder mehrerer im Profil des Ringflügels untergebrachter Strahltriebwerke. ♦5 Gemäß einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform kann die Innenfläche des Ringflügels unmittelbar die Wandung eines Staustrahltriebwerkes bilden.

Fig. 5 zeigt den Erfindungsgegenstand als Ringflügel für Unterschallflug, bei welchem die Strahltriebwerke (hier Staustrahltriebwerke) im Profilinnern untergebracht sind und wobei das starre Leitwerk durch das Tragwerk selbst gebildet wird. Die Steuerkräfte werden über im Tragwerk untergebrachte, symmetrisch verteilte Steuerklappen erzeugt, die sowohl auf die innere und äußere Umströmung des Ringflügels als auch auf den Treibstrahl der Strahltriebwerke einwirken.

Fig. 6 zeigt den Erfindungagegenstand als Ringflügel für Überschallflugzeug, bei welchem die Strahltriebwerke (hier Staustrahltriebwerke) im Profilinnern untergebracht sind! und wobei das starre Leitwerk durch das Tragwerk selbst gebildet wird. Die Steuerkräfte wenden über am Tragwerk angebrachte, symmetrisch, verteilte Klappen (Ruder) erzeugt, die sowohl auf die innere und äußere Umströmung des Ringflügels als auch auf den Treibstrahl d!er Strahltriebwerke einwirken.

Fig. 7 zeigt den Erfindungsgegenstand auf der Basis einer koaxial angeordneten Triebwerkskombination aus Propeller- und Staustrahltriebwerk für Unterschall (Kombination der Fig. 1 mit der nicht gebrachten Darstellung eines koaxial angeordneten, selbsttragenden Staustrahltriebwerkes).

Fig. 8 zeigt dien Erfindungsgegenstand auf der Basis einer koaxial angeordneten Triebwerkskombination aus Turbinen- und Staustrahltriebwerk für Überscball (Kombination der Fig. 2 mit der nicht gebrachten Darstellung eines koaxial angeordneten, selbsttragenden Staustrahltriebwerkes).

Allen dargestellten- Ausführungsformen und den leicht ableitbaren -weiteren möglichen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes ist gemein, daß damit Flugmaschinen verwirklicht werden, die rotationssymmetrisch gestaltet sind und damit beste Folgsamkeit gegenüber den Steuerkommandos bei gleichzeitigem Vermeiden aller einleitendten, vorbereitenden Steuerkommandos und weitgehende Unempfindliehkeit gegen Überziehen aufweisen. Letztere Eigenschaft ist bei Einbau ausreichend starker Triebwerke absolut, d. h. seitliches Abrutschen {Abschmieren) und Abtrudeln sind ausgeschlossen. Ferner hat eine so gestaltete Flugmaschine eine sehr stabile Lage selbst im Schnellflug (fliegender Schießstand), insbesondere bei Schallgeschwindigkeit, und außerdem vereinfacht und verbilligt sich ihre Fertigung, insbesondere bei Anwendung von Klebeverfahren. Dies um so mehr, als eine echte Kombination von Tragwerk und Triebwerk vorliegt, so' daß ein Teil des einen zugleich ein Teil des anderen ist. Daraus resultiert das geringstmögiiche realisierbare Baugewicht.

Eine echte Kombination zwischen Tragwerk und Triebwerk ist insbesondere dann verwirklicht, wenn sie zusammen ein getunneltes Schraubentriebwerk bilden (Fig. 1) oder über den Staustrahleffekt eine Ausnutzung motorischer Abwärme verwirklichen (Fig. 7 und 8).

Es kann auch außer der Ausnutzung motorischer Abwärme nochziusätzlicheineBrennstoffeinbringung und Verbrennung im Luftstrom, der den Ringflügel innen durchsetzt, vorgesehen sein (Fig. 7 und 8).

Eine echte Kombination zwischen Tragwerk und Triebwerk liegt -ganz besonders dann vor, wenn die Innenfläche des Ringflügels unmittelbar die Wandung eines Staustrahltriebwerkes bildet, wie es aus der Fig. 7 zu ersehen ist, wenn das Propellertriebwerk weggedacht wird, und auch aus Fig. 8, wenn das Turbinenstrahltriebwerk weggedacht -wird.

Im einzelnen ist hinsichtlich der Ausführung des Erfindungsgegenstandes noch auf folgendes zu verweisen : Vorzugsweise hat das Tragwerk im Schnitt asymmetrische Profile. Man erhält damit bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 bis 7 die kleinsten, realisierbaren Flugwiderstände, indem die innere Kontur des Profils wesentlich schwächer

gewölbt wind als dessin Außenkontur, und man kann durch die Innenkontur des Profils gemäß Fig. 8 das koaxial angeordnete Staustrahltriebwerk unmittelbar bilden.

S Das Verhältnis von Durchmesser zu Tiefe des Tragwerkes ist grundsätzlich verhältnismäßig klein zu wählen, normalerweise in der Größenordnung¹ von nur i, häufig aber noch wesentlich kleiner. Man erhält damit Flugmaschinen kleiner Abmessungen und vor allem auch von sehr geringer Breite, ferner lange Misch- und Brennlängen für die Fälle der Abwärmeverwertung und/oder der Anordnung von Staustrahltriebwerken und¹ eine vorzügliche aerodynamische Dämpfung der Flugmaschine.

Die Flugstabilität der fliegenden Ringe entsprechend Fig. 5 und 6 kann durch eine leichte Konvergenz verbessert werden, wobei es vorteilhaft ist, insbesondere für Flugmasehinen mit Überschallgeschwindigkeit, diese Konvergenz in Richtung der Flugrichtung zu legen, wie in Fig. 6 schematisch dargestellt.

Claims

Patentansprüche.·

i. Flugmaschine mit Triebwerk, gekennzeichnet durch rotationssymmetrische Gestalt ihres Tragwerkes mit in Vortrieb sriehtung seiner Triebwerksanlage liegender Rotationsachse.
2. Flugmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch asymmetrisches Profil des ringförmigen Tragwerkes.
3. Flugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen des Triebwerkes zugleich die Tragwerksflächen sind.
4. Flugmaschiine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Kombination verschiedener Triebwerksarten.
5. Flugmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Steuerorgane, die sowohl auf die Umströmung der Flugmaschine als auch auf den Treibstrahl des oder der Triebwerke einwirken.
6. Flugmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Außenumfang des oder der Triebwerke innerhalb des größten. Umfangs des Tragwerkes liegt.
7. Flugmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur des Tragwerkes die stärkere Wölbung besitzt.
8. Flugmaschine nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß diie innere Kontur des Tragwerkes die Begrenzung eines koaxial angeordneten Staustrahltriebwerkes bildet.
9. Flugmaschine nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil des Tragwerkes zum wesentlichen Teil 'die Begrenzung eines oder mehrerer im Profil untergebrachter Staustrahltriebwerke bildet.
10. Flugmaschine nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragwerk die Tunnelung eines oder mehrerer Luftschraubentriebwerke bildet.
11. Flugmaschine nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Kombinationstriebwerke Staustrahltriebwerke enthalten.
12. Flugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Rumpf beisitzt, der symmetrisch zu der Rotationsachse des Tragwerkes ausgebildet ist.
13. Flugmaschine nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Leitwerkes vor der Vorderkante des Tragwerkes.
14. Flugmaschine nach Anspruch 1 und 13, gekennzeichnet durch die Verwendung eines starren Leitwerkes ohne Ruder, wobei die Steuerkräfte über die Umströmung desselben beeinflussende Steuerklappen bewirkt werden.
15. Flugmaschine nach Anspruch 1, 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitwerk unmittelbar durch den Flugzeugrumpf gebildet wird.
16. Flugmaschine nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese Steuerorgane am Tragwerk an oder in dler Nähe der Profilhinterkante in Form von Rudern oder Klappen angebracht sind.
17. Flugmaschine nach Anspruch 1, 5 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß das gleiche Ruder oder Ruderpaar (Klappe oder Klappenpaar

u. ä. m.) gleichzeitig dlie innere und äußere Umströmung des Tragwerkes als auch den Treibstrahl der Triebwerke beeinflußt.
18. Flugmaschine nach Anspruch 1, 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere das Triebwerk bildende Antriebsvorrichtunigen im Flügelprofil des Tragwerkes untergebracht sind.
19. Flugmaschine nach Anspruch 1,2,6und 18, dadurch gekennzeichnet, daß die im Flügelprofil untergebrachten Antriebsvorrichtungen Strahltriebwerke sind, wie Turbinenstrahltriebwerke und/oder Staustrahltriebwerke.
20. Flugmaschine nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 6, 8 und 10, dadurch 'gekennzeichnet, daß die motorischen Abgase dem Luftstrom einverleibt werden, der den Ringflügel durchsetzt, so daß die Strömung aufgeheizt wird und somit ein Teil der Abwärme in zusätzlichen Nutzschub umgesetzt wird.
21. Flugmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Treib-Stoffvorrat im Profil dies Tragwerkes untergebracht ist.
22. Flugmaschine nach Anspruch 1, 2, 18 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß auch alle Nutzräume sowie die Piloten und die gesamte Flugausrüstung im Profil des Tragwerkes untergebracht sind, so daß ein Nurflügelflugzeug in Form eines fliegenden Ringes entsteht.

Hierzu^ 1 Blatt Zeichnungen

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