DE1269892B

DE1269892B - Wing fan helicopter

Info

Publication number: DE1269892B
Application number: DEP1269A
Authority: DE
Inventors: Peter Gottfried Kappus
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1961-03-04
Filing date: 1961-03-04
Publication date: 1968-06-06

Description

Flügelgebläseschraubenflugzeug Die Erfindung betrifft ein Flügelgebläseschraubenflugzeug, bei welchem über und unter dem im Flügel befindlichen Gebläserotor jalousieartige Luftleitklappen und an der Flügelvorderkante ein Lufteinlaß vorgesehen ist, wobei die Luftleitklappen beim übergang vom Vertikalflug zum Horizontalflug oben geschlossen und unten - die Luft nach hinten unten leitend - geöffnet sind.Wing fan screw aircraft The invention relates to a wing fan screw aircraft, in which above and below the fan rotor located in the wing blind-like Air guide flaps and an air inlet is provided on the leading edge of the wing, wherein the air guide flaps are closed at the top during the transition from vertical flight to horizontal flight and at the bottom - guiding the air backwards and downwards - are open.

Es ist bereits ein Flugzeug mit in den Tragflächen angeordneten Hubgebläsen bekannt. Diese Hubgebläse sind mit vertikaler Achse eingebaut. Große verschließbare Ansaug- und Austrittsöffnungen an der Ober- bzw. Unterseite der Tragfläche unmittelbar am Laufrad ermöglichen je nach der vorgesehenen Flugrichtung entweder in geöffnetem Zustand einen vertikalen Durchtritt oder bei geschlossenen Öffnungen mit Hilfe einiger Umlenkungen einen horizontalen Durchtritt der transportierten Luftmassen durch die Tragfläche. Bei diesem bekannten Flugzeug ist das Laufrad des Gebläses bei geschlossenen Klappen als Radialgebläse und bei geöffneten Klappen wie ein Axialgebläse wirksam. Dies macht zusätzliche Einbauten von Leitapparaten erforderlich. Wenn dieses Gebläse als Radialgebläse arbeitet, so muß die verdichtete Luft in einem speziellen Gehäuse gesammelt werden und über eine besondere in der Fläche vorgesehene Leitung abgeführt werden. Weiterhin ist bei diesem bekannten Gebläse oberhalb des Flügels eine Lufteintrittshutze vorgesehen, so daß die Tragflächenabmessung vergrößert wird. Diese Hutze bildet einen Widerstand. Zur Erzielung des gewünschten Betriebes als Hubgebläse und als Gebläse für den Vortrieb sind erhebliche und komplizierte Einbauten erforderlich, die das Gewicht der Installation beträchtlich erhöhen, was bei Flugzeugen nicht erwünscht ist.It is already an aircraft with lifting fans arranged in the wings known. These lifting fans are installed with a vertical axis. Large lockable Intake and outlet openings on the top and bottom of the wing directly on the impeller, depending on the intended flight direction, allow either in the open State a vertical passage or with closed openings with the help of some Deflections a horizontal passage of the transported air masses through the Wing. In this known aircraft, the impeller of the fan is closed Flaps act as radial fans and, when the flaps are open, like an axial fan. This makes additional installations of guide devices necessary. If this blower works as a radial fan, the compressed air must be in a special housing are collected and discharged via a special line provided in the area will. Furthermore, in this known fan there is an air inlet hood above the wing provided so that the wing size is increased. This scoop forms a resistance. To achieve the desired operation as a lifting fan and as Blowers for the propulsion are considerable and complicated installations required, which add considerably to the weight of the installation, which is not the case with aircraft is desirable.

Es ist ferner ein Flugzeug mit in den Tragflächen angeordneten Hubgebläsen bekannt, bei dem in der Fläche oberhalb und unterhalb des Gebläses steuerbare Leitjalousien eingebaut sind. Bei diesem bekannten Flugzeug sind Vorkehrungen getroffen, um das Hubgebläse im Horizontalflug zur Erzeugung eines Vorwärtshubes verwenden zu können. Es sind bei diesem Flugzeug in der Flügelvorderkante Eintrittsöffnungen vorgesehen, durch welche aufgestaute Luft dem Gebläse zugeführt werden kann, und diese Luft wird durch das Gebläse hindurchgeleitet, wodurch die Druckenergie dieser Luft erhöht wird. Die unteren Leitjalousien sind hierbei teilweise geöffnet um der ausströmenden Luft eine nach hinten gerichtete Komponente zu erteilen. In nachteiliger Weise wird hierbei durch die teilweise geöffneten unteren Luftjalousien das Tragflächenprofil derart verändert, daß der Widerstand des Profils ansteigt. Diese Luftumlenkung nach hinten erfolgt nicht in optimaler Weise, so daß lediglich ein geringer Schub erzielt wird.It is also an aircraft with lifting fans arranged in the wings known in the area above and below the fan controllable guide blinds are built in. In this known aircraft, precautions are taken to prevent the To be able to use lifting fan in level flight to generate a forward stroke. There are inlet openings in the leading edge of the wing on this aircraft, through which pent-up air can be fed to the fan, and this air is passed through the fan, which increases the pressure energy of this air will. The lower guide blinds are partially open around the outflow Air to issue a rearward-facing component. Adversely, will the wing profile through the partially open lower air louvres changed so that the resistance of the profile increases. This air deflection after rear is not done in an optimal way, so that only a small thrust is achieved will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flügelgebläse-Schraubenflugzeug derart zu gestalten, daß bei der Verwendung des eingebauten Gebläses sowohl als Hubgebläse als auch als Gebläse für den Vortrieb in beiden Fällen optimale Betriebscharakteristiken erreicht werden können.The invention is based on the object of a fan-assisted propeller aircraft to make such that when using the built-in fan both as Lifting fan as well as a fan for the propulsion in both cases optimal operating characteristics can be achieved.

Erfindungsgemäß ist der Gebläserotor nach vorne geneigt eingebaut und es ist eine Aussparung in der Unterseite des Flügels vorgesehen, die sich von dem Gebläsekanal nach hinten erstreckt. Mit einfachsten Mitteln kann hierdurch ein nach unten gerichteter Hubstrahl oder ein nach hinten gerichteter Schubstrahl erzeugt werden, wobei der Strahl in einfacher Weise beim übergang aus der einen Richtung in die andere Richtung umgelenkt werden kann. Es ist zwar bereits ein senkrecht startendes Flugzeug bekannt, bei welchem der Gebläserotor nach vorne geneigt eingebaut ist. Mit diesem bekannten Gebläserotor kann jedoch das der Erfindung zugrunde liegende Problem nicht gelöst werden. Bei diesem bekannten Flugzeug sind keine Flächen vorgesehen, und der Gebläserotor ist im Rumpf schräg angeordnet, so daß der Gebläserotor zu allen Zeiten sowohl eine Hubkraft als auch eine Schubkraft erzeugt. Bei einem weiteren bekannten senkrecht startenden Flugzeug sind im Rumpf zwei Gebläse angeordnet, und zwar ist ein Gebläse horizontal und das andere Gebläse unter einem Winkel zum horizontalen Gebläse angeordnet. Es soll hierbei erreicht werden, daß gleichzeitig eine Hubkraft und eine Schubkraft erzeugt wird, wobei durch eine Drehung des Flugzeugs die Schubkraft erhöht werden soll. Auch mit einer derartigen Einrichtung kann das der Erfindung zugrunde liegende Problem nicht gelöst werden.According to the invention, the fan rotor is installed inclined to the front and there is a recess in the underside of the wing that extends from extends the fan duct to the rear. With the simplest means a downwardly directed lifting jet or a rearwardly directed thrust jet is generated the beam in a simple manner when passing from one direction can be deflected in the other direction. Although it is already a vertical one aircraft taking off known, in which the fan rotor is installed tilted forward is. With this known fan rotor, however, the invention on which the invention is based can be used Problem cannot be solved. In this known aircraft, no surfaces are provided, and the fan rotor is inclined in the fuselage so that the fan rotor closes generates both a lifting force and a pushing force at all times. With another known vertically take off aircraft, two fans are arranged in the fuselage, and although one fan is horizontal and the other fan is at an angle to the horizontal Fan arranged. It should be achieved that at the same time a lifting force and a thrust force is generated, whereby by a rotation of the aircraft the thrust should be increased. This can also be done with such a device the problem underlying the invention cannot be solved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine schematische Ansicht eines Flügelgebläseschraubenflugzeuges, teilweise im Schnitt, wobei die Teile in der Stellung für den Hubflugbetrieb eingestellt sind, und F i g. 2 eine Ansicht des in F i g. 1 dargestellten Flugzeuges, wobei die Teile für den Horizontalflug eingestellt sind.An embodiment of the invention is hereinafter referred to explained on the drawing. It shows F i g. 1 is a schematic view of a wing fan propeller aircraft; partly in section, with the parts set in the position for lift operations are, and F i g. FIG. 2 is a view of the FIG. 1 illustrated aircraft, wherein the parts are set for level flight.

In F i g. 1 ist ein Flugzeug 10 dargestellt, in dessen Tragflächen 11 auf jeder Seite des Rumpfes ein Hubgebläse 19 angeordnet ist. Am Heck befindet sich ein Höhenleitwerk 12.In Fig. 1 shows an aircraft 10 , in the wings 11 of which a lifting fan 19 is arranged on each side of the fuselage. There is a tailplane 12 at the stern.

Zur Durchführung des Senkrechtstartes und des Reisefluges ist in jeder Tragfläche 11 ein Kanal 13 vorgesehen, durch den große Mengen sogenannter Niederdruckluft hindurchbewegt werden können. Jeder Kanal 13 weist einen nach vorn gerichteten Einlaß 14 auf, der in der Vorderkante des Tragflügels 11 liegt. Jeder Tragflügel weist auf der Oberseite eine Öffnung 15 auf. Es handelt sich hierbei um die obere Öffnung eines Kanals für den Gebläserotor. In diesen Kanal mündet der Kanal 13 ein. Diese Öffnung 15 ist durch jalousieartige Luftleitklappen 16 abgedeckt, die durch nicht dargestellte Einrichtungen in steuerbarer Weise verschwenkbar sind. Diese Luftleitklappen können die in F i g. 1 dargestellte geöffnete Stellung einnehmen oder die in F i g. 2 dargestellte Verschlußstellung. Am unteren Ende des Kanals sind weitere Leitklappen 18 vorgesehen, die schwenkbar gelagert sind, um die Luftströmung, wie in F i g. 1 gezeigt, nach unten, oder wie in F i g. 2 gezeigt, nach hinten abzulenken.To carry out the vertical take-off and the cruise, a channel 13 is provided in each wing 11, through which large amounts of so-called low-pressure air can be moved. Each channel 13 has a forward inlet 14 which lies in the leading edge of the wing 11. Each wing has an opening 15 on the top. This is the upper opening of a duct for the fan rotor. The channel 13 opens into this channel. This opening 15 is covered by louvre-like air guide flaps 16, which can be pivoted in a controllable manner by means not shown. These air guide flaps can be the ones shown in FIG. 1 take up the open position shown or the in F i g. 2 shown closed position. Further guide flaps 18 are provided at the lower end of the channel, which are pivotably mounted to prevent the air flow, as in FIG. 1 shown down, or as in F i g. 2 shown to deflect backwards.

Im Kanal 13 ist das Gebläse 19 angeordnet. Die Achse des Gebläses 19 ist, wie dargestellt, nach vorn geneigt, um eine optimale, mit der Flügelgröße und der Flügeldicke vereinbare Anordnung zu erhalten. Das Gebläse 19 hat einen Gebläserotor 20, und wird von Streben 21 getragen.The fan 19 is arranged in the channel 13. The axis of the fan 19 is, as shown, inclined forwards in order to obtain an optimal arrangement compatible with the blade size and the blade thickness. The fan 19 has a fan rotor 20 and is supported by struts 21.

Für den Antrieb des Gebläses 19 ist im Flugzeugrumpf eine nicht dargestelle Antriebsanlage vorgesehen.For the drive of the fan 19 is not shown in the aircraft fuselage Propulsion system provided.

Die im Rumpf angeordneten Triebwerke können Luft über eine Hutze 26 erhalten, die an der Oberseite des Rumpfes angeordnet ist.The engines arranged in the fuselage can air through a hood 26 obtained, which is arranged at the top of the fuselage.

Um eine Stabilisierung des Flugzeges um die Querachse zu erreichen, ist ein Trimmgebläse 27 am vorderen Ende des Rumpfes vorgesehen. Dieses Trimmgebläse weist einen Kanal 28 auf, in dem ein Gebläse 30 angeordnet ist. Das untere Ende des Kanals ist wiederum durch jalousieartige Leitklappen 29 verschließbar. Mit Hilfe dieses Trimmgebläses kann eine Stabilisierung des Fluges beim Start oder bei der Landung durchgeführt werden. In bekannter Weise sind zur Steuerung um die Hochachse am Heck 32 besondere Steuerdüsen 35 vorgesehen.In order to stabilize the aircraft around the transverse axis, a trim fan 27 is provided at the forward end of the fuselage. This trim fan has a channel 28 in which a fan 30 is arranged. The lower end of the channel can in turn be closed by louvre-like guide flaps 29. With help this trim fan can stabilize the flight during takeoff or during Landing to be carried out. In a known manner, they are used to control around the vertical axis 32 special control nozzles 35 are provided at the rear.

Beim Schwebeflug, der in F i g.1 dargestellt ist, sind alle Luftleitklappen 16 und 18 und 29 offen und durch diese Klappen wird die Luft nach unten gerichtet. Durch den Einlaß 14 und durch die Öffnung 15 können große Luftmengen in das Gebläse eintreten, die dann durch das Gebläse hindurchgehen und eine Hubkraft erzeugen.When hovering, which is shown in Fig. 1, all air guide flaps 16 and 18 and 29 open and through these flaps the air is directed downwards. Large amounts of air can enter the fan through the inlet 14 and through the opening 15 enter, which then pass through the fan and generate a lifting force.

Während des Reisefluges sind, wie F i g. 2 zeigt, die Leitklappen 16 und 29 geschlossen, damit glatte aerodynamische Flächen geschaffen werden. Die für den Reiseflug erforderliche geringere Luftströmung wird von der Öffnung 14 aufgenommen und diese Luft wird in das Gebläse eingeführt, beschleunigt und durch die Leitklappen 18 nach hinten ausgestoßen. Wie die F i g.1 und 2 zeigen, ist eine Aussparung 17 an der Unterseite des Flügels 11 vorgesehen, die sich vom Gebläsekanal13 nach hinten erstreckt. Durch diese Aussparung wird eine Störung der Ströme an der Tragfläche 11 während des Reisefluges verhindert. Der Luftstrom aus dem Gebläse kann derart geleitet werden, daß dieser Luftstrom vollständig durch diese Aussparung 17 hindurch verläuft, so daß durch diesen Luftstrom praktisch eine Luftwandung gebildet wird, welche die normale Flügelform ersetzt. Der Einlaß 14 an der Vorderkante der Tragfläche 11 dient einem doppelten Zweck. Es wird einmal ein zusätzlicher Lufteinlaß für die Luftmenge gebildet, die während des in F i g. 1 dargestellten Schwebefluges erforderlich ist. Zum anderen wird durch diesen Einlaß 14 der Luftwiderstand verringert, der bei einem starken Tragflügelprofil vorhanden ist, da ein Teil der Luft, statt um den Flügel herum, durch diesen hindurchgeleitet wird. Es wird eine glatte Luftzufuhr bei dem in F i g. 2 dargestellten Reiseflugbetrieb ermöglicht.During the cruise, as shown in FIG. 2 shows the vanes 16 and 29 closed so that smooth aerodynamic surfaces are created. the The lower air flow required for cruising is taken up by the opening 14 and this air is introduced into the fan, accelerated and through the vanes 18 ejected backwards. As FIGS. 1 and 2 show, there is a recess 17 provided on the underside of the wing 11, which extends from the fan duct 13 to the rear extends. This recess disrupts the currents on the wing 11 prevented during the cruise. The air flow from the fan can be so be passed that this air flow completely through this recess 17 therethrough runs so that practically an air wall is formed by this air flow, which replaces the normal wing shape. The inlet 14 at the leading edge of the wing 11 serves a dual purpose. There will be an additional air inlet for the Amount of air formed during the in F i g. 1 required hover flight is. On the other hand, the air resistance is reduced by this inlet 14, the in the case of a strong airfoil, there is some air instead of around around the wing through which it is passed. It becomes a smooth air supply in the case of the one shown in FIG. 2 enabled cruise operation.

Claims

Claim: Wing fan screw aircraft, in which above and below the fan rotor located in the wing louvre-like air guide flaps and on the wing leading edge an air inlet is provided, the air guide flaps being closed at the top during the transition from vertical flight to horizontal flight and open at the bottom - leading the air downwards to the rear, thereby - indicates that the fan rotor (20) is installed inclined to the front and a recess (17) is provided in the underside of the wing, which extends from the fan duct (13) to the rear. Documents considered: German Auslegeschrift No. 1046 505; Swiss patents No. 231396, 326 062; U.S. Patent Nos. 2,828,929, 2,899,149, 2932468.