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Flugzeug mit einem kontinuierlich quer zum Flugzeug sich ausdehnenden
Flügel Die Erfindung bezieht sieb auf die Konstruktion von Flugzeugen.
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Der jetzige Stand des Flugzeugbaues ist einerseits durch die Verminderung
der Spannweite der Flügel und des Rumpfschnittes, also durch Verminderung des aerodynamischen
Widerstandes, und andererseits durch Steigerung der Motorkraft, die diesen Widerstand
zu bewältigen hat, Bekennzeichnet.
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Es ergibt sich daraus, daß die zu einer Flugstrecke benötigte Brennstoffmenge
größer wird, während der Raum zu dessen Unterbringung sich verringert. Dabei sind
schon die bisher gebräuchlichen Lösungen der Raumfrage für die Unterbringung des
Brennstoffes kaum als zufriedenstellend anzusehen und bei den eben erwähnten Anforderungen
überhaupt nicht mehr annehmbar. Die alten Lösungen der Raumfrage bestanden darin,
daß ein oder mehrere Brennstoffbehälter in den freibleibenden Stellen des Flugzeuggerippes
untergebracht wurden, wie z. B. im Rumpf oder in den Flügeln des Flugzeuges. Dabei
ging stets ein Teil des Raumes verloren, da es unmöglich war, die Tankwandungen
genau dem Profil des Rumpfes oder der Flügel anzupassen. Der Grund: hierfür liegt
einmal in der Forderung auf Auswechselbarkeit der Behälter und zum anderen darin,
daß fertigungsmäßig den Behältern keine solche Form gegeben werden kann, wie sie
notwendig wäre, um sie genau den freien Stellen im Flugzeuggerippe anzupassen.
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Bekannt ist eine Zwischenlösung, die darin I@estebt, den Hauptholm
zum Behälter auszunutzen. Diese Lösung erlaubt nicht, den ganzen, freien
Raum
auszunutzen, weil es nötig wird, ein zweites Gerippe über dem Hauptholm .einzufügen,
um die äußere Verkleidung des Flügels zu halten und, ihm die .gewünschte Form zu
verleihen. Es ist .demnach auch in diesem Fall eine Flügelverkleidung um den Tank,
der einen neuen Holm bildet, notwendig, und dadurch geht wiederum ein gewisser Teil
des zur Verfügung stehenden Raumes verloren.
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Eine weitere Zwischenlösung welche entgegengesetzt zu der eben angeführten
zu betrachten ist, bestand .darin, dem Flügel nur einen, die Biegun gsmomente auffangenden
Holm zu geben, während die Drehmomente von am Holm angebrachten Bfe'hältern aufgefangen.
wurden. Auch in diesem Falle kann der ganze innere freie Flügelraum nicht ausgenutzt
werden; da der die Biegekräfte auffangende Holm in dem Teil des Flügelschnittes
gelagert werden muß, der seiner maximalen Höhe entspricht. Demzufolge sind die Behälter
niedriger; und ihr Volumen reicht lediglich bis zu einem Drittel oder zur Hälfte
des :ganzen. Volumens zwischen, den äußeren Flügelflächen.
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Andererseits haben die Verringerung der Flügelspannweite, der feinere
Umriß der Tragflächen und die Verringerung des Rumpfumfanges dazu geführt, für die
Flügel, den Schwanz, den Rumpf usw" die sogernannte Schalenbauweise bzw. die im
Spannungszustand befindlichen Flügel und Rumpfbekleidung anzuwenden, welche einer
maximalen Festigkeit bei minimalem Gewicht entspricht. Nun ist aber bei Anwendung
dieser- Konstruktion. das Problem .des Unterbringers des Brennstoffes noch schwieriger,
denn wenn es gelingt, die Brennstoffbehälter zu lagern, so -erschwert sich die Aufgabe
des - Entfernens derselben. Hierzu sind Öffnungen in der Metallbeklei,dungs!haut
vorzusehen, was wiederum die Starrheit des Flugzeuges beeinflußt und verschiedene
Schwierigkeiten bei Ausführung der Konstruktion in sich birgt.
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Die erfindungsgemäße Bauart vereinigt die beiden oben angeführten
Richtlinien, d. h. sie meidet jede Unterbrechung in ,der Struktur der Metallbekleidungshaut
und gibt anderseits die Mögli@ehkeit, den ganzen Innenraum zwischen den Außenflächen
der Flügel zum Unterbringen von Brennstoff freizugeben.
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Um dieses Ergebnis zu erzielen, wird bei einem Flugzeug nach der Erfindung
wenigstens der Mittelteil des Flügels von einem Kasten gebildet, dessen Wandung
aus Metall besteht und der im übrigen die folgenden Kennzeichen gleichzeitig aufweist:
a)_ Die Wandung des Kastens bildet wenigstens teilweise die aerodynamische Oberfläche
des Flügelmittelteiles; b).- der Kasten: trägt unmittelbar .die anderen Elemente
des Flugzeuges, so daß er alle Biegungs- und Drehbeanspruchungen aufnimmt, welchen
sie unterworfen sind, und c) der Kasten bildet als Ganzes einen. Brennstoffbehälter.
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Weiterhin sind nach einem Kennzeichen der Erfindung die Flügelenden
auf ihrem Umfang mit dem Blech des Kastens verbunden. Bei Anwendung des Erfindungsgedankens
auf zweimotorige Flugzeuge werden die Motoren von den Teilen des Kastens getragen.
Der Kasten besteht erfindungsgemäß aus festem Blech (Stahl oder gehärtetem Aluminium).
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Demnach bildet erfindungsgemäß die Behälter-und Tragflächenmittelstückeinheit
den Mittel- und Hauptteil des Flugzeuges. Der Rumpf, der Motor oder .die Motoroll
sowie die Seitentragflächen sind um diese Mittelstückeinheit gebaut Lind an ihr
befestigt.
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Zusätzlich zur eigenen Tragkraft, da die Einheit einen Teil des Tragflächensystems
bildet, wird dieselbe durch die Tragkraft der Außenflügel ergänzt tnid die so gebildete
volle Tragkraft den vom Mittelstück zu tragenden Teilen (Rumpf und Motoren) übermittelt.
Die Behälter- und Mittelstückeinheit muß dabei imstande sein, allen Biege- und Drehbeanspruchungen,
die früher vom Holm oder von .den Holmen oder .der Tragflächenbekleidung aufgefangen
wurden, zu widerstehen.
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Der freie Raum für den Brennstoff ist somit der maximal mögliche,
da er dem äußeren Volumen der Tragfläche minus dem Volumen der den Behälter bildenden
Metallteile entspricht. Falls die äußere Verkleidung durch querliegende innere Versteifungen
geschlossenen Profils ergänzt werden muß, genügt es, diee Versteifungswände mit
Durchbrüchen zu versehen, damit das ganze Volumen dem Brennstoff freigegeben wird.
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Falls das Flugzeug mit Zwillings- oder mehreren Motoren versehen ist,
dient die Mittelistückeinheit auch noch zum Tragen der Motorzellen.
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Es ist vorteilhaft, den: abgedichteten Behälter im Sinne der Längsachse
.des Flugzeuges auf den Mittelteil der Tragfläche zu begrenzen, da der Raum des
hinteren Tragflächenteils sehr klein ist, während der Vorderraum vorteilhaft zum
Unterbringen der verschiedenen Steuerungsseile benutzt werden kann.
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Außerdem wird bei den meisten modernen Flugzeugen der vordere und
hintere Tragflächenraum zur Unterbringung diverser Bestandteile benutzt. Dennoch,
wird es in einigen Fällen vorteilhaft sein, den ganzen Tragflächenquerschnitt für
den Behälter auszunutzen. Die Tank- und Mittelstückeinheitkann .gewiß gleich gut
oberhalb wie unterhalb des Rumpfes gelegen sein. Ebenso kann. der Behälter gemäß
der Erfindung den Rumpf durchkreuzen. Verschiedene Einzelheiten der Erfindung werden
noch bei der Beschreibung einzelner Ausfü'hrungsformen hervorgehoben, die in der
7,eiclinung dargestellt sind.
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Fig. i zeigt einen senkrechten Schnitteines erfindungsmäßigen Flugzeuges,
in welchem- der Rumpf unter dem Tankmittelstück liegt; Fig. 2 zeigt einen waagerechten
Schnitt des in. Fig. i gezeigten Flugzeuges; Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht gemäß
Fig. i ; Fig. 4, 5 und 6 sind den Fig. i, 2 und 3 entsprechende Ansich -ton, welche
ein Zwillingsmotorflugzeug gemäß der Erfindung zeigen;
Fig. 7 -neigt
einen s-enl:rechten Schnitt des Gerippes des Behälter- und Tragflächenmittelstückes
gemäß der Erfindung; Fig. 8 zeigt in gleicher _'nsicht eine andere Bauart; Fig.g
zeigt einen senkrechten Schnitt eines erfindungsgemäßen Flugzeugs, dessen Rumpf
über dem Tanktragflächenmittelstück liegt Fig. io zeigt einen gleichen Schnitt wie
Fig. 9, aber von einem Flugzeug, dessen Tankmittelstückeinheit den Rumpf durchkreuzt;
Fig. i i zeigt im größeren Maßstab die Verbindung einzelner Flugzeugteile: In allen
Figuren wird unter a .das Tragflächenmittelstück bezeichnet, welches erfindungsgemäß
den Bren.nstoffb@ehälter und den Hauptteil .des erfindungsgemäßen Flugzeuges bildet.
Unter b werden die Seitentragflächen, und unter c der Rumpf bezeichnet.
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In der Ausführungsform gemäß Fig. i bis 3 befindet sich .der Rumpf
c unterhalb des Mittelstückes a. Das in dieser Figur gezeigte Flugzeug hat nur einen
Motor.
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Fig. 4 bis 6 zeigen ein, mit Zwillingsmotor versehenes Flugzeug. In
dieser Ausführungsform trägt das Tankflächenmittelstück außer den Seitentragflächen
und dem Rumpf c noch zwei Zellen d, in denen die Motoren gelagert sind.
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Fig.7 zeigt eine Ausführungsform des Tankmittelstückes. In diesem
Beispiel ist der als Brennstoffbehälter ausgebildete Tragflächenteil auf dessen
Mitte ß-C beschränkt.
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In Fig. 8 ist dagegen der ganze innere Raum der Tragfläche für Brennstoff
vorgesehen.
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In, Fig. 7 und 8 sind die Querversteifungen e und Versteifungsrippen.
f gezeigt.
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Zusammenfassend sind die Tankwände folgendermaßen aufgebaut: Die obere
und untere Wand bilden die Tragflächenbekleidung, d. h. mit anderen Worten, daß
die obere Wand selbst die obere Tragflächenoberfläche und die untere Wand die untere
Tragflächenoberfläche bilden. Die vordere und hintere Wand bilden die Querverbände.
Der Teil der Tragfläche, welcher den Behälter bildet, wird hermetisch abgedichtet,
um ein Ausfließen des Brennstoffes zu vermeiden.
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F i*-. 9 zeigt eine Ausführungsform von einem gemäß der Erfindung
gebauten Flugzeug mit niedrig angebrachten Flügeln, dessen Rumpf sich über dem Tragflächenmittelstück
a befindet.
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Fig. io zeigt eine weitere Ausführungsform, in welcher die Tankmittelstückein'heit
a, .den Rumpf c durchkreuzt. Außerdem bildet in dieser Ausführung ein Teil des inneren
Seitentragflächenraums ebenfalls einen hermetisch abgedichteten Brennstofftank.
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In gewissen Fällen, wie z. B. bei kleinen Flugzeugen, w o es wünschenswert
ist, zwecks Verein facbung der Konstruktion. die Tragfläche aus einem einzigen Stück
herzustellen, wird die Tragflächenmitte allein flüssigkeitsdicht gemacht und die
gewöhnliche Bauart an beiden Enden des Brennstoffbehälters beibehalten.
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Wenn das Flugzeug weite Strecken( überfliegen soll, kann eine Bauart
benutzt werden, die darin besteht, die obere und untere Tankwand mit den oberen
und unteren Oberflächen der Tragfläche zu vereinigen, wobei dieselbe entweder ungeteilt
ist, oder wie in Fig. io gezeigt, aus einer Reibe von Zellen besteht.
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Einen in größerem Maßstab ausgeführten Schnitt der in Fig. 9 und io
gezeigten. Flugzeugteile zeigt Fig. 11.
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Wie aus diesem Schnitt ersichtlich, ist auf das Tankmittelstück ein
T-Stück t angenietet oder angeschweißt. Der Rumpf ist durch ein L-Stück Z versteift
und das Ganze durch Bolzen r miteinander verbunden.
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Um das Mittelstück a mit der Seitentragfläche h zu verbinden,
ist der Tank a seiner Kante entlang mit einem auf die tragende Haut der Bekleidung
aufgenietetes oder aufgeschweißtes L-Stück s versehen. In gleicher Weise ist die
ihrer Kante entlang mit einem L-Stück u versehen. Die beiden L-Stücke sind ,dann
untereinander verschraubt,, was die Verbindung der beiden Teile a und b sichert.