DE1254473B

DE1254473B - Lifting fan shaft with flap louvers arranged in the exit cross-section

Info

Publication number: DE1254473B
Application number: DEB78334A
Authority: DE
Inventors: Erich Haberkorn; Dipl-Ing Hans Franke
Original assignee: Boelkow GmbH
Current assignee: Boelkow GmbH
Priority date: 1964-09-01
Filing date: 1964-09-01
Publication date: 1967-11-16

Description

Hubgebläseschacht mit im Austrittsquerschnitt angeordneten Klappenialousien Hubgebläseschächte in der senkrechten Längs. symmetrieebene eines Flugzeuges mit im Austrittsquerschnitt quer zur Flugrichtung angeordneten Klappenjalousien sind bekannt. Dabei sind die Jalousieklappen so ausgelegt, daß sie einerseits während de# aerodynamischen Fluges den Hubgebläseschacht verschließen können und andererseits bei offener Stellung den Gebläsestrahl in einem bestimmten Winkelbereich aus der Vertikalen nach vorn oder hinten ablenken können.Lifting fan shaft with flap blinds arranged in the outlet cross-section Lifting fan shafts in the vertical longitudinal. plane of symmetry of an aircraft with are arranged in the exit cross-section transversely to the flight direction flap louvres known. The louvre flaps are designed so that they are on the one hand during de # aerodynamic flight can close the lifting fan shaft and on the other hand in the open position the blower jet in a certain angular range out of the Verticals can deflect forward or backward.

Bei Flugzeugen mit hoher überschallgeschwindigkeit hat sich eine Bauform als besonders günstig erwiesen, bei der die Hubgebläse im Rumpf selbst angeordnet sind. In der Regel ist der Rumpf von schnellfliegenden Flugzeugen nicht breit genug, um ein einziges Hubgebläse von ausreichender Hubleistung einbauen zu können. Deshalb wird die gesamte Hubleistung auf mehrere kleinere Hubgebläse aufgeteilt, die hintereinander und symmetrisch zum Flugzeugschwerpunkt angeordnet sind. Eine derartige Anordnung erlaubt zwar eine Nicksteuerung durch Drosselung der Hubleistung einzelner Gebläse, jedoch ermöglicht sie keine Roll- und Giersteuerung.In aircraft with high supersonic speed has a design Proven to be particularly beneficial in which the lifting fan is arranged in the fuselage itself are. As a rule, the fuselage of high-speed aircraft is not wide enough in order to be able to install a single lifting fan with sufficient lifting capacity. That's why the entire lifting capacity is divided between several smaller lifting fans, one behind the other and are arranged symmetrically to the aircraft's center of gravity. Such an arrangement allows pitch control by throttling the lifting power of individual fans, however, it does not allow roll and yaw control.

Bei bisher bekannten Flugzeugen mit in der senkrechten Längssymmetrieachse eingebauten Hubgebläsen erfolgt im Senkrechtflug die Steuerung um die Rollachse und die Gierachse durch an den Tragflügelenden angeordnete Düsen, die über ein Leitungssystem und regelbare Ventile mit Druckluft, beispielsweise vom Verdichter der Gasturbinentriebwerke, versorgt werden. Neben dem gewichtlichen und technologischen Aufwand weist dieses Verfahren den Nachteil auf, daß die Verdichterieistung verringert wird.In previously known aircraft with in the vertical longitudinal axis of symmetry built-in lifting fans, the control around the roll axis takes place in vertical flight and the yaw axis through nozzles arranged at the wing ends, which are connected via a pipe system and controllable valves with compressed air, for example from the compressor of the gas turbine engines, are supplied. In addition to the weighty and technological effort, this Method has the disadvantage that the compression performance is reduced.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Hubgebläseschacht der eingangs beschriebenen Art in der Weise zu verbessern, daß er zur Steuerung des Flugzeuges um die Roll- und Gierachse verwendet werden kann, so daß gesonderte Steuerdüsen entfallen können.It is therefore the object of the invention to provide a lifting fan shaft To improve the type described above in such a way that it is used to control the Aircraft around the roll and yaw axis can be used, so that separate control nozzles can be omitted.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Klappenjalousien des Hubgebläseschachtes in zwei symmetrisch zu beiden Seiten der Symmetrieebene liegende Gruppen unterteilt sind, wobei die Klappen jeder Gruppe unabhängig von den Klappen der anderen Gruppe verstellbar sind.This object is achieved according to the invention in that the flap blinds of the lifting fan shaft in two symmetrically on both sides of the plane of symmetry lying groups are divided, with the flaps of each group independent of the flaps of the other group are adjustable.

Auf diese Weise steht beiderseits der Symmetrieebene je eine Strahlfläche zur Verfügung, die unabhängig von der anderen beeinflußbar ist.In this way, stands on both sides of the plane of symmetry a respective beam space available that is independent from the other influenced.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung lassen sich die Klappen jeder Gruppe gleichsinnig verstellen. Es ist damit beispielsweise die Möglichkeit gegeben, dem Strahl der einen Jalousiehälfte eine Ablenkung nach hinten, dem anderen eine Ablenkung nach vom zu geben, wodurch ein Giermoment erzeugt wird.According to a further feature of the invention, the flaps adjust in the same direction for each group. It is thus the possibility, for example given, the beam of one half of the blind is deflected backwards and the other half giving a deflection to the front, creating a yaw moment.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung sind jeweils benachbarte Klappen einer Gruppe gegensinnig verstellbar. Auf diese Weise kann der Austrittsquerschnitt dieser Gruppe verkleinert werden, wodurch eine Drosselwirkung eintritt. Es besteht daher mit der erfindungsgemäßen Einrichtung auch die Möglichkeit, beispielsweise durch Drosselung nur einer Jalousiegruppe ein Moment um die Rollachse zu erzeugen.According to another feature of the invention are each adjacent Flaps of a group adjustable in opposite directions. In this way, the exit cross-section this group can be reduced, whereby a throttling effect occurs. It exists therefore with the device according to the invention also the possibility, for example to generate a moment around the roll axis by throttling only one group of blinds.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt noch darin, daß die Schubmodulation durch Drosselung mit Hilfe der unabhängig verstellbaren Jalousiegruppen mit einer sehr viel kürzeren Ansprechzeit durchführbar ist als eine Schubänderung durch Steuern der Drehzahl des Gebläses bzw. der Gasturbinentriebwerke. Dadurch wird die Einrichtung ein brauchbares Mittel zur Aussteuerung von Böen und Seitenwind während der Schwebephase, der Druckpunktwanderung während der Transitionsphase und ganz allgemein der Schwerpunktverschiebungen bei verschiedenen Beladungszuständen.A particular advantage of the invention is that the thrust modulation by throttling with the help of the independently adjustable groups of blinds with one a much shorter response time can be carried out than a thrust change by steering the speed of the fan or the gas turbine engines. This will set up the facility a useful means of controlling gusts and crosswinds during the hover phase, the pressure point migration during the transition phase and, more generally, the shift in the center of gravity with different loading conditions.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen Hubgebläseschacht mit einer in zwei Gruppen aufgeteilten Klappenialousie, F i g. 2 den Rumpfbug eines Flugzeuges mit zwei in der senkrechten Längssymmetrieebene eingebauten, geteilten Hubgebläseschächten, F i g. 3 bis 6 eine in zwei Gruppen aufgeteilte Klappenjalousie mit verschiedenen Klappenstellungen. F i g. 1 zeigt einen Hubgebläseschacht 1 mit einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Klappenjalousie 2. Die Klappen 3 sind geöffnet und in Strahlrichtung eingestellt, so daß der Gasstrahl nicht abgelenkt wird. Der Schacht 1 ist bereits vor dem Austrittsquerschnitt in zwei Kanäle 4, 5 aufgeteilt, an deren Austrittsende jeweils -eine Jalousiegruppe 6 bzw. 7 angeordnet ist. Die Teilung des Schachtes erlaubt es, die Jalousiegruppen in einem seitlichen Abstand von der Symmetrieebene anzuordnen, wodurch sich bei gleicher Schubleistung das aufbringbare Rollmornent vergrößert.An embodiment of the invention is shown in the drawings and described in more detail below. It shows F i g. 1 a lifting fan shaft with a flap blind divided into two groups, FIG . 2 the nose fuselage of an aircraft with two split lifting fan shafts installed in the vertical longitudinal plane of symmetry, FIG . 3 to 6 a flap blind divided into two groups with different flap positions. F i g. 1 shows a lifting fan shaft 1 with an embodiment of the flap louvre 2 according to the invention. The flaps 3 are open and set in the direction of the jet so that the gas jet is not deflected. The shaft 1 is already divided into two channels 4, 5 in front of the exit cross-section, at the exit end of which a group of blinds 6 or 7 is arranged. The division of the shaft makes it possible to arrange the groups of blinds at a lateral distance from the plane of symmetry, which increases the size of the rollable mandrel with the same thrust output.

In der F i g. 2 ist ein Rumpfbug 10 in eine-r-Änsicht von unten dargestellt, in den zwei Hubgebläse der in der F i g. 1 gezeigten Art hintereinander eingebaut sind. Jedes der Hubgebläse besitzt einen Schacht, der in zwei symmetrisch zur Symmetrieebene liegende Kanäle aufgeteilt ist. Die Kanäle des vorderen der Gebläse werden durch die Jalousiegruppen 11, 12 abgeschlossen. Der Abstand der Jalousiegruppen 11, 12 voneinander erlaubt die Unterbringung des Bugrades 13. Die hinteren Jalousiegruppen 14,15 sind ebenfalls in einem gewissen Ab- stand voneinander im Rumpf eingebaut, so daß die nicht gezeigte Gaszuführungsleitung für das vordere Gebläse zwischen ihnen hindurchgeführt werden kann. Der nicht in Anspruch genommene Raum zwischen den Kanälen dient zur Aufnahme von Nutzlast, Instrumenten, Treibstofftanks usw.In FIG. 2 shows a fuselage bow 10 in a view from below, in which two lifting fans of the one shown in FIG . 1 are installed one behind the other. Each of the lifting fans has a shaft that is divided into two channels that are symmetrical to the plane of symmetry. The ducts of the front fan are closed off by the groups of blinds 11, 12. The spacing of the louver groups 11, 12 from each other allows the accommodation of the nose wheel 13. The back shade groups 14,15 are also mounted at a certain distance from each other in the hull, so that the gas supply line, not shown, can be passed for the front fan between them. The unused space between the channels is used to accommodate payload, instruments, fuel tanks, etc.

Die Klappen 20 der Jalousiegruppen 21, 22 gemäß den F i g. 3 bis 6 erlauben eine Roll- und Giersteuerung des Flugzeuges. Eine gleichsinnige Verstellung der Klappen 20 beider Jalousiegruppen entsprechend der F i g. 3 bewirkt eine Ablenkung des gesamten Gebläsestrahles. Auf diese Weise kann das Gebläse beispielsweise in den Transitionsphasen zur Beschleunigung oder Verzögerung herangezogen werden. F i g. 4 zeigt die Klappen 20 der Jalousiegruppe 21 in einer drosselnden Stellung, während der durch die Jalousiegruppe 22 tretende Strahl unbeeinflußt bleibt. Der Schub des Gebläses ist dadurch unsymmetrisch, d. h. auf der Seite der Gruppe 21 geringer, so daß ein Rollmoment um die Längsachse des Flugzeuges entsteht.The flaps 20 of the groups of blinds 21, 22 according to FIGS. 3 to 6 allow roll and yaw control of the aircraft. An adjustment of the flaps 20 of both groups of blinds in the same direction as shown in FIG . 3 causes a deflection of the entire blower jet. In this way, the fan can be used, for example, in the transition phases for acceleration or deceleration. F i g. 4 shows the flaps 20 of the group of blinds 21 in a throttling position, while the beam passing through the group of blinds 22 remains unaffected. The thrust of the fan is therefore asymmetrical, i. H. on the side of group 21 less, so that a roll moment arises about the longitudinal axis of the aircraft.

Zur Erzielung eines Giermomentes werden die Klappen 20 jeder Jalousiegruppe gleichsinnig, aber entgegengesetzt zur anderen Gruppe verstellt, wie F i g. 5 zeigt.To achieve a yaw moment, the flaps 20 of each group of blinds are adjusted in the same direction, but in the opposite direction to the other group, as shown in FIG. 5 shows.

F i g. 6 zeigt schließlich eine Klappenstellung, bei der der gesamte Schub des Gebläses verringert und außerdem im Sinn eines Rollmomentes unsymmetrisch gesteuert ist.F i g. Finally, FIG. 6 shows a flap position in which the total thrust of the fan is reduced and also controlled asymmetrically in the sense of a roll moment.

Claims

Claims: 1. Lifting fan shaft in the vertical longitudinal plane of symmetry of an aircraft with flap blinds arranged in the exit cross-section transversely to the direction of flight, characterized in that the flap blinds (2) are in two groups (6,7,11,12,21, 22) are subdivided, the flaps (3, 20) of each group being adjustable independently of the flaps of the other group.

2. Lifting fan shaft according to claim 1, characterized in that the flaps (3, 20) of each group are adjustable in the same direction. 3. Lifting fan shaft according to claim 1, characterized in that adjacent flaps (3, 20) of each group are adjustable in opposite directions.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1150 878; British Patent No. 886 111.