DE584585C

DE584585C - Einrichtung zur Erhoehung des Quertriebes von sich relativ zu dem umgebenden Medium bewegenden Koerpern, wie Flugzeugtragfluegeln u. dgl.

Info

Publication number: DE584585C
Application number: DEH125706D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-07-28
Filing date: 1929-07-28
Publication date: 1933-09-21

Description

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DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 21. SEPTEMBER 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Vr 584585 KLASSE 62 b GRUPPE 4 es

■ Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. Juli 1929 ab

Bei nicht idealen Flüssigkeiten läßt sich der Strömungsverlauf um Quertrieb erzeugende Körper als Überlagerung einer Parallelströmung des Mediums mit einer durch Anströmung und Profil bedingten natürlichen Zirkulationsströmung vorstellen; aus dieser Überlegung resultiert die Quertriebskraft.

Es ist nun bekannt, daß diese Ausbildung der natürlichen Zirkulation besonders bei steilerem Anstellen des Profils gegen die Strömung dadurch beeinträchtigt bzw. ganz unterbunden wird, daß sich an der Unterdruckseite des Quertriebskörpers im Gebiete der Strömungsverlangsamung durch Rückströmungen in der Grenzschicht verursachte Wirbelbildung und Ablösung einstellt, welche Erscheinung einerseits den Auftrieb vermin^ dert, andererseits starke Widerstandserhöhung zur Folge hat. Es sind verschiedene Vor-

zo schlage gemacht worden, diese Ablösung der Strömung zu verhindern. Hierher gehören alle jene Vorrichtungen, welche entweder Grenzschicht nach dem Körperinnern absaugen oder dieser durch Anblasen neue Strömungsenergie zuführen oder die unmittelbar an der Körperoberfläche entlang gleitende, durch Reibung verzögerte Grenzschicht in das Körperinnere absaugen und das abgesaugte Medium zum Abspülen der Grenzschicht mit erhöhter Energie an anderen Stellen wieder ausstoßen; ferner jene Anordnungen zur_selbsttätigen Absaugung der Grenzschicht, bei weichen die sich 'natürlich'"'einstellende Druckverteilung an der Körperoberfläche derart ausgenutzt wird, daß die Grenzschicht im Gebiete der Strömungsverlangsamung an der Unterdruckseite in den Körper einfließt und in der Nähe der Stelle des niedrigsten Druckes durch, die natürliche Saugwirkung ausströmt.

, Zweck der Erfindung ist es, nicht nur durch Beeinflussung der Grenzschicht ein in weitem Anstellwinkelbereich erfolgendes Anliegen der Strömung am Profil zu erzielen, um in erster Linie durch die Möglichkeit steileren Anstellens des Flügels höhere Auftriebsbeiwerte zu erreichen, sondern "der natürlichen Zirkulationsströmung des Flügels, welche durch Anströmung und Profil bedingt ist, eine zusätzliche, die natürliche unterstützende, künstliche Zirkulation zu überlagern, um so neben der Möglichkeit der Auftriebsvermehrung durch steileres Anstellen bereits eine wesentliche Auftriebsvermehrung ohne dieses Steilanstellen zu bekommen. Die Anordnung wirkt also gleichsam sOjal£2B™3as™TlügeIprSKI" eine starke^jSieir "dicTiungpul^

hätte, Oß5e""3aS"ater däßePdie^jSUcn'teife eines 'deTäTtigeirPräEuT'XsTä'rkT^h'^uHg^d'es* Profilwiderstandes durch Wirbelablösung) mit in Kauf zu nehmen sind. Es darf nun aber nicht nur die Grenzschicht durch Absaugen und-Abblasen beeinflußt werden, sondern die Öffnungen in der Körperaußenhaut und notwendige Pumpen oder Gebläse müssen so bemessen werden, daß sich durch die Schlitze eine kräftige, durch das Körperinnere strö-

mende, geschlossene Zirkulationsströmung ausbildet, deren Achse im Sinne der natürlichen gerichtet ist.

Zu diesem Zwecke wird an der Unterdruckseite des Flügels im Gebiete der Strömungsverlangsamung das Medium eingesaugt und an oder _nahe_jder_Stdl^^derjlö^stgeschwindigkeit _das_eingesa.ugte Medium mit erhöhter EnCTgie ausgeblasen. Die Einströmöffnungen

to liegen also, in Änströmrichtung des Mediums betrachtet, hinter den Ausblaseöffnungen, also ähnlich wie bei obengenannter Anordnung der selbsttätigen Absaugung der Grenzschicht.

Die Vorteile der beschriebenen Weise der Auftriebsvermehrung liegen auf der Hand. Es wird ein hohes Verhältnis von Normalzu Lande-Geschwindigkeit eines Flugzeuges erzielt, was den Bau sehr rascher Flugzeuge mit ihren wirtschaftlichen und technischen Vorteilen ermöglicht bzw. die Sicherheit beim Landen mit niedriger Geschwindigkeit erhöht. Das Flugzeug kann so eingerichtet werden, daß es in normaler Lage ohne Steilanstellen steigt und senkt.. Dies ist einerseits eine Annehmlichkeit für die Fahrgäste, andererseits eine Maßnahme gegen das gefürchtete Überziehen des Flugzeuges, also auch aus diesem Grunde eine Erhöhung der Sicherheit. Beim Abstellen_ dexGebläsemaschine bzw. Pump-

anlagen, z. B. während normaler Fahrt, wenn wegen des Anwachsens des induzierten Widerstandes zu höhe Aüftriebsbeiwerte, besonders bei Weitstreckenflugzeugen, nicht erwünscht sind, besitzt die Anordnung nur etwa nor-· malen Profilwiderstand bzw. etwas niedrigeren, wenn die künstliche Zirkulations^trömung, MT^S^dSJ^K^^^^id

Die Einrichtung nähert sich dann einer der bereits bekannten Vorrichtungen der Grenzschiehtbeeinflussung zur Verhinderung der Wirbelablösung und teilt mit diesen entsprechende Vorteile. Gemeinsam mit diesen hat sie auch den Vorteil der Verwendungsmöglichkeit sehr dicker Flügel, wodurch sich eine Baugewichtverminderung ergibt.

Die Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung und ihre Wirkungsweise seien an Hand der Figuren erklärt. Als besonderes Beispiel eines Quertriebskörpers ist ein Flugzeugtragflügel gewählt. Fig. 1 veranschaulicht schematisch die Luftströmung um einen Tragflügel a. Fig. 2 zeigt denselben Flügel a, aber mit einer schematisch eingezeichneten zusätzlichen und künstlich erzeugten Zirkulationsströmung b. Diese Strömung fließt in der angegebenen Pfeilrichtung und ist durch den Flügelkörper α hindurch zu einer geschlossenen Rotationsströmung vervollständigt. Wie aus der Figur hervorgeht, wirkt die ganze Anordnung wie ein gedachter stark gekrümmter Flügel mit hohem Auftriebsbeiwert, bei dem aber nicht wie bei einem in Wirklichkeit stark gekrümmten Flügel an dessen Oberseite Wirbelablösung sich einstellt.

Fig. 3 stellt einen Schnitt durch ein Flügelprofil α dar und zeigt eine Einrichtung, um mittels Maschinenkraft eine derartige zusätzliche Zirkulätionsströrnung b zu erzeugen. c stellt &m&Ox^^^enggb\zsgg\^.$ch}n^__ß.z.T, welche sich 1iber*clie Flügeibreite erstrecken mag (Maschine c kann natürlich auch durchf irgendeine andere Gebläse- oder Pumpen-1 maschine ersetzt werden). Die Luft strömt 1 durch die in der Breitenrichtung des Flügels sich erstreckenden schlitzförmigen öffnungen d an der ÖBefseifeeih üricl'wird durch ähnliche Öffnungen e ausgestoßen.

Wird die Einrichtung nur zeitweise, z. B. für Landung und Abflug, benutzt, so kann diese Hilfsmaschine billig und leicht mit geringem Wirkungsgrad aufgebaut werden, da der Leistungsbedarf für die Erzeugung der Zirkulationsströmung relativ gering ist. Die Maschine c kann an die dem Antrieb des Flugzeugs dienende Kraftanlage angeschlossen werden.

In Fig. 4 ist eine Abschlußklappe f im Kanal g gezeigt. Diese Klappe dient dazu, um die natürlich sich einstellende Zirku-

jbei

ier Gebläseanlage durch die nätur-* liehe Druckverteilung am Flügel sich ergeben würde, zu verhindern.

Claims

Patentansprüche: _g5

i. Einrichtung zur Erhöhung des Ouertriebes von sich relativ zu dem umgebenden Medium bewegenden Körpern, wie Flugzeugtragflügeln u. dgl., bei denen die im Bereiche der größten Saugwirkung liegenden Stellen der Körperoberfläche mit den Stellen durch Kanäle verbunden sind, an denen ein Ablösen der Luftströmung zu erfolgen pflegt, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungskanal eine Fördervorrichtung derart angeschlossen ist, daß die Luft an den Stellen, an denen ein Ablösen der Strömung zu erfolgen pflegt, angesaugt und an den Stellen der größten Saugwirkung mit erhöhter Energie in Richtung der natürlichen Zirkulationsströmung ausgeblasen wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbindungskanal (g) Abschlußklappen (/) angeordnet sind. —~—■-■ --—.. ~

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen