DE2363496C3

DE2363496C3 - Fan drives for aircraft, in particular ring-wing aircraft

Info

Publication number: DE2363496C3
Application number: DE19732363496
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing 7990 Friedrichshafen Kook
Original assignee: Dornier System GmbH
Current assignee: Dornier System GmbH
Filing date: 1973-12-20
Publication date: 1977-12-08

Description

Die Erfindung betrifft einen Gebläseantrieb für Fluggeräte, insbesondere Ringflügelflugzeuge, mit mindestens einem am Gebläsekanalende angeordneten, verstellbaren Umlenkgitter zur Verschwenkung des Schubvektors zwischen einer Schubrichtung nach hinten und einer Schubrichtung nach unten sowie mindestens einer vertikalen Klappe zur seitlichen Verschwenkung des Schubvektors.The invention relates to a fan drive for aircraft, in particular ring-wing aircraft, with at least an adjustable deflection grille arranged at the end of the fan duct for pivoting the Thrust vector between a backward thrust direction and a downward thrust direction as well at least one vertical flap for lateral pivoting of the thrust vector.

Bekannt ist ein Fluggerät dieser Art (DORNIER-Post 1, 1973, S. 17 ff.), bei dem sich innerhalb eines Gebläsemantels ein Strömungskanal befindet, an dessen Ende der Strahl durch Umlenkgitter mehr oder weniger nach unten umgelenkt werden kann. Der Abgasstrahl des Triebwerks wird im Inneren des Leitwerksträgers nach hinten geführt und dient dort zur Gier- und Nicksteuerung im Schwebeflug. Beim Schnellflug werden Nick- und Giersteuerung durch Steuerflächen eines konventionellen Leitwerks am Heck des Leitwerksträgers bewirkt. Die Rollsteuerung erfolgt im Schwebeflug und im Vorwärtsflug durch eine vertikale Klappe, die sich unmittelbar hinter dem Umlenkgitter befindet und durch ihre Anordnung unterhalb des Schwerpunktes des Fluggerätes beim Ausschlagen ein Rollmoment liefert,An aircraft of this type is known (DORNIER-Post 1, 1973, p. 17 ff.), In which within a Fan jacket is a flow channel, at the end of which the jet through deflection grille more or less can be deflected downwards. The jet of exhaust gas from the engine is inside the tail boom guided to the rear, where it is used for yaw and pitch control when hovering. When flying fast pitch and yaw control are provided by the control surfaces of a conventional tail unit at the rear of the tail unit carrier causes. The roll control takes place in hover flight and in forward flight by a vertical one Flap, which is located immediately behind the deflection grille and, due to its arrangement, below the The center of gravity of the aircraft provides a roll moment when turning,

Die bekannte Rollsteuerung hat sich in der Praxis als nicht genügend wirksam erwiesen. Der aus dem Umlenkgitter austretende Strahl wird durch die vertikale Klappe nach einer oder der anderen Seite abgelenkt, wodurch auf Grund der Lage der Klappe in bezug auf den Gesamtschwerpunkt des Ringflüglers ein geringes Rollmoment bewirkt oder ausgeglichen wird. Das Rollmoment wird durch Strahlablenkung erzeugt.The known roll control has proven to be insufficiently effective in practice. The one from the Deflection grille exiting beam is directed through the vertical flap to one side or the other deflected, whereby due to the position of the flap in relation to the total center of gravity of the ring-winged one low rolling moment caused or compensated. The roll moment is generated by deflecting the beam.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine wirkungsvolle Rollsteuerung für Fluggeräte, insbesondere Ringflügler, zu schaffen, die nur geringen Aufwand an mechanischen, bewegbaren Teilen erfordert und leicht anspricht.The object of the invention is to provide an effective roll control for aircraft, in particular Ringflügler, to create, which requires only a small amount of mechanical, movable parts and responds easily.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Fluggerät der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß der Gebläsekanal mittels einer vertikalen Trennwand in zwei Strömungskanäle aufgeteilt ist und die vertikale Klappe an der Vorderkante der Trennwand ürn eine vertikale Achse schwenkbar angeordnet ist. Durch Betätigung der Klappe hinter dem Gebläselaufrad wird der Massenstrom so aufgeteilt, daß von dem einen Teil des Umlenkgitters ein größerer Schub erzeugt wird als von dem anderen Teil, wodurch die Einleitung oder Dämpfung eines Rollmoments bewirkt wird. Das Rollmoment wird durch Schubdiiferenzierung erzeugt.This object is achieved according to the invention in an aircraft of the type described at the outset solved that the fan duct is divided into two flow ducts by means of a vertical partition and the vertical flap is arranged pivotably on the front edge of the partition wall ürn a vertical axis is. By operating the flap behind the fan impeller, the mass flow is divided so that from one part of the deflection grille generates a greater thrust than the other part, whereby the Initiation or damping of a roll moment is effected. The roll moment is achieved by differentiating the thrust generated.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt sich aus den Figuren, die nachfolgend beschrieben sind. Es reigt F i g. 1 eine prinzipielle Darstellung eines Ringflügelfluggeräts während des Schnellflugs,An exemplary embodiment of the invention results from the figures which are described below. It rots F i g. 1 shows a basic illustration of a ring-wing aircraft during high-speed flight,

F i g. 2 einen Ringflügler gemäß F i g. 1 während des Vertikalflugs,F i g. 2 a ring-winged bird according to FIG. 1 during vertical flight,

F i g. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines ίο Fluggeräts gemäß F i g. 1 und 2 undF i g. 3 shows a partially sectioned side view of an aircraft according to FIG. 1 and 2 and

F i g. 4 eine horizontal geschnittene Ansicht entsprechend F i g. 3.F i g. 4 is a horizontally sectioned view corresponding to FIG. 3.

F i g. 1 zeigt ein als Ringflügler ausgebildetes Fluggerät 2 während des Schnellflugs. Das Fluggerät 2 besteht aus einer Nutzlastspitze 4, einem in F i g. 1 und 2 nicht sichtbaren Triebwerk, einem Gebläsemantel 6, einem Leitwerksträger 8 und einem Leitwerk 10. Während des Schnellfluges wird die Strömung 12 nur wenig in einer Richtung entgegen der Schwerkraft abgelenkt; während des Vertikalfluges und der Transition ist die Umlenkung wesentlich größer, wie dies in F i g. 2 gezeigt ist.F i g. 1 shows an aircraft 2 designed as a ring wing during high-speed flight. The aircraft 2 consists of a payload tip 4, one in FIG. 1 and 2 not visible engine, a fan casing 6, a tail unit carrier 8 and a tail unit 10. During the high-speed flight, the flow 12 is only little deflected in one direction against gravity; during vertical flight and transition the deflection is much larger, as shown in FIG. 2 is shown.

Die Schnittansicht von Fig.3 zeigt das Innere desThe sectional view of Fig.3 shows the interior of the

Gebläsemantels 6. Die Strömung 12 wird mittels eines Gebläserades 14 erzeugt, das mit verstellbaren Blättern ausgestattet ist. Die für den Antrieb des Gebläserades 14 notwendige Wellenturbine befindet sich innerhalb einer Zelle 16, die in Draufsicht in F i g. 4 dargestellt ist.Fan jacket 6. The flow 12 is by means of a Fan wheel 14 generated, which is equipped with adjustable blades. The one for driving the fan wheel 14 necessary shaft turbine is located within a cell 16, which is shown in plan view in FIG. 4 is shown.

Zelle 16 unterteilt den inneren Gebläsekanal 18 in zwei Strömungskanäle 20,22. Die geteilte Strömung 12 wird von zwei voneinander getrennten Umlenkgittern 24,26 in einer Richtung entgegen der Schwerkraft umgelenkt.Cell 16 divides the inner fan duct 18 into two flow ducts 20, 22. The split flow 12 becomes deflected by two separate deflection grids 24, 26 in a direction against the force of gravity.

Die Zelle 16 ist so ausgebildet, daß sie sich keilförmig nach vorne bis in Nähe des Laufrades 14 erstreckt; sie teilt den Gebläsekanal 18 in einer senkrechten Ebene.The cell 16 is designed so that it extends in a wedge-shaped manner forward to the vicinity of the impeller 14; she divides the fan duct 18 in a vertical plane.

Die beiden Strömungskanäle 20, 22 haben gleiche Querschnittsflächen und leiten die Strömung ohne Kontursprünge zu den beiden Umlenkgittern 24,26, die sowohl parallel zueinander stehen können als auch ein V bilden können.The two flow channels 20, 22 have the same cross-sectional areas and guide the flow without Contour jumps to the two deflection grids 24, 26, which can both be parallel to one another and also a V can form.

Es besteht nun die Möglichkeit, über eine Beeinflussung der Querschnittsflächen der Strömungskanäle 20, 22 den Massenstrom der Strömung 12 so zu steuern, daß eine Schubdifferenz zwischen den beiden Gittern 24,26 und damit ein Rollmoment entsteht.There is now the possibility of influencing the cross-sectional areas of the flow channels 20, 22 to control the mass flow of the flow 12 so that a thrust difference between the two grids 24,26 and thus a roll moment arises.

Hierzu wird das Vorderteil der Zelle te oberhalb und unterhalb einer Nabe 28 als Klappe 30 ausgebildet. Die beiden Klappen 30 werden zur Rollsteuerung gleichzeitig zur selben Seite ausgeschlagen, wodurch der so Massenstrom in dem einen Strömungskanal 20 oder 22 auf Kosten des anderen vergrößert wird. Die Größe des Ausschlagwinkels der Klappen 30 ist abhängig vom erforderlichen Rollmoment. In F i g. 4 ist eine Klappe 30 mit Voll-Linien in ihrer neutralen Stellung und mit gestrichelten Linien 30' bei der Erzeugung eines Rollmoments gezeigt.For this purpose, the front part of the cell is te above and Designed as a flap 30 below a hub 28. The two flaps 30 are used for roll control at the same time knocked out to the same side, as a result of which the mass flow in the one flow channel 20 or 22 is enlarged at the expense of the other. The size of the deflection angle of the flaps 30 depends on the required rolling moment. In Fig. 4 is a flap 30 with solid lines in its neutral position and with dashed lines 30 'shown in the generation of a roll moment.

Die Rollsteuerung durch eine differenzierte Aufteilung des Massenstroms 12 auf die Gitter 24, 26 durch hinter dem Laufrad 14 angeordnete Klappen 30 zeichnet sich durch Einfachheit, gering;es Baugewicht und guten Wirkungsgrad aus. Auch werden die Vorteile einer zentralen Br ugruppe der Zelle KS als kompakte Antriebseinheit, die Triebwerk, Getriebe, Fan und Tanksystem enthält, ausgenutzt. Dadurch brauchen keine großen Kräfte mehr durch den Gebläsemantel geleitet zu werden. Strahlruder in der Strömung hinter den Gittern 24, 26, die den Hauptschubvektor zur Rollsteuerung ablenken, sind nicht erforderlich.The roll control by a differentiated distribution of the mass flow 12 on the grids 24, 26 through Flaps 30 arranged behind the impeller 14 are characterized by their simplicity and low weight; and good efficiency. Also the advantages of a central Br ugruppe of the cell KS are as compact Drive unit, which contains the engine, gearbox, fan and tank system, exploited. Need thereby no more large forces to be passed through the fan jacket. Thruster in the flow behind the grids 24, 26, which divert the main thrust vector for roll control, are not required.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

Fan drive for aircraft, in particular Ring-wing aircraft, with at least one adjustable deflector grille arranged at the end of the fan duct for pivoting the thrust vector between a backward thrust direction and a Downward thrust and at least one vertical flap for lateral pivoting of the Thrust vector, characterized in that the fan duct (18) by means of a vertical Partition wall (16) is divided into two flow channels (20, 22) and the vertical flap (30) on the The front edge of the partition is arranged to be pivotable about a vertical axis.