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Schwingungsdämpfung für Drachenflugzeuge.
Die Erfindung betrifft Land- oder Wasserf1ugzeuge und bezweckt. deren Stabilität zu erhöhen bzw. die Stampf-, Schlinger-oder Roll-sowie Gierbewegungen zu dämpfen. Jedes Flugzeug kann bekanntlich als ein im Raum freies, sich um seinen Schwerpunkt drehendes System betrachtet werden. wobei die auftretenden Kräfte und Momente sich um diesen Schwerpunkt das Gleichgewicht halten und der Apparat sich um ihn dreht. Die Erfindung beruht nun in der Erkenntnis, dass sieh eine selbst-
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zusätzlichen Dämpfungsflächen eine Gestalt gibt, dass sie bei jeder Schwingung des Flugzeuges um seine Schwerpunktslängsachse oder Querachse oder Stehachse je eine der Schwingung bzw.
Drehung gegenwirkende dynamische Bremswirkung und bei bestehender Schräglage auch ein ruckfuhrendes dynamisches Kräftepaar um die entsprechende Achse erzeugen, derart, dass das Flugzeug wieder in seine Gleichgewichtsstellungzurückkommt.
Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erzielt, dass zwischen jedem der beiderseitigen Haupttragdeckenden und je einer darüber befindlichen, waagrechten, weit nach hinten reichenden Zungenfläche in fester Verbindung mit beiden eine senkrechte, in der Flugrichtung gelegene und weit nach hinten reichendeZungenfläche derart angeordnet ist, dass sie mit der waagrechten Zungenfläehe die Form eines T mit längerem Aussenschenkel bildet, wobei vorzugsweise die Gesamtflächenausdehnung jedes Zungen- flächenpaares ungefähr gleich der Flächenausdehnung eines Haupttragdeckflügels zu halten ist.
Es fallen daher die Druekmittelpunkte der waagrechten Zungenfläehen auf zwei beträchtlich hinter der Stampfachse und über der Schlingerachse genau symmetrisch liegende Punkte, die Druckmittelpunkte der senkrechten Zungenflächen auf zwei beträchtlich hinter der Gierachse und oberhalb der Schlingerachse liegende Punkte.
Es sei hier bemerkt. dass Schwingungsdämpfungseinrichtungen, die aus über den beiderseitigen Haupttragdeckenden befestigten, waagrechten und weit nach hinten reichenden Zungenflächen bestehen, bekannt sind. Diese Hilfsflächen bewirken hauptsächlich nur eine gewisse Erhöhung der Querstabilität. ohne die einleitend angeführten Bedingungen für die gesamte Fahrtstabilität erfüllen zu können.
Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert. die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch darstellt. Fig. 1 ist eine Draufsicht, Fig. 2 eine Vorderansicht und Fig. 3 eine Seitenansicht eines in Ruhe befindlichen Flugzeuges. Fig. 4 ist eine Vorderansicht eines in bezug auf seine Schlingerachse ausserhalb des Gleichgewichtes befindlichen Flugzeuges. Fig. 5 ist eine Seitenansicht eines in bezug auf seine Stampfachse ausserhalb des Gleichgewichtes befindlichen Flugzeuges.
Die Fig. 6 ist eine der Fig. 5 entsprechende Ansicht, welche die Beeinflussung des Flugzeuges um die Stampfachse veranschaulicht. Die Fig. 7 und 8 zeigen in Vorderansicht und Draufsicht die Wirkung der in senkrechter Flugrichtungsebeneliegenden Zungenflächen, wobei die waagrechten Zungenflächen der Übersicht halber nicht gezeichnet sind. Fig. 9 ist eine Vorderansicht eines infolge Drehung um die Sehlingeraehse aus der Gleichgewichtslage geratenen Flugzeuges, welche die Wirkung der Zungenflächen in diesem Falle darstellt.
Die Fig. 10 schliesslich zeigt in einer Draufsicht, in der die waagrechten Zungenflächen der Übersicht halber fortgelassen sind, die Wirkung der in senkrechter Flugriehtungsebene liegenden Zungenflächen, die ein abgelenktes Flugzeug in seine für den Flug erforderliche Gleichgewichtslage zurückbringt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel bedeuten 1 und 2 die waagrechten Zungenflächen mit ihren bei. 3 bzw. 4 gelegenen, einander entsprechenden Druckmittelpu'nkten. deren Entfernung voneinander
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rechten Zungenflächen' und 2 sind den in senkrechter Flugrichtungsebene liegenden Zungenflächen 31 und 41 (Fig. 2,4 und 9) derart übergelagert, dass jedes Zungenflächenpaar in der Vorderansicht ein "T" mit längerem Aussenschenkel bildet. Die Zungenflächen sind sowohl untereinander als auch mit den Haupttragflächen fest verbunden, so dass sie gewissermassen zwei in der Längsrichtung des Flugzeuges verlaufende T-Träger bilden, die während des Fluges zur Versteifung des Flugzeuges beitragen.
Sollte der Apparat aus irgendwelchen Gründen die Neigung zu Schlingerbewegungen in Richtung des Pfeiles 10 (Fig. 4) haben, so wirken zwei Kräfte 11 in bezug auf die voneinander sehr entfernten Punkte 3 und 4 mit dem sehr beträchtlichen Hebelarm 21, so dass sie der Drehung um die Schlingerachse entgegenwirken und diese Drehung abbremsen.
Hätte das Flugzeug aus irgendwelchen Gründen Neigung, im Sinne des Pfeiles 12 (Fig. 5) zu stampfen, so würden auf die Punkte 3 und 4 Kräfte 13 mit einem Hebelarm l1, der in bezug auf den Schwer-
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abgebremst würde. Ausser diesen bremsenden Einflüssen und ausser ihrer Wirkung in Verbindung mit den entsprechenden senkrechtenzungenflächen, von denen noch die Rede sein wird, üben die waagreehten Zungenflächen auch eine kräftige dynamische Wirkung zur Rückführung des Apparates in die Gleichgewichtslage aus.
Wenn nämlich aus irgendeinem besonderen Grunde das Flugzeug so abgelenkt würde, wie es die Fig. 6 zeigt, und sich in der Richtung des Pfeiles 14 fortbewegen würde, so würden an den Punkten 3 und 4 Kräfte angreifen, deren mit dem Hebelarm l2 in bezug auf den Schwerpunkt 17 angreifende Komponenten 16. dem Apparat eine Drehung im Sinne des Pfeiles 18 geben und ihn somit in die Gleichgewichtslagezurückführenwürden.
Die senkrechten Zungenflächen entwickeln ihrerseits Bremswirkungen, zu denen man durch analoge
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jede Sehlingerbewegung in Richtung des Pfeiles 51 (Fig. 7) infolge der Kräfte 61 und 71, die mit einem Hebelarm l3 an den entsprechenden Druckmittelpunkten angreifen ; ferner verhindert die von den senkrechten Zungenflächen herrührende Bremswirkung jede Gierbewegung, d. h. Abweichung von der gewünschen Flugrichtung im Sinne des Pfeiles 101 um die durch den Schwerpunkt 17 des Apparates gehende Vertikalachse. In diesem Falle würde die seitliche Abweichung von der gewünschten Flugrichtung, die durch den Pfeil 00 angedeutet ist, Kräfte 111 und 121 hervorrufen, welche an den Druckmittelpunkten 31 und 41 mit einem Hebelarm l1, angreifen.
Aus diesem Zusammenwirken der Zungenflächen (Fig. 9) bzw. ihrer auf Wiederherstellung des Gleichgewichtszustandes hinzielenden Wirkungen ergibt sich ein weiterer beträchtlicher Vorteil der Anordnung gemäss der Erfindung : wenn nämlich das Flugzeug in Richtung des Pfeiles 131 abgelenkt wird, so werden Kräfte 141 und 151 auf die Druckmittelpunkte der beiden Zungenfläehenpaare wirken.
Die senkrechte Projektion des Paares. ?, hat die Grösse h !, welche geringer ist als die senkrechte Projektion h2 des entgegengesetzten Flügelpaares 2, 41. Ausserdem ist der auf das Flügelpaar 2, 41 wirkende Hebelarm der Kraft 151 in bezug auf den Schwerpunkt 17 des Flugzeuges erheblich grösser als der auf dasflügelpaar wirkendehebelarm der Kraft 141. Infolgedessen wird das höher gelegene Flügelpaar 2, 41 in bezug auf die Schlingerachse eine überwiegende Rolle spielen, indem es den Apparat wieder in die Gleichgewichtslage zurückführt.
Wenn das Flugzeug aus irgendwelchem Grunde in Richtung des Pfeiles 171 abgelenkt wird, so gilt insbesondere für die senkrechten Zungenflächen (Fig. 10), dass zwei gleiche Kräfte 181, 191 an den Druckmittelpunkten der Zungenflächen 31 und 41 angreifen werden, wobei 191 mit einem kleineren Hebelarm in bezug auf den Schwerpunkt 17 angreifen wird als 181. Die Wirkung der Kraft 181 wird daher überwiegen und das Flugzeug in Richtung des Pfeiles 211 wieder in die richtige Flugrichtung bringen.
Es lassen sich an den beschriebenen Ausführungsformen mannigfache Abänderungen vornehmen und auch sonst geeignete Einrichtungen treffen, ohne den Rahmen und den Sinn der Erfindung zu verlassen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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beiden, einesenkrechte, in der Flugrichtung gelegene und weit nach hinten reichende Zungenfläche (31,41) derart angeordnet ist, dass sie mit der waagrechten Zungenfläche die Form eines T mit längerem Aussenschenkel bildet.