Flugzeugtragflügel. Die schädliche Eigenschaft der bisherigen Flugzeugtragflügel
besteht bekanntlich darin, daß ihr kritischer Anstellwinkel, d. h. derjenige Winkel,
bis zu welchem der Auftrieb sich vermehrt, sehr gering ist und bei den meisten Tragflügeln
i5° nicht überschreitet. Infolgedessen wird einerseits die kleinste Schwebegeschwindigkeit
bzw. die Landegeschwindigkeit des Flugzeuges sehr groß, und anderseits tritt eine
seitliche Labilität des Flugzeuges ein, sobald der kritische Anstellwinkel überschritten
ist. Dies liegt daran, claß die unter dem überdrucke auf der Flügelunterseite sich
befindende Luft, welche bei kleineren Anstellwinkeln glatt von dem Flügel abströmt,
nach Überschreitung des kritischen Anstellwinkels stürmisch um die Flügelhinterkante
auf die Flügeloberseite herum zuströmt und dort Wirbel hervorruft, welche in einer
Richtung gegen die Flugrichtung wirken. Dadurch verringert sich der Auftrieb, und
da außerdem ein glattes Abströmen der Luft längs der Flügeloberseite verhindert
wird, tritt eine seitliche Labilität ein.Aircraft wing. The harmful property of previous aircraft wings
is known to be that their critical angle of attack, i. H. the angle
up to which the lift increases is very low and for most of the wings
does not exceed i5 °. As a result, on the one hand, it becomes the lowest floating speed
or the landing speed of the aircraft is very high, and on the other hand one occurs
lateral instability of the aircraft as soon as the critical angle of attack is exceeded
is. This is because the print on the underside of the wing is under the overprint
air that is located, which flows smoothly from the wing at smaller angles of attack,
storm around the trailing edge of the wing after exceeding the critical angle of attack
flows around to the upper side of the wing and causes eddies there, which in a
Act against the direction of flight. This reduces the buoyancy, and
because it also prevents the air from flowing smoothly along the upper side of the wing
lateral instability occurs.
Diesen Übelstand zu beseitigen, ist der !weck des Gegenstandes der
Erfindung. Wenn es nicht möglich ist, zu verhindern, daß die unter dem überdrucke
auf der Flügeltinterseite sich befindende Luft auf die Flügeloberseite zuströmt,
so kann man doch erreichen, daß die Luft auf der Oberseite unschädlich anlangt,
d. h. claß sie dort keine schädlichen Wirbel mehr schaffen kann. Aus diesem Grunde
«-erden iin Flügelhinterteile Spalten eingerichtet (Abb. i), deren Richtungen mit
der Flugrichtung zusammenfallen und deren Öffnungen a auf der Flügelunterseite breiter
als die, b, auf der Oberseite sind (Abb, a, welche den Querschnitt m-n der -üb.
z zeigt). Durch diese Anordnung gelangt
die unter dem Überdruck
auf der Flügelunterseite sich befindende Luft durch die Spalten auf die Oberseite,
doch vermag sie hier keine schädlichen Wirbel mehr zu schaffen, da sie durch die
sich verjüngenden Spalten eine vermehrte kinetische Energie und außerdem eine bestimmte
Richtung erhalten hat, welche der Flugrichtung nicht mehr entgegengesetzt ist, sondern
senkrecht zur Flugrichtung nach den Flügelenden zu verläuft, so daß die durch die
Spalten strömende Luft gegen die Flügelenden abgeführt wird. Da damit die Ursachen
wegfallen, welche eine Verringerung des Auftriebes hervorrufen, so muß der kritische
Anstellwinkel eines solchen Flügels bedeutend größer als bei den üblichen Flügeln
sein.To remedy this evil is the awakening of the object
Invention. If it is not possible to prevent the under overprints
Air located on the wing's inner side flows towards the upper side of the wing,
so you can achieve that the air on the top is harmless,
d. H. that it can no longer create harmful eddies there. For this reason
«-Earths arranged in the wing hindparts columns (Fig. I), the directions of which with
the direction of flight coincide and their openings a on the underside of the wing are wider
than the, b, are on the top (Fig, a, which shows the cross-section m-n of the -üb.
z shows). Passed through this arrangement
those under the overpressure
air on the underside of the wing through the gaps on the upper side,
but here it is no longer able to create any harmful eddies, since it is caused by the
tapered crevices an increased kinetic energy and also a certain one
Has received a direction which is no longer opposite to the direction of flight, but
perpendicular to the direction of flight to the wing tips, so that the through the
Columns of air flowing against the wing tips is discharged. Since that is the cause
disappear, which cause a decrease in lift, the critical one must
The angle of attack of such a wing is significantly greater than that of conventional wings
be.
Gleichzeitig erhält man die Möglichkeit, eine zweite schädliche Eigenschaft
der bisherigen Flugzeugtragflügel, nämlich den induzierten Widerstand des Tragflügels,
abzustellen. Die Wirkungsweise hierbei kann man sich folgendermaßen vorstellen:
Bekanntlich besteht auf der Flügelunterseite ein Überdruck und auf der Oberseite
ein Unterdruck. Dieser Druckunterschied gleicht sich an den Flügelenden aus, da
hier die Luft den Flügel umströmen kann, wodurch besondere, sogenannte »Randwirbel«
entstehen, die abwärts gerichtet sind. Infolgedessen tritt zu der Horizontalgeschwindigkeit
v (Abb. 3) durch die Wirkung der sich ablösenden Randwirbel eine abwärts gerichtete
Geschwindigkeit w' hinzu, wodurch die resultierende Geschwindigkeit u' unter dem
Winkel 9p' abwärts gelenkt wird. Da der Auftrieb Y' immer lotrecht zur Richtung
des ausströmenden Mediums stehen muß, also lotrecht zu u', so wird auch er unter
demselben Winkel 9z' gegen die Vertikale rückwärts abgelenkt und gibt deshalb eine
in die Bewegungsrichtung fallende und der Bewegungsrichtung entgegengesetzte Komponente
Y, welche den induziertenWiderstand darstellt.At the same time one gets the possibility of a second harmful property
the previous aircraft wing, namely the induced drag of the wing,
to turn off. The mode of action here can be imagined as follows:
As is well known, there is an overpressure on the underside of the wing and on the upper side
a negative pressure. This pressure difference balances out at the wing tips, there
here the air can flow around the wing, creating special, so-called "tip vortices"
arise that are directed downwards. As a result, the horizontal speed occurs
v (Fig. 3) through the action of the detaching tip vortices a downward direction
Velocity w 'added, whereby the resulting velocity u' is below the
Angle 9p 'is steered downwards. Since the buoyancy Y 'is always perpendicular to the direction
of the outflowing medium must stand, i.e. perpendicular to u ', then it too will be below
The same angle 9z 'deflected backwards from the vertical and therefore gives a
Component falling in the direction of movement and opposite to the direction of movement
Y, which represents the induced resistance.
Wenn nun die Spalten des Flügels an den Flügelenden ihre Richtung
allmählich so ändern, daß die letzte Spalte der Flügelvorderkante parallel ist (Abb.
q.), wobei die Spaltenöffnungen auf der Flügelunterseite breiter als die auf der
Oberseite werden und die von der Unterseite durch die Spalten auf die Oberseite
strömende Luft ihre Richtung dabei immer mehr der Flügelvorderkante zukehrt, so
daß die durch die letzte Spalte durchströmende Luft sich direkt zu der Flügelvorderkante
begibt, so wird, da die Luft die Oberseite mit einer vermehrten kinetischen Energie
erreicht, an den Flügelenden auf der Oberseite ein größerer Druck herrschen als
auf der Unterseite. Dieser Druckunterschied muß auch in diesem Falle sich ausgleichen,
und es entstehen so wieder Randwirbel, deren Wirkung auch in diesem Falle abwärts
gerichtet ist, wodurch die resultierende Geschwindigkeit u (Abb. 3) auch jetzt abwärts
unter dem Winkel 9-, abgelenkt wird. Da auf der Flügeloberseite ein größerer Druck
herrscht als auf der Flügelunterseite, so werden die Flügelenden keinen Auftrieb,
sondern einen Abtrieb K aufweisen, der jedoch nicht rückwärts, wie bei bisherigen
Flugzeugtragflügeln, sondern vorwärts abgelenkt ist, da er immer lotrecht zu der
Richtung des anströmenden Mediums LT stehen muß. Dieser Abtrieb K gibt eine in die
Bewegungsrichtung fallende Komponente T, deren Richtung jetzt nicht entgegengesetzt
der Flugrichtung sein wird, sondern mit der Flugrichtung zusammenfällt, was mit
anderen Worten bedeutet, daß diese Komponente nicht einen induzierten Widerstand,
sondern einen Vortrieb darstellt. Ein solcher Flügel wird also nicht bloß einen
großen kritischen Anstellwinkel besitzen, sondern unter Umständen auch einen Vortrieb
statt eines Rücktriebes aufweisen, falls der an den Flügelenden geschaffene Vortrieb
größer als der Profilwiderstand des Flügels ist.If now the columns of the wing at the wing tips their direction
gradually change so that the last column of the wing leading edge is parallel (Fig.
q.), with the crevices on the underside of the wing wider than those on the
Top and those from the bottom through the columns on top
flowing air turns its direction more and more towards the leading edge of the wing, see above
that the air flowing through the last column goes directly to the leading edge of the wing
goes, it becomes, as the air hits the top with an increased kinetic energy
reached, at the wing tips on the upper side there is a greater pressure than
on the bottom. This pressure difference must also be balanced in this case,
and tip vortices are created again, the effect of which in this case is also downwards
is directed, whereby the resulting speed u (Fig. 3) is now also downwards
at the angle 9-, is deflected. There is a bigger pressure on the top of the wing
prevails than on the underside of the wing, the wing tips are not given any lift,
but have an output K, but not backwards, as with previous ones
Aircraft wings, but is deflected forward as it is always perpendicular to the
Direction of the incoming medium LT must be. This output K is one in the
Direction of movement falling component T, whose direction is now not opposite
the direction of flight will be, but coincides with the direction of flight, what with
in other words means that this component does not have an induced drag,
but represents an advance. Such a wing will not become just one
have a large critical angle of attack, but may also have propulsion
instead of a backdrive, if the propulsion created at the wing tips
is greater than the profile resistance of the wing.
Nun ist eine Spaltanordnung, wie sie die Erfindung vorschlägt, schon
bekannt; auch Spalten einen sich verjüngenden Querschnitt zu geben, ist an sich
nicht mehr neu, aber durch keine dieser bekannten Anordnungen allein wird die neue,
eigenartige, oben beschriebene Wirkung erzielt, sondern diese Wirkung ergibt sich
erst aus der Anwendung der an sich bekannten Anordnung der Spalten, die einen an
sich bekannten, sich verjüngenden Querschnitt erhalten. Nur durch diese Zusammenstellung
nach der Erfindung wird die genannte Wirkung erreicht.Now a gap arrangement as proposed by the invention is already
known; Also giving gaps a tapered cross-section is in itself
no longer new, but by none of these known arrangements alone does the new,
peculiar effect described above achieved, but this effect arises
only from the application of the well-known arrangement of the columns, the one at
known, tapered cross-section obtained. Only through this combination
according to the invention said effect is achieved.