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Dokumentenidentifikation DE4115254C2 11.11.1993
Titel Bodeneffekt-Fahrzeug
Anmelder Blum, Klaus, Rorschacherberg, CH
Erfinder Blum, Albert, St. Blaise, CH
Vertreter Lippert, H., Dipl.-Ing., 51427 Bergisch Gladbach; Stachow, E., Prof. Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., 42651 Solingen; Solms, J., Dipl.-Ing., 51427 Bergisch Gladbach; Schmidt, U., Dipl.-Ing.(FH); Adler, P., Dipl.-Ing. Faching.f.Schutzrechtswesen; Hudler, F., Dipl.-Ing. Pat.-Ing., Pat.-Anwälte, 01309 Dresden
DE-Anmeldedatum 10.05.1991
DE-Aktenzeichen 4115254
Offenlegungstag 12.11.1992
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 11.11.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 11.11.1993
IPC-Hauptklasse B60V 1/08

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Bodeneffekt-Fahrzeug mit mindestens einem flügelartigen Tragkörper sowie mindestens einem an dem Tragkörper angeordneten Schuberzeuger.

Bei einem bekannten Bodeneffekt-Fahrzeug der genannten Art (EP 0 170 846) ist der Bugteil des Tragkörpers mit einem unter den Tragkörper gerichteten Luftströmungskanal versehen, der den gesamten vom Schuberzeuger erzeugten Luftstrom unter den Tragkörper leitet. Dadurch wird erreicht, daß die von dem Schuberzeuger erzeugte Luftströmung nicht nur den Vortrieb, sondern im Hinblick auf die besondere Form des Tragkörpers gleichzeitig auch einen dynamischen Luftstau unter dem Tragkörper erzeugt, wodurch unmittelbar ein kräftiger Auftrieb und ein schnelles Abheben des Fahrzeugs vom Boden bzw. Wasser erreicht wird.

Bei dem bekannten Bodeneffekt-Fahrzeug wirkt sich der schnelle Aufbau des dynamischen Luftstaus in der Start- und Landephase besonders positiv aus. Im Gleitflug oder beim Aufsteigen in größere Höhen kann sich das bei der bekannten Konstruktion einstellende schwanzlastige Nickmoment negativ auswirken, und es stellt sich kein optimales Gleit- bzw. Flugverhalten ein.

Weiterhin ist aus der DE 26 27 389 A1 ein Bodeneffekt-Fahrzeug mit einem Tragflügel bekannt geworden, auf dem ein Antriebsaggregat in Form einer Mantelschraube angeordnet ist. Unterhalb des Tragflügels befindet sich ein Stauraum, der in Fahrtrichtung eine Öffnung aufweist, die durch eine schwenkbar angelenkte Klappe verschließbar ist, so daß der Stauraum abdichtbar ist. Des weiteren besitzt der Tragflügel eine Zuführöffnung für den Stauraum, die etwa mittig im Tragflügel angeordnet ist und mit dem Antriebsaggregat über einen Führungskanal verbunden ist. Die Zuführöffnung ist durch eine Anordnung aus zwei sich in der Schließstellung überlappende Klappen verschließbar, die sich je nach den einstellenden Druckverhältnissen öffnen oder schließen. Der Führungskanal wird durch Umlenkklappen begrenzt, die geöffnet werden können, um den Antriebsstrahl in die Vortriebsrichtung zu lenken. Bei dieser Lösung wird der Antriebsstrahl während der Start- oder Landephase vollständig unter den Tragflügel, das heißt in den Stauraum, geleitet, so daß ein Luftkissen entstehen kann und das Bodeneffekt-Fahrzeug abhebt. In der reinen Flugphase wird der Antriebsstrahl vollständig über den Tragkörper geleitet, das heißt die Klappen befinden sich im Schließzustand, und die Umlenkklappen sind geöffnet. In der Übergangsphase vom Start- zum Flugzustand, das heißt in der Transmissionsphase, wird der Antriebsstrahl sowohl über als auch unter den Tragkörper geleitet. Das Schließen der Klappen erfolgt dabei selbsttätig in Abhängigkeit vom Staudruck unter dem Tragflügel. Dadurch geht das statisch erzeugte Luftkissen in der Übergangsphase in ein dynamisches Luftkissen während der Flugphase über. Das bedeutet, daß bei dieser Lösung ein Flug nur durch den Bodeneffekt möglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bodeneffekt-Fahrzeug zu schaffen, welches im Gleitflug bzw. beim Aufsteigen in größere Höhen mit optimalen Flugeigenschaften ausgestattet werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schuberzeuger vor dem Tragkörper angeordnet ist und daß hinter dem Schuberzeuger eine der Vorderkante des Tragkörpers zugeordnete Strahlumlenkeinrichtung vorgesehen ist, mit der der Antriebsstrahl wahlweise unter dem Tragkörper oder zumindest teilweise über den Tragkörper hinwegleitbar ist.

In der Start- und Landephase sowie unter gewissen Umständen auch beim Fliegen in Bodennähe wird der Antriebsstrahl voll unter den Flügel geleitet, um den dynamischen Luftstau zur Erhöhung des Auftriebs zu gewährleisten. Beim Erreichen der Gleithöhe oder beim Abheben des Fahrzeugs in größere Höhe kann der Antriebsstrahl des Schuberzeugers bzw. der Schuberzeuger dann zumindest auch teilweise über den bzw. die flügelartigen Tragkörper hinweggeleitet werden. Dadurch entsteht ein normales Flugverhalten, vergleichbar dem bei herkömmlichen Flugzeugen. Durch entsprechende Einstellung der Strahlumlenkeinrichtung können das Nickmoment des Fahrzeugs, der Staueffekt unter dem Tragkörper sowie der Schubvektor aus dem Schuberzeuger zur Optimierung der Flugeigenschaften geregelt werden.

Die Strahlumlenkeinrichtung ist vorzugsweise als Klappensystem ausgebildet, welches sich leicht steuern läßt.

Das Klappensystem kann dabei aus je einer jedem Schuberzeuger zugeordneten Regelklappe bestehen, die um eine im wesentlichen quer zur Flugrichtung und etwa parallel zur Flügelvorderkante verlaufende Achse schwenkbar ist.

Die Regelklappe kann dabei zumindest im Bereich des Schuberzeugers die Vorderkante des Flügels bilden, so daß durch das Klappensystem kein unnötiges Hindernis für die Luftströmung gebildet wird.

Der Schuberzeuger kann aus mindestens einem Mantelstrahlpropeller bestehen. Bei einer solchen Konstruktion ragt die Strahlumlenkungseinrichtung zweckmäßig in das Austrittsende des Mantels hinein.

Zumindest der obere Bereich des Mantels kann dabei ein Stück über die Regelklappe bzw. Flügelvorderkante hinwegragen, so daß eine sehr leichte Steuerung des Luftstrahls möglich ist. Vorzugsweise ist dabei die Regelklappe zwischen einer etwa horizontalen Stellung, bei der ein Teilstrahl über den Flügel hinwegströmt, und einer an der oberen Innenfläche des Mantels anliegenden Stellung, bei der der gesamte Luftstrahl unter den Flügel geleitet wird, hin- und herschwenkbar. In der Start- und Landephase liegt also die Regelklappe an der oberen Innenfläche des Mantels an, so daß der gesamte Luftstrahl des Schuberzeugers zum Aufbau des Luftstaus unter dem Tragkörper ausgenutzt werden kann. Beim Übergang in die Gleit- bzw. Flugphase kann die Regelklappe dann allmählich in ihre horizontale Stellung geschwenkt werden, so daß ein Teilstrahl des Schuberzeugers gezielt über das Flügelprofil geleitet wird, wodurch optimale Flugverhältnisse eingestellt werden können. Ein schwanzlastiges Nickmoment tritt dann in dieser Phase nicht mehr auf.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Schnitt durch einen Tragkörper des Bodeneffekt-Fahrzeugs in der Start- bzw. Landephase und

Fig. 2 denselben Schnitt des Tragkörpers in der Gleit- bzw. Flugphase.

In der Zeichnung ist lediglich ein Teil des flügelartigen Tragkörpers 1 des Bodeneffekt-Fahrzeugs dargestellt.

Dieser Tragkörper 1 kann der zentrale Tragkörper 1 eines Bodeneffekt-Fahrzeugs sein, auf welchem mittig eine Kabine für Personen und ggf. für Nutzlast angeordnet ist. Der Tragkörper 1 kann aber auch gemeinsam mit einem weiteren Tragkörper 1 seitlich an einem Rumpf befestigt sein. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, daß der Tragkörper 1 ggf. gemeinsam mit weiteren Tragkörpern 1 zwischen zwei langgestreckten Rümpfen angeordnet ist.

Der Tragkörper 1 weist eine flügelartige Form auf, die, wie es bei Bodeneffekt-Fahrzeugen üblich ist, hinten weit heruntergezogen ist, um die Möglichkeit zur Ausbildung eines Luftstaus unter dem Tragkörper 1 zu ermöglichen.

Vor dem Tragkörper 1 befindet sich ein Schuberzeuger 2, der bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel als Mantelstrahlpropeller 3 ausgebildet ist.

Der Antriebsmotor 4 des Mantelstrahlpropellers 3 ist im Inneren des Tragkörpers 1 untergebracht und fest mit diesem verbunden. Von dem Antriebsmotor 4 führt eine Welle 5 vorn aus dem Tragkörper 1 heraus und trägt an ihrem vorderen Ende den Mantelstrahlpropeller 3.

Der Mantelstrahlpropeller 3 ist von einem Mantel 6 umgeben, der über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Traggerüst ebenfalls mit dem Tragkörper 1 verbunden ist.

Am vorderen Ende des Tragkörpers 1 ist im Bereich des Schuberzeugers 2 eine Strahlumlenkeinrichtung 7vorgesehen, die zur Steuerung des Staueffektes und des Nickmomentes des Bodeneffekt-Fahrzeugs dient.

In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Strahlumlenkeinrichtung 7 im wesentlichen aus einer Regelklappe 8, mit deren Hilfe das Nickmoment des Bodeneffekt-Fahrzeuges und der Staueffekt unter dem Tragkörper sowie der Schubvektor 11 der durch den Mantelstrahlpropeller 3 erzeugten Luftströmung gleichzeitig geregelt werden können.

Die Regelklappe 8 bildet zumindest im Bereich des Schuberzeugers 3 die Vorderkante des Tragkörpers 1. Die Regelklappe 8 ist um eine im wesentlichen quer zur Flugrichtung und etwa parallel zur Flügelvorderkante verlaufende Achse 9 schwenkbar.

Der obere Bereich des Mantels 6 des Mantelstrahlpropellers 3 ragt ein Stück über die Regelklappe 8 hinweg, so daß diese im Inneren des Mantels 6 auf- und abgeschwenkt werden kann.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Regelklappe 8 zwischen einer horizontalen Stellung gemäß Fig. 2 und einer nach oben verschwenkten, an der oberen Innenfläche des Mantels 6 anliegenden oder dicht an diese heranreichende Stellung hin- und herschwenkbar.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Stellung wird der gesamte von dem Mantelstrahlpropeller 3 erzeugte Luftstrahl unter den Tragkörper 1 geleitet. Diese Stellung der Regelklappe 8 wird insbesondere für die Startphase gewählt, um unter dem Tragkörper 1 einen intensiven Luftstau zu erzeugen, der eine Auftriebserhöhung am Tragkörper 1 bewirkt. Die durch die Regelklappe 8 erzeugte Strahlumlenkung erzeugt eine in Fig. 1 veranschaulichte Schubkomponente 10, die ein aufrichtendes, schwanzlastiges Moment erzeugt, wodurch das Bodeneffekt-Fahrzeug in eine positive Nicklage geführt wird. Dies wiederum bewirkt, daß das Bodeneffekt-Fahrzeug sehr rasch vom Boden bzw. von der Wasseroberfläche frei kommt und in die Gleitphase übergeht.

Nach Abschluß des Startvorganges wird die Regelklappe 8 in die in Fig. 2 dargestellte horizontale Position zurückgefahren, wodurch die in Fig. 1 veranschaulichte Schubkomponente 10 und damit das schwanzlastige Nickmoment abgebaut wird. Der Stau unter dem Tragkörper 1 vermindert sich und es entsteht der in Fig. 2 veranschaulichte Schubvektor 11, der unmittelbar nach hinten gerichtet ist und das Gleitverhalten des Bodeneffekt-Fahrzeugs verbessert. Dieser Schubvektor 11 ist insbesondere beim Fliegen in größeren Höhen und bei höheren Geschwindigkeiten besonders vorteilhaft.


Anspruch[de]
  1. 1. Bodeneffekt-Fahrzeug mit mindestens einem flügelartigen Tragkörper (1) sowie mindestens einem an dem Tragkörper (1) angeordneten Schuberzeuger (2), dadurch gekennzeichnet, daß der Schuberzeuger (2) vor dem Tragkörper (1) angeordnet ist und daß hinter dem Schuberzeuger (2) eine der Vorderkante des Tragkörpers (1) zugeordnete Strahlumlenkeinrichtung (7) vorgesehen ist, mit der der Antriebsstrahl wahlweise unter den Tragkörper (1) oder zumindest teilweise über den Tragkörper (1) hinwegleitbar ist.
  2. 2. Bodeneffekt-Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlumlenkeinrichtung (7) als Klappensystem ausgebildet ist.
  3. 3. Bodeneffekt-Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Klappensystem aus je einer jedem Schuberzeuger (2) zugeordneten Regelklappe (8) besteht, die um eine im wesentlichen quer zur Flugrichtung und etwa parallel zur Flügelvorderkante verlaufende Achse (9) schwenkbar ist.
  4. 4. Bodeneffekt-Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelklappe (8) zumindest im Bereich des Schuberzeugers (2) die Vorderkante des flügelartigen Tragkörpers (1) bildet.
  5. 5. Bodeneffekt-Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schuberzeuger (2) aus mindestens einem Mantelstrahlpropeller (3) besteht.
  6. 6. Bodeneffekt-Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlumlenkeinrichtung (7) in das Austrittsende des Mantels (6) hineinragt.
  7. 7. Bodeneffekt-Fahrzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der obere Bereich des Mantels (6) ein Stück über die Regelklappe (8) bzw. die Vorderkante des flügelartigen Tragkörpers (1) hinwegragt.
  8. 8. Bodeneffekt-Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelklappe (8) zwischen einer etwa horizontalen Stellung, bei der ein Teilstrom über den Tragkörper (1) hinwegströmt, und einer an der oberen Innenfläche des Mantels (6) anliegenden Stellung, bei der der gesamte Luftstrahl unter den Tragkörper (1) geleitet wird, hin- und herschwenkbar ist.






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