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Einrichtung zur Fortbewegung und Lagensteuerung von Flugzeugen mittels auf und ab bewegter Schwingen.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Fortbewegung und Lagensteuerung von Flugzeugen mittels auf und ab bewegter Schwingen und besteht darin, dass zwei oder mehrere paarweise symmetrisch zur Längsachse angeordnete Schwingen von einem verstellbaren Neigungsfühler aus auf elektrischem Wege fallweise an eine sie bewegende ständig umlaufende Antriebswelle kuppelbar sind, in solcher Art, dass bei willkürlicher Verstellung des Neigungsfühlers sämtliche oder einzelne Schwingen an-bzw. abgekuppelt werden können und bei Störungen der Gleichgewichtslage selbsttätig die auf der hoch-bzw. tiefgelegenen Seite befindlichen Schwingen ab-bzw. angekuppelt werden. Weitere Erfindungen betreffen verschiedene bauliche Einzelheiten.
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sehenen Flugzeuges in Draufsicht und Ansichten.
B ist die eigentliche ruhende Tragfläche, A1- " hingegen sind die den Vortrieb und Mehrauftrieb bewerkstelligenden Schwingen. Infolge dieser Trennung brauchen keine grossen schweren Schwingenflächen bewegt werden.
Die vogelflugähnliche Bewegung der Schwingen wird durch einen eingebauten Motor bewerkstelligt, welcher eine Welle 0 in Umdrehung versetzt, an der für jede Schwinge ein besonderes Antriebsrad D aufmontiert ist, welches durch Aufwickeln eines Zugseiles B die Schwinge in einer Führungsbahn G niederzieht, und wenn sie den tiefsten Punkt erreicht hat, wird sie dureh Federn H zurück in Hochlage gezogen, wobei sich das Zugseil vom Antriebsrad abwickelt.
Fig. 4 und 5 zeigen die Führungsvorrichtung Gin Detailansicht und Schnitt. Fig. 6,7 und 8 zeigen ein Antriebsrad D in drei Variationen.
Durch die Verwendung eines bekannten U-förmigen Neigungsfühlers kann das Flugzeug durch Abstellen bzw. Inbetriebsetzen von Schwingen willkürlich gesteuert werden und erhält sich automatisch in Gleichgewichtslage, wobei Gleichgewichtslage nicht identisch mit Horizontallage ist.
Die Schwingen 1-A" sind mit dem einen Ende etwa in der Längsachse des Flugzeuges mit einem Kreuzachsen-oder Kugelgelenk F befestigt. In etwa ein Drittel der Länge befindet sich eine Führungsvorrichtung G, welche bezweckt, dass die Schwingenschläge in der durch die Führung 1, Fig. 4,5, vorgeschriebenen Bahn erfolgen. In dieser Führung läuft der an der Schwinge befestigte Führungszapfen 2, welcher zur Erleichterung der Führung mit Rollen 3 ausgestattet werden kann.
Die Schwinge wird im Ruhezustand Von einer oder mehreren Spannfedern H, Fig. 2,3, so gehalten, dass sich der Führungszapfen in dem obersten Teil der Führungsnut befindet, wobei das an demselben befindliche Kontakt- blättchen 4, Fig. 4,5, den um den unteren Teil der Führungsnut laufenden Eontaktstreifen 5 berührt.
Wenn ein Strom durch den Kontakt geht, wird das Antriebsrad in Umdrehung versetzt, der einerseits am Führungszapfen anderseits am Antriebsrad befestigte Antriebsdraht B spult sich am Antriebsrad auf und zieht die Schwinge in der Bahn der Führungsnut nach unten. Wenn das Kontaktblättchen im untersten Wendepunkt der Führungsnut, den Kontaktstreifen verlässt, wird der Stromkreis unterbrochen, das Antriebsrad beendet seine Umdrehung, die Schwinge wird von der Spannfeder in der oberen Bahn der Führungsnut nach oben gezogen, wobei sich das Zugseil vom Antriebsrad abwickelt. Wenn das Kontaktblättchen den Kontaktstreifen wieder berührt, vollzieht sich der Vorgang von Neuem.
In den beiden Wendepunkten der Führungsnut sind Federn angebracht, welche verhindern, dass der Führungs- zapfen auf demselben Wege zurückgezogen wird. Der hintere Teil der Tragfläche wird durch Federn Ei in der gewünschten Lage federnd gehalten.
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Der Neigungsfühler besteht aus einer an beiden Enden aufgebogenen, den elektrischen Strom nicht leitenden Röhre, welche mit einer leitenden Flüssigkeit so weit gefüllt ist, dass die an der Oberfläche schwimmenden beiden Schwimmkontakte bei horizontaler Lage die Kontakte in den beiden aufgebogenen Rohrenden berühren. An der Unterseite des Rohres befindet sich ebenfalls ein Kontakt, welcher den Strom von der Aussenseite der Rohrwand in die Flüssigkeit leitet. Der Strom wird z. B. von der Stromquelle durch den Rohrwandkontakt in die Flüssigkeit geführt, verteilt sich in derselben und geht bei horizontaler Lage durch die beiden Schwimmkontakte zu den Kontakten an den Schwingen, welche durch den Neigungsfühler zusammengeschaltet sind. In diesem Falle sind beide Tragflächen in Tätigkeit.
Wird nun durch irgendeine Ursache das Flugzeug aus dem Gleichgewicht gebracht, so wird die mit demselben fest verbundene Röhre des Neigungsfühlers sich ebenfalls schrägstellen. Die beiden Flüssigkeitsoberflächen in den aufgebogenen Rohrenden bleiben jedoch horizontal, so dass der an der Oberfläche befindliche Schwimmkontakt der höhergelegensn Rohrweite, dn Rohrendenkontakt nicht mehr berührt, wodurch der Stromkreis bei der einen Tragfläche unterbrochen ist und diese ausser Tätigkeit tritt, während die andere ruhig weiter schwingt.
Beim übergehen vom dynamischen Flug zum Segelflug ist nur nötig, die Rohrendenkontakte so zu verschieben, dass bei horizontaler Lage des Flugzeuges sämtliche Kontakte unterbrochen sind und nur bei Gleichgewichtsstörungen ein Kontakt hergestellt wird, so dass die betreffenden Schwingen in Tätigkeit treten. Bei Zusammenschaltung von vier Schwingen nimmt man ein Rohr in Form eines Kreuzes mit vier aufgebogenen Rohrenden.
Die elektrische Kupplung der Antriebsräder, Variante Dl und D2'fusst auf der bekannten Erscheinung, dass unter gewissen Bedingungen Metall auf einem Halbleiter, z. B. Stein, bei Stromdurchgang haftet.
Bei der Ausführung nach Fig. 5 sitzt auf der vom Motor angetriebenen Welle 0 fest eine Halbleiterwalze 2. Um diese Walze liegt das eigentliche Antriebsmetallband 3, welches an beiden Enden durch eine Feder 4 fe3tgemacht ist. Falls kein Strom fliesst, d. h. wenn die betreffende Tragfläche nicht schwingt, wird das Metallband vom Zugseil zurückgehalten, sich mit der Walze zu drehen, d. h. das Metallband gleitet auf der sich drehenden Walze. Fliesst nun ein Strom, z.
B. vom Tragflächenführungskontakt G kommend, über einen Schleifkontakt 5 in das Metallband, von diesem durch die Halbleiterwalze in die leitend mit derselben verbundenen Antriebswelle, von dort wieder über einen Schleifkontakt 6 zur Strom- quelle, so haftet das Metallband fest an der Halbleiterwalze, wird infolgedessen von der Walze mitgedreht.
Das Zugseil spult sich am Metallband auf und zieht die Schwinge nach unten. In dem Moment, wo das
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unterbrochen, das Metallband haftet nicht mehr auf der Walze, sondern wird vom Zugseil, welches von der Spannfeder H, Fig. 2,3, zurückgezogen wird, zurückgedreht, bis das Zugseil abgespult ist. Sobald der Stromkreis am Führungskontakt wieder geschlossen ist, beginnt der Vorgang vom neuen. Es braucht nur e : ne Halbleiterwalze genommen werden, auf welcher nebeneinander für jede Sehwinge ein besonderes
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Bei demAntriebsradD, Fig. 7, kommt der Metall-auf-Stein-Anziehung"nur auslösende Wirkung zu. Mit der Antriebswelle 0 dreht sich ein Rad mit Radkranz 1. Über diesem gleitet (eventuell auf Kugel- lager) der Radkranz 2, an dem der Antriebsdraht B befestigt ist. Durch eine Ausnehmung im Radkranz 2
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des unteren sich drehenden Rades gezogen werden, so dass beide Räder gekuppelt sind, d. h. der Radkranz 2 von dem inneren Radkranz 1 mitgedreht wird. Der Antriebsdraht spult sich auf und die Schwinge wird heruntergezogen. Die Anziehung des Stiftes im geeigneten Moment bewirkt ein neben dem Rade befindliches Relais folgender Art : Auf einer Halbleiterwalze 6, welche von der Welle 0 gedreht wird, gleitet ein Metallband 7 wie vorher beschrieben.
Dasselbe ist mit dem Kupplungsstift durch eine Schnur 8 verbunden, so dass es von der Walze nicht mitgedreht wird. Bei erfolgtem Stromdurchgang haftet das Metallband an der sich drehenden Walze und zieht infolge seiner Drehung den Stift in die Radkranzausnehmung, wodurch die Kupplung hergestellt ist. Bei Stromunterbrechung hört die Anziehung auf und der Stift wird Von den Federn aus der Radkranzausnehmung gezogen.
Dieses Antriebsrad kann auf verschiedene Arten konstruiert werden, welche auf demselben Prinzip beruhen, indem man zwei Radscheiben nebeneinander anordnet, von welchen die eine sich mit der Welle dreht, während die andere auf derselben gleitet. Nun kann die Kupplung derart erfolgen, dass der Stift durch ein Relais in eine Ausnehmung in der Sehe : be gezogen wird, oder man versieht die eine Scheibe mit einem Zahnkranz und die andere mit einer Zahnkranzausnehmung und lässt die ganze Scheibe anziehen.
Bei dem Antriebsrad D nach Fig. 7 ist die Konstruktion dieselbe, nur wird der Kupplungsstift nicht Von einem Metall-Stein-Relais in die Ausnehmung gezogen, sondern von einem Elektromagnet, welcher auf dem Radkranz 2 aufmontiert ist. Der Strom wird über Schleifkontakte 6 und um den am R 1kranz 2 angebrachten Schle ; fkontaktstreifen 7 in die um einen weichen Eisenkern 8 gelegte Wicklung 9 geführt, wodurch der Eisenkern magnetisch wird und den Stift in die Radkranzausnehmung zieht. Dieses Antriebsrad kann ebenfalls in den vorher angeführten Abarten konstruiert werden.
Beim Flug setzt der Motor die Antriebswelle C in Bewegung, auf der für jede schwingende Trag- fläche ein Antriebsrad sitzt. Dasselbe ist mit der Tragfläche durch einen Antriebsdraht E verbunden,
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welcher sich im Rhythmus der durch die Schwingenbewegung hervorgerufenen Schliessung und Öffnung eines durch das Antriebsrelais gehenden Stromkreises auf das Antriebsrad aufspult bzw. abwickelt und dadurchbswirkt, dassdiebetreffende SchwingeFlügeIschläge ausführt. Durch Einschaltung eines bekannten U-förmigen Neigungsfühlers in den Stromkreis kann man zwei oder vier Schwingen derart zusammenschalten, dass immer nur diejenigen Schwingen Flügelschläge vollführen, welche nötig sind, um einer entstandenen Gleichgewichtsstörung entgegenzuwirken.
Wenn z. B. bei dem in Fig. 1 dargestellten Flugzeug der Wind von der rechten Seite her weht, so hat er das Bestreben, das Flugzeug derart umzukippen, dass die Schwingen und A4 nach oben gedrückt werden, während die Schwingen und A3 sich senken, so dass dasselbe in schräger Richtung abgleiten würde. Falls der Neigungsfühler eingeschaltet ist, treten entweder die Schwingen und A4 ausser Tätigkeit und die Schwingen . i und A3 arbeiten so lange allein, bis das Gleichgewicht hergestellt ist, oder es treten beim reinen Segelflug, d. h. wenn sämtliche. Schwingen im nichtschwingenden Zustand sich befinden, nur die Schwingen Al und A3 in Tätigkeit.
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Einrichtung zur Fortbewegung und Lagensteuerung von Flugzeugen mittels auf und ab be- wegter Schwingen, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere paarweise symmetrisch zur Längs- achse angeordnete Schwingen (AI-A4) von einem bekannten verstellbaren Neigungsfühler aus auf elek- trischem Wege fallweise an eine sie bewegende ständig umlaufende Antriebswelle (0) kuppelbar sind, in solcher Art, dass bei willkürlicher Verstellung des Neigungsfühlers sämtliche oder entsprechend einzelne
Schwingen an-bzw. abgekuppelt werden können, hingegen bei Störungen der Gleichgewichtslage die auf der hoch-bzw. tiefgelegenen Seite befindlichen Schwingen selbsttätig an-bzw. abgekuppelt werden.