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Die Erfindung bezieht sich auf ein Fluggerät mit einer Kabine, um die sternförmig in einer Ebene angeordnete, durch Rückstoss angetriebene Propellerblätter umlaufen, wobei die Kabine mittels einer nach Art einer dreiachsigen kardanischen Aufhängung ausgebildeten Tragringanordnung im Zentrum eines Mantels angeordnet ist und die Tragringanordnung mit ihrer äusseren Achse in der Rotationsachse der Propellerblätter liegt.
Es ist bereits ein Fluggerät mit einer über eine aus zwei Tragringen bestehenden Traganordnung kardanisch in einem Aussenmantel gelagerten Kabine bekannt. Am Aussenumfang des Aussenmantels ist ein Rotorkranz mit radial vom Aussenmantel abstehenden Rotorblättern vorgesehen, welcher relativ zum Aussenmantel in einer
Ebene drehbar ist, die senkrecht zu der Achse steht, in der die Traganordnung mit dem Aussenmantel drehbar verbunden ist. Ausser der Drehbewegung in dieser Ebene kann der Rotor sonst keine Relativbewegungen relativ zum Aussenmantel ausführen, und insbesondere keine Kippbewegungen relativ zum Aussenmantel.
In der
Verlängerung der Drehachse der Traganordnung, mit der diese am Aussenmantel gelagert ist, ist an der Oberseite des Aussenmantels ein um die Drehachse drehbar gelagerter Antennenturm vorgesehen, der an seiner Spitze einen
Haltering trägt. In diesem Haltering ist eine Scheibe um den ideellen Mittelpunkt des Halteringes drehbar angeordnet. Der Haltering selbst ist um die Drehachse der Traganordnung relativ zum Aussenmantel drehbar. Auf diese Weise kann unter Ausnutzung der beiden Drehmöglichkeiten die Scheibe an der Spitze des Antennenturmes in jeder beliebigen Lage im Raum eingestellt werden. Die Scheibe soll als Widerstandskörper dienen, der, von der
Luftströmung während des Fluges beaufschlagt, ein Drehmoment auf das auf den sich drehenden Rotor bestehende Kreiselsystem ausübt, um auf diese Weise eine Lageveränderung des gesamten Fluggerätes herbeizuführen.
Im Inneren der Kabine ist ein Kreisel gelagert, der seinerseits dazu dienen soll, die Lage der
Kabine unabhängig von der Stellung des Rotors und des Aussenmantels im Raum konstant zu halten. Bei diesem bekannten Fluggerät handelt es sich somit, wenn man einmal von Reibungseinflüssen an den Verbindungsstellen und von der Luftreibung absieht, um zwei voneinander vollständig getrennte Kreiselsysteme, nämlich den Rotorkranz einerseits und den Kreisel in der kardanisch aufgehängten Kabine anderseits.
Bei dem bekannten Fluggerät soll eine Lagekonstanthaltung der Kabine mittels des in der Kabine angeordneten Kreisels erfolgen. Durch die stabilisierende Wirkung des Kreisels soll die Lage von dessen Achse aufrechterhalten werden und damit die Kabine stabilisiert werden. Eine Stabilisierung der Lage der Kabine ist jedoch mit der bei dem bekannten Fluggerät vorgesehenen Kreiselanordnung nicht möglich. Es müssen nämlich die von den rotierenden Propellerblättern auf den Aussenmantel ausgeübten unvermeidlichen Reibungskräfte kompensiert werden, die den Mantel mitnehmen. Es treten stets an den Lagern und durch die Luftreibung
Reibungskräfte auf, die von dem äusseren Kreiselsystem Drehmomente in die Traganordnung des inneren
Kreiselsystems übertragen und umgekehrt. Dies geschieht sowohl während des Fluges in einer bestimmten Fluglage als auch bei einer Fluglageänderung.
Auf die Drehachse des inneren Kreisels wirkt ein Drehmoment, auf das diese infolge seiner Präzession durch rechtwinkeliges Ausweichen seiner Achse reagiert. Die Achse des inneren Kreisels wandert somit zwangsläufig. Der innere Kreisel muss damit seine stabilisierende Wirkung für die Kabine aufgeben, so dass diese zwangsläufig infolge der Mitnahme auf Grund von Reibung in Drehung versetzt wird. Der dem inneren Kreisel zugedachte Stabilisierungseffekt kann also bei dem bekannten Fluggerät überhaupt nicht eintreten, d. h., das bekannte Fluggerät ist auf Grund der sich zwangsläufig ergebenden Mitnahme der Kabine nicht sinnvoll benutzbar. Bei dem bekannten Fluggerät arbeiten die beiden Kreiselsysteme nicht vollständig getrennt voneinander, sondern beeinflussen einander und arbeiten dabei zum Teil gegeneinander. Dies führt zu schwer kontrollierbaren Steuerzuständen.
Darin erschöpfen sich jedoch die Probleme des bekannten Fluggerätes nicht. Ein weiteres Problem ergibt sich aus den Mitteln, die für eine Neigung seiner Rotationsachse vorgesehen sind, d. h. aus der Anordnung einer Steuerscheibe an einem an der Oberseite des Aussenmantels gelagerten Antennenturm. Die Scheibe soll auf Grund ihres jeweiligen Luftwiderstandes die Rotationsachse des Fluggerätes in eine bestimmte Winkellage neigen.
Hieraus folgt, dass eine Änderung der Neigung der Achse des Fluggerätes immer nur dann möglich ist, wenn sich das Fluggerät gegenüber der umgebenden Luft vorwärtsbewegt, da nur dann Kräfte an der Scheibe auf Grund deren Luftwiderstand auftreten können. Wird das Fluggerät beispielsweise schwebend in stillstehender Lage gehalten, so muss es erst aufwärts-oder abwärtsgetrieben werden, damit auf Grund des dadurch entstehenden Luftwiderstandes die Scheibe wirksam werden kann. Bewegt sich das Fluggerät in irgendeiner Richtung vorwärts, so muss sofort dafür gesorgt werden, dass die Scheibe eine Lage einnimmt, bei der sie möglichst wenig Luftwiderstand erzeugt, da sonst das hiedurch auf die Rotationsachse des Fluggerätes ausgeübte Drehmoment eine Präzession der rotierenden Rotorblätter und damit des gesamten Fluggerätes zur Folge hätte.
Das Fluggerät würde also ständig seine Flugrichtung ändern.
Sowohl unter der durch Reibung verursachten Drehmomenteinwirkung auf die Achse des inneren Kreisels als auch durch die Wirkung der Steuerscheibe unterliegt das bekannte Fluggerät Einflüssen, die seine Manövrierfähigkeit zunichte machen. Bei dem bekannten Fluggerät kann weder eine Lagestabilisierung der Kabine erreicht werden noch kann die Lage des äusseren Kreiselsystems, nämlich des Rotors, und damit die Fluglage beeinflusst und gesteuert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fluggerät der eingangs erläuterten Art zu schaffen, welches
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bei einfachem Aufbau eine rasche und präzise Steuerbarkeit in allen Fluglagen und eine exakte Steuerbarkeit der
Lage der Kabine aufweist und im Betrieb zuverlässig ist und eine gute Manövrierbarkeit und ein günstiges
Flugverhalten gewährleistet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zur Drehung der Kabine in Anpassung an die
Bewegungsrichtung des Flugkörpers und zur Kompensation der von den Propellerblättern auf die Kabine ausgeübten Mitnahmemomente der mit dem die Propeller tragenden Mantel drehbar verbundene Ring der dreiachsigen kardanischen Aufhängung mittels einer ein Drehmoment mit ausschliesslich in der Rotationsachse der Propellerblätter liegendem Drehmomentvektor erzeugenden Antriebsvorrichtung, z. B. mittels eines Motors,
Rückstossdüsen, von dem durch die Propeller hervorgerufenen oder einem andern Luftstrom beaufschlagbaren
Leitflächen od. dgl.
Antriebsmittel, in eine der Propellerdrehrichtung entgegengesetzte Richtung antreibbar ist, und dass weiters eine Einrichtung zur Erzeugung eines auf die Rotationsachse wirkenden Drehmomentes mit einer senkrecht zur Rotationsachse verlaufenden Drehmomentvektor-Komponente, z. B. eine auf den Ring wirkende Gewichtsverlagerungsvorrichtung, zur Flugrichtungsänderung vorgesehen ist.
Das erfindungsgemässe Fluggerät weist einen Antrieb auf, der derartig ausgestattet ist, dass er ein
Drehmoment mit einem ausschliesslich in der Rotationsachse liegenden Drehmomentvektor erzeugt. Auf diese
Weise wird erreicht, dass die dreiachsige kardanische Aufhängung der Kabine und damit diese selbst entweder in eine gewünschte neue Richtung eingestellt werden können bzw. in einer gewünschten Stellung gegen äussere
Reibungsmomente gehalten werden können, ohne dass auf das als Kreisel wirkende Rotorblattsystem ein
Drehmoment mit einem senkrecht zur Rotationsachse verlaufenden Vektor einwirken würde, welches eine
Präzession des Rotorblattsystems und damit eine Flugrichtungsänderung bewirken würde.
Bei dem erfindungsgemässen Fluggerät ist weiters eine Einrichtung zur Erzeugung eines auf die Rotationsachse wirkenden
Drehmomentes mit einer senkrecht zur Rotationsachse verlaufenden Drehmomentvektor-Komponente zur
Flugrichtungsänderung des als invertiertes Foucauld-Gyroskop wirkenden Fluggerätes vorgesehen. Mittels dieses zweiten Antriebes ist es möglich, ein Drehmoment mit einer senkrecht zur Rotationsachse verlaufenden
Vektorkomponente auf die Rotationsachse des als Kreisel wirkenden Rotorblattsystems auszuüben und dadurch eine Präzession des als invertiertes Foucauld-Gyroskop wirkenden Rotorblattkreiselsystems hervorzurufen, die sich als Flugrichtungsänderung auswirkt, da sich das Rotorblattkreiselsystem unter der Wirkung des auf die
Rotationsachse wirkenden Kippmomentes in eine neue Lage einstellt.
Bei dem erfindungsgemässen Fluggerät handelt es sich im Prinzip um ein Foucauld-Gyroskop, bei dem bekanntlich ein Kreisel in einer kardanischen
Aufhängung gelagert ist, wobei allerdings beim erfindungsgemässen Fluggerät eine invertierte Ausführungsform vorliegt, bei der nämlich der Kreisel (Rotorblattsystem) aussen und das in stabiler Lage zu haltende Organ (Kabine) innen in einer kardanischen Aufhängung untergebracht sind. Bei diesem invertierten Foucauld-Gyroskop wird die Präzession zur Steuerung des erfindungsgemässen Fluggerätes verwendet. Zu diesem Zweck sind
Einrichtungen vorgesehen, die auf Grund der Ausübung eines Drehmomentes auf die Rotationsachse des als
Foucauld-Gyroskop wirkenden Fluggerätes zu dessen Präzession führen und damit die Richtungssteuerung bewirken.
Das erfindungsgemässe Fluggerät ist bei einfachem Aufbau in allen Fluglagen präzise steuerbar und lässt dabei eine exakte Stabilisierung der Kabine der jeweils gewünschten Lage zu.
Das erfindungsgemässe Fluggerät entwickelt einen Schub in Richtung der Rotationsachse und in Flugrichtung. Durch Änderung der Neigung der Rotationsachse kann somit der Schub geändert werden. Da der Aussenmantel aus einem Kreiseldrehteil besteht, werden bei dem erfindungsgemässen Fluggerät die Prinzipien der Kreiselpräzession zum Zwecke der Änderung der Neigung der Rotationsachse ausgenutzt.
Um Brennstoff zu sparen, ist es günstig, wenn die erfindungsgemässe Flugvorrichtung einen minimalen Luftwiderstandskoeffizienten besitzt. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, für die Form des Aussenmantels beispielsweise die Form einer Kugel, eines Ovoids, eines Ellipsoids, eines Zylinders, einer Scheibe, vorzusehen.
Das erfindungsgemässe Fluggerät stellt ein Luftfahrzeug dar, das infolge seines einfachen Aufbaues in Massenproduktion hergestellt werden kann und das geeignet ist, vertikal zu starten und zu landen und in irgendeiner Höhe zu schweben und in jeder gewünschten Flugrichtung zu fliegen.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Fluggerätes in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen : Fig. l ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Fluggerätes in einer Horizontalfluglage, Fig. 2 in einer Teilschnittansicht das Ausführungsbeispiel nach Fig. l in einer Schwebe- oder vertikalen Start- und Landelage, Fig. 3 eine vertikale Schnittansicht der Flugvorrichtung nach Fig. l und 2, Fig. 4 in einer Schnittansicht eine in dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Flugvorrichtung verwendete Lager-Schwenk-Anordnung, Fig. 5 in einer vergrösserten Schnittansicht eine bei der Flugvorrichtung verwendete Kabinen-Trimmeinrichtung, Fig. 6 in einer vergrösserten Schnittansicht ein Landefahrwerk für das erfindungsgemässe Fluggerät, Fig.
7 in einer vergrösserten Ansicht Einzelheiten eines Ausführungsbeispiels einer Kabinen-Trimmeinrichtung für ein erfindungsgemässes Fluggerät, Fig. 8 schematisch in einer Draufsicht eines Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemässen Fluggerätes mit einer im Vergleich zur Ausführungsform gemäss den Fig. l und 2 andern Ausführungsform eines Antriebes, Fig. 9 in einer Teildraufsicht eine Richtungssteuereinrichtung für ein erfindungsgemässes Fluggerät, Fig. 10 eine vergrösserte Schnittansicht entlang der Schnittlinie 10-10 in Fig. 9, Fig. ll einen Schalter der elektrischen Schaltung für eine
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Kabinen-Trimmeinrichtung und für eine in dem Fluggerät enthaltene Richtungssteuereinrichtung, Fig. 12a bis 12c Schnittansichten entlang der in Fig.
3 eingetragenen Schnittlinien 12a-12a, 12b-12b bzw. 12c-12c, und Fig. 13 eine Darstellung der beim erfindungsgemässen Fluggerät gegebenen Drehmomentvektoren einschliesslich der durch die Einrichtungen des Fluggerätes bewirkten Momente sowie der Achsen, auf die sie wirken.
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Fluggerätes ist ein äusseres drehbares kugelförmiges Gehäuse--l--mit einer Vielzahl von Propellerblättern --2-- vorgesehen, die sich von diesem Gehäuse radial nach aussen weg erstrecken. Die Radien der betreffenden Propellerblätter liegen dabei alle in einer Ebene. Die betreffenden Propellerblätter besitzen einen Anstellwinkel, der von der Oberfläche der Kugel aus zur Spitze der betreffenden Propellerblätter hin abnimmt, wie dies in Fig. 12a bis 12c dargestellt ist.
Die Ebene, in der sich die Propellerblätter befinden, braucht nicht eine Diametralebene zu sein, wie dies im vorliegenden Fall dargestellt ist. An Stelle der Anordnung der Propellerblätter--2--, in der durch die geometrische Mitte des Fluggerätes verlaufenden Ebene, wie dies die Fig. 2 und 3 zeigen, könnte die dargestellte einzige Ebene von Propellerblättern dichter bei der Unterseite oder bei der Oberseite des Fluggerätes angeordnet sein.
Obwohl in den Zeichnungen eine Kugel dargestellt ist, kann das betreffende Gehäuse bzw. der Mantel --l-- auch ovoidisch ausgebildet sein oder irgendeine andere Umlaufform besitzen. So kann der Mantel
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Mantel drehen. Die Propellerblätter sind dabei so ausgelegt, dass während ihrer Drehung dem Fluggerät eine Hebekraft sowie eine Antriebskraft erteilt wird. Mit Rücksicht auf diesen Zweck können die Propellerblätter irgendeine geeignete aerodynamische Form besitzen, wie sie in den Fig. 12a bis 12c veranschaulicht ist. Die Propellerblätter können aber auch einfach flach ausgebildet und unter geeignetem Anstellwinkel angeordnet sein.
Die Propellerblätter können eine feste oder veränderliche Steigung besitzen ; sie können an dem Mantel--l-- frei angehängt sein. In diesem Fall werden die betreffenden Propellerblätter durch die mit der Drehung auftretende Zentrifugalkraft in die aus Fig. l und 2 ersichtliche Lage ausgeschwenkt. Steht das Fluggerät jedoch still, hängen die Propellerblätter auf Grund ihres Eigengewichtes nach unten, wie dies in Fig. 2 durch Strichpunktlinien angedeutet ist.
Die Propellerblätter können dem Fluggerät die gesamte Hebe- und Antriebskraft verleihen ; die betreffende Kraft kann jedoch auch noch dadurch ergänzt werden, dass von verschiedenen Strahltriebwerken die Ausströmungen in geeignete Richtungen geleitet werden. Die betreffenden Strahltriebwerke können dabei dazu benutzt werden, den Mantel--l--in Drehungen zu versetzen.
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dargestellt an dem Mantel--l--angehängt sind. In Abweichung davon können die Triebwerke--9--auch auf dem Mantel angeordnet sein, u. zw. unabhängig von jedem Propellerblatt. Die betreffenden Triebwerke können dabei entweder in derselben Ebene wie die Propellerblätter liegen oder in einer andern Ebene.
Ein Umfangsring --2'- ist an den Blattspitzen angeordnet und umgibt die Propellerblätter. Dieser Umfangsring--2'--kann als äusserste Begrenzung für die Propellerblätter benutzt werden und ferner dazu, eine Behinderung der Propellerblätter mit einem andern Fahrzeug, mit Bäumen, usw. zu verhindern. Von erheblicher Bedeutung ist jedoch die Tatsache, dass ein derartiger Blattspitzen-Umfangsteil den Hebekoeffizient der Propellerblätter steigert. Der Ring --2'- kann aus festem oder flexiblem Material bestehen ; insbesondere bei der Verwendung von an dem Mantel--l--angehängten Propellerblättern können diese aus flexiblem Material bestehen.
Zusammenfassend kann somit festgestellt werden, dass die Kabine --8-- mit Hilfe von drei aufeinanderfolgenden Drehlagereinrichtungen -7, 5 und 3--relativ zu dem Mantel--l--drehbar gelagert und an diesem befestigt ist. Die drei aufeinanderfolgenden Drehlagereinrichtungen-7, 5 und 3-stehen jeweils senkrecht aufeinander.
Der Zweck der Kabine--8--besteht darin, den Piloten des betreffenden Fluggerätes, ferner Brennstoff und jegliche Nutzlast aufzunehmen, wie Fahrgäste oder Fracht, für deren Transport das Fluggerät vorgesehen ist.
Auf Grund der oben beschriebenen Gelenksanordnung verbleibt die Kabine--8--in einer bestimmten stabilen
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Lage in bezug auf die Erde, u. zw. unabhängig von Änderungen in der Lage des Mantels--2--in bezug auf die Erde.
Die Kabine--8--braucht dabei nicht kugelförmig ausgebildet zu sein oder irgendeine andere entsprechende runde Form besitzen. Sie könnte vielmehr z. B. die Form eines Würfels besitzen. In entsprechender Weise brauchen die Ringe--4 und 6--nicht kreisförmig ausgebildet zu sein ; sie könnten auch quadratisch ausgebildet sein oder irgendeine andere geeignete Form besitzen.
Der Mantel-l-kann durch verschiedene Einrichtungen um die Drehgelenkeinrichtung --3-- herum gedreht werden. Von diesen Einrichtungen sind in Fig. l bis 3 und 8 lediglich zwei dargestellt. Fig. l und 3 veranschaulichen dabei die Anordnung von Strahltriebwerken --9-- an den Spitzen der Propellerblätter - -2--, u. zw. an diametral gegenüberliegenden Stellen, so dass die Strahltriebwirkung bzw. die Ausströmung aus diesen Strahltriebwerken dazu führt, dass sich der Mantel--l--unter Zugrundelegung der Ansicht gemäss den Fig. l bis 3 im Uhrzeigersinn dreht. Demgegenüber zeigt Fig. 8 eine einzelne Antriebsdreheinrichtung, die durch eine Gasturbine --10-- gebildet ist.
Diese Gasturbine --10-- ist auf der Aussenseite des Mantels-l-so
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--11-- mitAussenfläche des Mantels--l--an irgendwelchen Stellen mit unterschiedlichem Radialabstand angeordnet sein. So könnten die Triebwerke--9--z. B. an irgendeinem Zwischenpunkt entlang des Radialabstandes der Propellerblätter-2-oder sogar an der Oberfläche des Mantels-l-angeordnet sein. In entsprechender Weise könnten die Düsen --13-- radial verkürzt sein, um an einen entsprechenden Radialabstand besitzenden Punkten, die weiter innen liegen als Fig. 8 zeigt, Abgase abzugeben. Die Düsenauslassöffnungen --13-brauchen ferner nicht in derselben Ebene zu liegen wie die Propellerblätter--2--, sie können vielmehr in irgendeiner andern Ebene bzw. in andern Ebenen angeordnet sein.
Die Düsen --13-- bzw. die Triebwerke - können in irgendeiner Anzahl verwendet werden ; darüber hinaus könnten die Düsenmund Triebwerke --9-- auch in Verbindung miteinander verwendet werden. Gemäss Fig. 8 könnten die Ausströmungen von den Strahltriebwerken nach unten in Richtung des Anstellwinkels der Blattspitzen geleitet werden, wodurch diese Ausströmöffnungen selbst das Fluggerät in gewissem Ausmasse heben würden.
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Gasturbine-10-sindandern Elementes ausgleicht. In der Praxis sind das Gewicht und die Rotationsgeschwindigkeit des Turbinenrotors und der Turbinenwelle--11--so ausgelegt, dass sie das Winkeldrehmoment des Mantels
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in--4, 6, 8--keine Gegenwirkung vorhanden sein sollte, was die Antriebsdrehkraft des Mantels anbelangt.
Deshalb muss die Antriebsdreheinrichtung vollständig von dem Mantel--l--getragen werden.
Da der Mantel-l-und seine zugehörigen Flügel --2-- einen sich drehenden Kreiselkörper darstellen, werden zur Richtungssteuerung des Mantels-l-die Prinzipien der Präzession ausgenutzt.
Das Fluggerät ruht auf dem Boden mit im wesentlichen vertikal verlaufender Rotationsachse, wie dies Fig. 2 erkennen lässt. Um das betreffende Fluggerät in die Luft zu erheben, wird der Mantel--l--durch die in den Fig. l bis 3 und 8 dargestellten Antriebseinrichtungen gedreht. Dadurch wird das Fluggerät nach oben gehoben, ohne dass sich die vertikale Lage seiner Rotationsachse ändert. Das Fluggerät könnte dann entweder seinen Steigflug fortsetzen, oder es kann in irgendeiner gewünschten Höhe gehalten werden. Die Steuerung des Höhenfluges wird durch Steuerung der Drehgeschwindigkeit des Mantels und/oder durch Verwendung von Propellerblättern --2-- erzielt, die von unterschiedlicher Steigung sein können.
In jedem Fall behält das Fluggerät eine stabile Lage bei, wobei seine Achse in vertikaler Lage verbleibt, wenn nicht auf den Mantel ein Drehmoment in einer Ebene ausgebügt wird, die senkrecht zu dessen Rotationsebene steht. Dadurch präzediert der Mantel-l-entsprechend den Prinzipien des Kreisels in eine schräge Lage, wie sie in Fig. l angedeutet
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Schleifringe und ihre zugehörigen Bürsten sind selbstverständlich voneinander isoliert.
Die Motorgeneratoreinrichtung wirkt normalerweise als Motor, der von der Batterie Strom entnimmt, und der den Rotor-23-in eine Richtung dreht, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in welche der Rotor auf Grund der auf die Innenanordnung wirkenden Reibungskräfte bewegt wird. In diesem Fall wird der Rotor gerade in solchem Ausmass gedreht, dass die Reibungskräfte aufgehoben sind, die in jedem Falle relativ gering
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--26-- und- -23-- entgegengesetzt zur Drehrichtung des Mantels Damit wird der Ring--4--und über diesen auch die Kabine gedreht. Wenn der Pilot wünscht, die Kabine in ihre neue Lage zu bringen, indem sich diese in derselben Richtung wie der Mantel dreht, betätigt er einfach den Schalter--26--in der entgegengesetzten Richtung.
Dadurch wirkt der Motorgenerator als Generator, der nunmehr einen Strom zu einem Verbraucher, wie dem Widerstand --25-- oder der Batterie--24--, leitet. Diese Generatorwirkung führt zur Ausübung einer Bremskraft auf den Rotor, so dass dieser die Innenanordnung--4, 6, 8--in solchem Ausmass abbremst, dass sich die Kabine in derselben Richtung dreht wie der Mantel. Es sei jedoch bemerkt, dass angesichts der Tatsache, dass der Motorgenerator koaxial zur Rotationsachse des Mantels angeordnet ist, diese Drehung der Kabine auftreten kann, ohne dass irgendein Drehmoment auf den Mantel ausgeübt wird, was dazu führen würde, diesen in eine andere Neigungslage zu präzedieren.
Das in Fig. ll dargestellte Relais --24'- dient dazu, den Motorgenerator--19--von der Batterie - -24-- ab und an den Widerstand --25-- automatisch anzuschalten und umgekehrt. Ob der Motorgenerator an die Batterie oder an den Widerstand angeschaltet wird, hängt davon ab, wie stark die Batterie geladen ist.
Damit ist die Batterie vor einer überladung geschützt, während ferner bei Unterladung der entsprechende
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dies oben erwähnt worden ist.
Zurückkommend auf Fig. 2, 3 und 6 sei bemerkt, dass in dem Fahrwerk--30--eine Kabinensteuer-oder Trimmungseinrichtung neben der in Fig. 5 dargestellten Einrichtung vorgesehen ist. Das Fahrwerk--30-- besitzt die Form einer umgedrehten kappenförmigen Haube, die aus Gummi sein könnte. Der Umfangskantenteil dieses Haubenteiles enthält Auftriebsflügel --31--, die mit dem Haubenkörper entweder zusammenhängend ausgebildet oder an diesem befestigt sind.
Der Anstellwinkel dieser Auftriebsflügel ist entgegengesetzt zu dem Anstellwinkel der Flügel bzw. Propellerblätter--2--. Die Haube--30--ist relativ zu dem Mantel--l-- drehbar angeordnet ; sie verläuft koaxial zu der Drehgelenkrichtung--3--, ist aber an dem ersten Innenring --4-- befestigt. Der durch Drehung der Propellerblätter-2-nach unten gerichtete Luftstrom übt auf die
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können dabei so ausgebildet sein, dass sie ein grösseres Drehmoment ausüben, das dem Drehmoment entgegengesetzt ist, welches durch die Reibungskräfte auf die Innenanordnung ausgeübt wird. Die betreffenden Reibungskräfte sind dabei zwischen der Innenanordnung ud dem Mantel-l-vorhanden.
Dieses grössere Drehmoment wird dazu ausgenutzt, den Rotor des Motorgenerators entgegengesetzt zur Rotationsrichtung des Mantels-l-zu drehen. Der Motorgenerator wirkt dabei als Generator, der einen kleinen Strom abgibt. Dieser Strom wird zur Aufladung der Batterie ausgenutzt. Es sei jedoch bemerkt, dass der Rotor sich in dem zuletzt erwähnten Fall nicht tatsächlich dreht, da die auftretende Generatorwirkung den Rotor bremst.
In Fig. 3 und 7 ist eine weitere zusätzliche Kabinensteuereinrichtung dargestellt. Diese zusätzliche Kabinensteuereinrichtung ist durch Löcher --32-- in der Oberseite und in der Unterseite des Mantels--l-- gebildet. Die Löcher in der Unterseite des Mantels sind dabei auf einem Kreis angeordnet, der einen grösseren Durchmesser besitzt als der Kreis, auf dem die Löcher in der Oberseite des Mantels liegen. Beide Gruppen von Löchern verlaufen konzentrisch zur Rotationsachse des Mantels. Auf Grund dieses Unterschiedes in der Lage der oberen und der unteren Löcher tritt während der Drehung des Mantels eine Luftpumpwirkung auf. Diese Luftpumpwirkung hat eine Luftströmung zur Folge, die von der Aussenatmosphäre in die oberen Löcher, entlang der Innenfläche des Mantels nach unten und aus den unteren Löchern herausgerichtet ist.
An dem ersten Ring - sind geeignete Leitflächen --3-- fest angeordnet. Diese Leitflächen befinden sich in dem Luftstromweg, so dass durch sie auf den Ring ein Drehmoment ausgeübt wird, das dem durch die Flügel - 31-erzeugten Drehmoment entspricht (Fig. 7).
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Nach Integration ergibt sich
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Dies bedeutet, dass der Winkel, um den der Rotor präzediert, proportional ist dem Drehmoment--x--der Einwirkungszeit des Drehmomentes dividiert durch den Drall des Rotors.
Der Vektor--OD-stellt den Impuls dar, der zur Positionierung der Kabine erforderlich ist. Das
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Komponente senkrecht zur Achse--Y-Y-und kann daher keine Präzession des Rotors erzeugen.
Verschiedene, hier nicht dargestellte Verbesserungen liegen im Rahmen der Erfindung. So würde z. B. ein Differenzdruck zuweilen eine sogenannte "Baseball-Wirkung" hervorrufen, wenn das erfindungsgemässe Fluggerät in irgendeiner Richtung quer zu seiner Rotationsachse fliegt. Der Grund hiefür liegt darin, dass auf Grund der Drehung des Fluggerätes die Luftgeschwindigkeit entlang einer Seite des Mantels grösser ist als entlang der gegenüberliegenden Seite. Deshalb neigt das Fluggerät dazu, einer kurvenförmigen Bahn zu folgen, entsprechend der Bahn, der ein geschlagener Baseball folgt, anstatt einer geradlinigen Bahn.
Da diese Neigung, einer kurvenförmigen Bahn zu folgen, proportional der Vorwärtsgeschwindigkeit ist, kann sie durch Verwendung eines Pitot-Rohres kompensiert werden, das von dem Mantel aus nach aussen wegsteht und in Flugrichtung zeigt.
Dieses Pitot-Rohr seinerseits ist dabei so angeordnet, dass der darin auftretende dynamische Luftdruck als Bestimmungsgrösse ausgenutzt wird, um den Präzessionsgrad zu bestimmen, der erforderlich ist, um den erwähnten Baseballeffekt zu kompensieren. Der durch das Pitot-Rohr ermittelte Druck könnte z. B. dazu ausgenutzt werden, die Gewichte-15- (Fig. 9) in eine Lage zu verschieben, die hinreichend weit von der Nullage der betreffenden Gewichte entfernt ist, um den zuvor erwähnten Kurveneffekt zu kompensieren.
Der Mantel--l--und die Kabine --8-- können beide aus durchsichtigem Kunststoffmaterial hergestellt sein, um für die Insassen der Kabine eine Aussicht zu schaffen. Im Unterschied dazu kann der Mantel
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In Fig. 4 ist an Hand einer praktischen Ausführungsform die Art und Weise veranschaulicht, in der zwei aufeinanderfolgende, relativ zueinander drehbare Teile in dem erfmdungsgemässen Fluggerät zusammengesetzt sind. Dabei sei im wesentlichen darauf hingewiesen, dass der Mantel-l-und die Kabine-8-zur Erzielung einer Baufestigkeit jeweils aus einer Vielzahl von U-förmigen Ringen--r- (s. Fig. 3) bestehen können, die fest miteinander verbunden sind und die steife Rahmen für relativ leichte Ummantelungen--s-darstellen. Diese Ummantelungen bilden die Aussenwand des Mantels bzw. der Kabine ; sie sind natürlich an dem
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46-als einzelner U-förmiger Ring-r-dargestellt, auf dem die entsprechenden Drehgelenkeinrichtungen - -3-3, 5-5 und 7-7-angeordnet sind.
Es sei jedoch bemerkt, dass zusätzliche entsprechende U-förmige Teile von kreisförmigem Aussehen kreuzweise mit den dargestellten Ringen--4 und 6--verbunden werden können, um diese zu verstärken.
Fig. 4 veranschaulicht an einem Beispiel eine Drehgelenkeinrichtung, mit deren Hälfte der Ring-6-an dem Verstärkungselement--r--des Ringes--4--drehbar befestigt wird, der seinerseits mit einem sich kreuzenden entsprechenden U-förmigen Element-r'-fest verbunden ist. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, ist ein Drehzapfen --53-- mit einem Ring (des Ringes-4-) fest verbunden. Der betreffende Lagerzapfen --53-- erstreckt sich durch ein Loch in den andern Ring (Ring--6--), während Kugel- und Walzenlager
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ermöglichen.
Abschliessend sei noch bemerkt, dass zwischen den Antriebsdreheinrichtungen des Mantels und irgendeinem Teil der Kabinentraganordnung kein Gegendrehmoment bzw. keine Kraftwirkung aufzutreten braucht. Es ist zur Erfüllung dieser Forderung daher möglich, einen Gaskompressor innerhalb des Mantels --1-- anzuordnen und von der Innenanordnung--4, 6 und 8--tragen zu lassen. Dabei können Strahlaustritts-Rohrleitungen von dem Kompressor zu Strahldüsen hinführen, die z. B. in den Propellerblättern --2-- angeordnet sind.
Dabei können ein Druckluftkompressor und ein Antriebsmotor völlig in der Kabine --8-- oder auf einem der Ringe-4 oder 6-angeordnet sein und über eeine Flüssigkeitsverbindung, wie das Glied --45-- in Fig. 6, mit den auf dem Mantel-l-angeordneten Düsen verbunden sein.
Mit Hilfe einer derartigen Anordnung werden durch den Druckluftkompressor zwischen dem Mantel und der Innenanordnung weder eine Gegenwirkung noch ein Gegendrehmoment erzeugt, während die komprimierte Luft oder das sonstige Gas infolge seiner Abgabe durch die Düsen, wie die Düsen-13-in Fig. 8, den Mantel in Drehung versetzt.
Abschliessend sei noch bemerkt, dass verschiedene konstruktive Einzelheiten, die hier weggelassen sind, für das Verständnis des hier offenbarten erfundenen Prinzips nicht wesentlich sind. So dürfte z. B. einzusehen sein, dass irgendwelche Zugangseinrichtungen durch den Mantel und in die Kabine vorgesehen sein müssen ; die Verwendung einer derartigen Einrichtung dürfte im Können des Durchschnittsfachmannes liegen.
Es sei ferner bemerkt, dass das nach aussen ragende Gehäuse der Kabinen-Trimmungseinrichtung gemäss Fig. 5 sowie das Gehäuse der Antriebsdreheinrichtung gemäss Fig. 8 die Form einer Erzeugenden besitzen, welche um die Rotationsachse--T-T--umläuft.
Schliesslich sei noch darauf hingewiesen, dass die Erfindung auf die vorstehend erläuterten
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Ausführungsbeispiele nicht beschränkt ist, sondern ohne Abweichung vom Erfindungsgedanken noch in verschiedener Weise modifiziert werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Fluggerät mit einer Kabine, um die sternförmig in einer Ebene angeordnete, durch Rückstoss agetriebene Propellerblätter umlaufen, wobei die Kabine mittels einer nach Art einer dreiachsigen kardanischen Aufhängung ausgebildeten Tragringanordnung im Zentrum eines Mantels angeordnet ist und die Tragringanordnung mit ihrer
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Drehmoment mit ausschliesslich in der Rotationsachse der Propellerblätter liegendem Drehmomentvektor erzeugenden Antriebsvorrichtung, z. B. mittels eines Motors (19), Rückstossdüsen, von dem durch die Propeller hervorgerufenen oder einem andern Luftstrom beaufschlagbaren Leitflächen (31,33) od. dgl. Antriebsmittel, in eine der Propellerdrehrichtung entgegengesetzte Richtung antreibbar ist, und dass weiters eine Einrichtung zur
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