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Die Erfindung betrifft ein Schwirrflugzeug mit beweglichen Flügeln als Sportgerät bzw. Flugmodell, mit einer von einem Motor angetriebenen Kurbelwelle, auf der gegebenenfalls ein Propeller aufgesetzt ist.
Es sind Schwirrflugzeuge, wie beispielsweise Schrauben-Schwirrflugzeuge als Spielzeug bekannt.
Auch Versuche mit bemannten Prototypen wurden bereits durchgeführt. An sich bildet die Erzeugung einer schwingenden Flügelbewegung ausgehend von beispielsweise einem Gummimotor für Modellflugzeuge oder von einem Ottomotor bei grossen Flugzeugen keine Schwierigkeiten. Es hat sich jedoch gezeigt, dass ein Schwirren, also ein aerodynamisch weiches Schwingen der Flügel, das sich selbsttätig aufschaukelt, durch starre mechanische Übertragungsmittel nicht erzielbar ist.
Es ist aus der DE-AS 1143104 eine Flugmaschine mit starrem Antrieb bekannt, bei welcher zwischen dem Motor und dem Flügelpaar starre Übertragungselemente wie Kurbelwelle, Pleuelstange und Hebel- übersetzung liegen. Eine schwingende, sich aufschaukelnde Bewegung wird mangels eines schwingenden Übertragungselements nicht erreicht.
Auch die DE-PS Nr. 392512 betrifft eine starre Antriebsvorrichtung für Luftfahrzeuge. Dabei sind lediglich die Flügel elastisch, so dass es zu einer Schwingbewegung kommen kann. Nachteilig dabei ist, dass die Schwingbewegung erst auf Grund des Luftwiderstands auftritt, jd. h. nicht auf die Laufsäule wirkt, sondern umgekehrt von dieser ausgelöst wird.
Hier setzt die Erfindung ein. Das oben genannte Ziel wird dadurch erreicht, dass die Kröpfung der
Kurbelwelle in eine federnde Gleitführung beispielsweise aus zwei parallelen, in einem Rahmen saitenartig gespannten Drähten oder elastischen Stäben, eingreift und dass die federnde Gleitführung auf einem Hebel zwischen einem Schwenklager und dem als Flügel ausgebildeten freien Hebelarm zur Schwingungsüber- tragung angeordnet ist bzw. dort angreift. Die Drehbewegung der Kurbelwelle wird auf diese Weise mittels der gefederten Gleitführung in eine weiche Schwenkbewegung des Hebelsystems transformiert.
Infolge der Anordnung der Federung im kinematischen Übertragungsweg zwischen Antrieb und Flügel kommt es zu einem Aufschaukeln des Flügelschwingens mit einer höheren Frequenz als der Antriebs- frequenz entspricht.
Das schwingende System wird durch Einzelimpulse von der Kurbelwelle aufrecht erhalten.
Die schwingenden Saiten realisieren die aufgeschaukelte Schwirrbewegung der Flügel in besonders vorteilhafter Weise. Für grössere Modelle oder für Sportgeräte sollte die gefederte Gleitführung als Rahmen ausgebildet sein, in dem zwei Stangen aus biegsamem Material parallel zueinander angeordnet sind. Eine flossenartige Flügelbewegung ergibt sich, wenn das Hebelelement als ein im wesentlichen trapezförmiger Rahmen ausgebildet ist, wobei eine der parallelen Trapezseiten, die quer zur Flugzeuglängsachse verlaufen, ein Schwenklager und die andere die federnde Gleitführung aufnimmt. Zusammen mit einem Propeller, der auch als Schwungmasse dient, kann auf diese Weise sowohl ein Senkrechtflug als auch ein Horizontalflug durchgeführt werden.
Es ist zweckmässig, wenn jede der zueinander geneigten Trapezseiten mit je einem einseitig schwenkbar gelagerten Flügel in Eingriff steht.
Eine andere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel einarmig und mit einer in Flugzeuglängsrichtung verlaufenden Schwenkachse ausgebildet ist, dass der Hebel in Verlängerung einer Flügelschulter liegt und unmittelbar in einen Flügel übergeht und dass die Kurbelwelle für jeden Flügel eine eigene Kröpfung mit je einer federnden Gleitführung aufweist.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine gefederte Gleitführung nach der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 eine schematische Ansicht eines Schwirrflugzeuges von oben, Fig. 3 eine Antriebsvariante, Fig. 4 eine weitere Antriebsvariante mit Übersetzung und die Fig. 5 und 6 Seitenansichten der Mechanik nach Fig. 2 und 4.
Das Flugzeug nach Fig. 2 besteht aus einem Rumpf --9-- mit dem Höhensteuer --8--, der Luftschraube --4-- und den Flügeln --10--. Im Rumpf --9-- ist eine von einem Motor (Gummimotor) angetriebene Kurbelwelle --1-- vorgesehen, deren exzentrischer Teil zwischen zwei Drähte --2--, die in einem Rahmen-3-- saitenartig gespannt sind, hindurchgreift (Fig. l). Bei der Drehung der Kurbelwelle - gleitet deren exzentrischer Teil zwischen den Drähten --2-- hin und her und bewegt dabei den Rahmen --3-- auf und ab. Der Rahmen --3-- mit den Drähten --2-- stellt also eine gefederte Gleitführung dar.
Diese Gleitführung bildet einen Teil eines Hebelsystems, welches aus einem trapezförmigen Rahmen - besteht, der um eine Achse --5-- schwenkbar ist. An den Rahmenseiten sind die Flügel --10-- angesetzt.
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Der Rahmen --13-- schwingt infolge der auf und ab bewegten, gefederten Gleitführung um die Achse --5-, wobei der Ausschlagwinkel durch den Hub der Kurbelwelle bestimmt ist. Das durch die Drähte, die schwingende Saiten darstellen, sich langsam aufschaukelnde System überträgt die Schwinbewegung auf die Flügel-10-.
Fig. 3 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform, bei der ein Flügel unmittelbar in die gefederte Gleitführung übergeht, welche aus dem Rahmen --3-- und den Drähten --2-- besteht. Die Gleitführung für die Kurbelwelle ist um eine in Flugzeuglängsrichtung laufende Achse --6-- schwenkbar.
Die Ausführung nach Fig. 4 schliesst an die Konstruktion nach Fig. 2 an, wobei jedoch der schwenkbare Rahmen --13-- mit seinen beiden Seitenholmen auf je einen weiteren Hebel --7 und 7'-- einwirkt, der in den Lagerpaaren --16 bzw. 16'-- drehbar ist. An den Hebeln --7 und 7'-- sind jeweils die Flügeln --10-- angebracht, die eine Flatterbewegung ausführen.
Durch Einstellung des Winkels der Flügel --10-- zur Flugzeuglängsachse und durch Wahl der Luftschraube-4-lässt sich die jeweils gewünschte Flugart wie Horizontalflug oder Vertikalflug bestimmen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schwirrflugzeug mit beweglichen Flügeln als Sportgerät bzw. Flugmodell, mit einer von einem Motor angetriebenen Kurbelwelle, auf der gegebenenfalls ein Propeller aufgesetzt ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kröpfung der Kurbelwelle (1) in eine federnde Gleitführung (2,3) beispielsweise aus zwei parallelen, in einem Rahmen (3) saitenartig gespannten Drähten (2) oder elastischen Stäben, eingreift und dass die federnde Gleitführung (2,3) auf einem Hebel zwischen einem Schwenklager und dem als Flügel ausgebildeten freien Hebelarm zur Schwingungsübertragung angeordnet ist bzw. dort angreift.
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