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Die Erfindung betrifft einen scheibenförmigen Flugkörper mit übereinander angeordneten Rotoren innerhalb des Flugkörpers, wobei der Flugkörper in seinem zentralen, von den Rotoren bestrichenen Bereich nach oben offen und nach unten geschlossen ausgebildet ist.
Flugkörper dieser Art sind z. B. durch die Literatur W. Just, Hubschrauber und Vertikalstartflugzeuge, bekannt geworden. Allerdings ist dort nur beschrieben, dass der Strahl aus der Nabenzone radial nach allen Richtungen ausgeblasen und mit Hilfe des Coanda-Effektes nach unten abgelenkt wird. Eine volle Hubwirkung bei einem erforderlichen Drehmomentenausgleich wird erfindungsgemäss in erster Linie dadurch erreicht, dass der periphere Bereich des Flugkörpers an der Unterseite mit wahlweise zu öffnenden oder schliessenden Ausströmklappen versehen ist, die ein gesteuertes Ausströmen der Luft aus dem von den Rotoren bestrichenen Hohlraum des Flugkörpers ermöglichen, und dass die Welle des obersten Rotors um eine Achse schwenkbar ist, die in einer zur Scheibenebene des Flugkörpers parallelen Ebene liegt.
Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung ist ein oberer Rotor als Tragflügelrotor und ein unterer Rotor als Gebläserotor ausgebildet. Fernerhin ist gemäss der Erfindung der Gebläserotor als umlaufende Scheibe mit darauf angeordneten Schaufeln ausgebildet.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der schematischen Zeichnungen näher beschrieben.
Die Fig. 1 zeigt den erfindungsgemässen Flugkörper in Seitenansicht, wobei die wesentlichen Konstruktionselemente innerhalb des Flugkörpers strichliert eingezeichnet sind. Die Fig. 2 und 3 zeigen eine Hälfte des Flugkörpers in der Ansicht von oben und von unten.
Der Flugkörper --1-- weist in seinem Grundriss eine kreisförmige Umrisslinie auf (Fig. 2), während er in der Seitenansicht (Fig. l) annähernd einem Tragflügelprofil gleicht. An der Unterseite des Flugkörpers ist für den Piloten eine Kanzel--24--angeordnet, in der sich auch der Motor --28-- zum Antrieb der Rotoren --2, 3-- und die notwendigen Steuereinrichtungen --29-- befinden. Weiters befindet sich an der Unterseite des Flugkörpers ein Landegestell in Form dreier Radbeine --25--. Die Geradeaus-Flugrichtung ist in Fig. 1 mit dem Pfeil --41-- bezeichnet.
Vom Motor --28-- führt eine zentral liegende Welle --29-- zu einem Wendegetriebe --30--, das die beiden Rotoren --2, 3-- in entgegengesetzter Richtung in Drehung versetzt. Die Welle --9-- für den oberen Rotor --2-- ist um das Kreuzgelenk --26-- schwenkbar, womit auch der ganze obere Rotor in seiner Drehachse schwenkbar ist. Das obere Ende der Welle --9-- ist an den Holmen --14, 15,16, 17-- über Hydraulikzylinder --18, 19,20, 21-- und ein Drehldpplager --32--, befestigt. Die Holme-14, 15, 16, 17-- überspannen einen offenen Bereich --4-- des Flugkörpers, der etwa dem Durchmesser des oberen Rotors --2-- entspricht und durch den ungehindert Luft zuströmen kann.
Durch Betätigen der vier Hydraulikzylinder--18, 19,20, 21-- kann die Neigung der Rotorwelle
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ähnlich wie bei einem Hubschrauber, möglich sind. Das Druckmittel zur Betätigung der Hydraulikzylinder wird über die Holme, die in bevorzugter Weise hohl ausgeführt sind, zugeleitet. Die Rotorblätter des Tragflügelrotors --2-- sind an ihren aussenliegenden Enden miteinander durch ein Ringrohr --22-verbunden. Durch dieses Ringrohr --22-- werden die Schwingungen der Rotorblätter stark vermindert und somit deren Haltbarkeit stark erhöht. Ausserdem kann durch das Ringrohr die Drehgeschwindigkeit des Rotors --2-- gegenüber der eines Hubschrauberrotors beträchtlich erhöht werden, wodurch auch die Leistungsfähigkeit erhöht wird ohne die Umwelt durch stärkeren Lärm zu belästigen.
Der Anstellwinkel der Blätter des oberen Rotors --2-- ist über einen an sich bekannten Rotorkopf --33-- von der Kanzel - aus verstellbar. Dazu sind die Rotorblätter sowohl in der Welle --9-- als auch im Ringrohr --22-um ihre Längsachse drehbar gelagert. Innerhalb des Flugkörpers rotiert der Tragflügelrotor in einem senkrechten und nach oben und unten offenen Schacht --34--.
Unterhalb des Schachtes --34-- ist ein zweiter Rotor --3-- als Gebläserotor angeordnet. Er weist eine vom Wendegetriebe --30-- angetriebene Scheibe --10-- mit darauf senkrecht stehenden radialen Schaufeln --11-- auf. Die oberen Kanten der Schaufeln --11-- sind im peripheren Bereich durch einen Versteifungsring-35-- miteinander verbunden. Dadurch ist zusammen mit noch weiteren Versteifungselementen --36-- eine genügende Steifheit des Gebläserotors gewährleistet.
Durch die oben beschriebenen Rotoren wird also die Luft durch die Öffnung --4-- des Flugkörpers angesaugt, dann vom Rotor --2-- nach unten und sodann durch den Gebläserotor --3-- radial nach aussen in den peripheren Raum --6-- gepresst. Um die Luft aus dem Raum --6-- ausströmen zu lassen, sind an
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dessen Unterseite schwenkbare Klappen --7, 8-- angeordnet. Die Hubklappen --7-- sind entlang des gesamten Umfanges des Flugkörpers - mit Ausnahme des Bereiches der Schubklappen --8-- - angeordnet und können um die aussenliegenden Kanten --13-- nach unten geschwenkt werden. Durch diese Klappen wird der Luftstrom nach unten zur Erzeugung von Auftrieb gelenkt.
Die Schubklappen --8-- sind mit Bezug auf die Flugrichtung im rückwärtigen peripheren Bereich angeordnet und können um ihre zentraler gelegenen Kanten --12-- geschwenkt werden, wodurch der Luftstrom in radialer Richtung aus dem Flugkörper nach hinten austreten kann. Durch diese Klappen wird der Vortrieb des Flugkörpers erzeugt bzw. gesteuert. Im Bereich der Schubklappen --8-- und des durch sie hindurchtretenden Luftstromes sind Leitflächen --37-- angeordnet, die wahlweise auch steuerbar sein können.
Beide Klappensysteme, sowohl das der Hubklappen als auch das der Schubklappen können unabhängig voneinander vom Pilot aus der Kanzel --24-- gesteuert werden. Dazu können übliche Betätigungselemente für Klappen verwendet werden, wie z. B. Hydraulikzylinder-38--, Seilzüge oder elektrische Betätigungen. In Fig. 3 ist eine Hydraulikanlage mit zwei Hydraulikkreisen --40-- strichliert bei zwei Klappen angedeutet.
Im Flugbetrieb werden für den Steigflug die Schubklappen --8-- geschlossen und die Hubklappen - geöffnet. Nach Beendigung des Steigfluges werden die Schubklappen geöffnet und darauf die Hubklappen im entsprechenden Ausmass geschlossen.
Die Hubklappen bilden im vollständig geschlossenen Zustand zusammen mit der Bodenfläche --42-- des Flugkörpers eine durchgehende Flügelfläche, wodurch für die normalen Flugzustände genügend Auftrieb erzeugt wird. Durch entsprechende Formung der den aerodynamischen Auftrieb erzeugenden Flächen kann das Querschnittsprofil und damit die Flugeigenschaften in gewünschter Weise beeinflusst werden.
Die Erfindung ist auf das dargestellte Ausführungsbeispiel nicht beschränkt und es ist eine Vielzahl von Variationen möglich. So muss etwa die Umrisslinie des Flugkörpers nicht unbedingt kreisförmig sein, sondern kann auch z. B. elliptisch sein. Der Flugkörper kann mit einem Leitwerk oder andern aerodynamischen Hilfsflächen versehen sein. Der Gebläserotor --3-- kann in abgewandelter Form vorliegen. So können z. B. die Windflächen eine abgeänderte Form oder Anordnung aufweisen. Auch die Anzahl der Holme ist je nach Bedarf variierbar.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Scheibenförmiger Flugkörper mit übereinander angeordneten Rotoren innerhalb des Flugkörpers, wobei der Flugkörper in seinem zentralen, von den Rotoren bestrichenen Bereich nach oben offen und nach unten geschlossen ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der periphere Bereich (6) des Flugkörpers an der Unterseite mit wahlweise zu öffnenden oder schliessenden Ausströmklappen (7,8) versehen ist, die ein gesteuertes Ausströmen der Luft aus dem von den Rotoren bestrichenen Hohlraum des Flugkörpers ermöglichen, und dass die Welle (9) des obersten Rotors (2) um eine Achse schwenkbar ist, die in einer zur Scheibenebene des Flugkörpers parallelen Ebene liegt.
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