AT506694A4 - Rotorantrieb für tragschrauber und verfahren zum senkrechten starten eines tragschraubers - Google Patents
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Description
* • t ·· ·»·· ·· • · · I · · • · · · · ·· • · · · · · • · · · · · ··· ···· ·· ·· · ·· BESCHREIBUNGSEINLEITUNG: Herfried Exl, 02.07.2008
Der Rotorantrieb für Tragschrauber ist dadurch gekennzeichnet, dass ein sprungstartfähiger (jump Start) Tragschrauber, unter Ausnützung des Drehimpulserhaltungssatzes (Pirouetteneffekt), mittels synchronen kontrollierten Einholens von gleichen Massen, im sich drehenden Hauptrotorsystem für den Antrieb des Hauptrotors und zur Auftriebserzeugung durch den Hauptrotor erreicht wird.
Stand der Technik:
Tragschrauber haben im Flug keinen durch einen Motor angetriebenen Hauptrotor, sondern verwenden ausschließlich die horizontale Bewegung zur Auftriebsgewinnung über den drehenden Hauptrotor. Der Start erfolgt nach einer kurzen Vorbeschleunigungsphase des Hauptrotors z. B. durch den Motor des Vorwärtsschubpropellers und einem Rollweg am Boden vom selben Motor geleistet. Durch den vorgegebenen geringen Hauptrotorblatteinstellwinkel und die Geschwindigkeit des Luftfahrzeuges, ist dadurch ein Weiterdrehen des Rotors im Fluge gesichert und es wird Auftrieb durch den Rotorkreis bzw. der Rotorfläche erzeugt. Da der Tragschrauber keinen im Fluge angetriebenen Hauptrotor besitzt, ist eine Bewegung des Luftfahrzeuges durch die umgebende Luft zwingend notwendig, um den „Tragschraubereffekt“ für den Hauptrotor zu erreichen.
Bei Hübschraubern wird dieser Tragschraubereffekt bei der Autorotation (Notverfahren) erfolgreich angewendet.
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BESCHREIBUNG
Herfried Exl, 02.07.2008
Technische Aufgabe:
Der Rotorantrieb für Tragschrauber ist dadurch gekennzeichnet, dass ein sprungstartfähiger (jump start) Tragschrauber, unter Ausnützung des Drehimpulserhaltungssatzes (Pirouetteneffekt), mittels synchronen kontrollierten Einholens von gleichen Massen, im sich drehenden Hauptrotorsystem für den Antrieb des Hauptrotors und zur Auftriebserzeugung durch den Hauptrotor erreicht wird.
Die Erfindung:
Die technische Umsetzung dieser Aufgabe erfolgt durch eine am drehenden Hauptrotor zusätzlich montierte Vorrichtung (z.B. orthogonal zu einem Zweiblattrotor) an deren Enden jeweils gleiche Massen befestigt sind. Es ist möglich diese Massen synchron zum Drehzentrum zu bewegen, (z. B. mittels Elektromotor, Getriebe und Spindeltrieb)
Geschieht dies unmittelbar nach der Vorbeschleunigungsphase des Hauptrotors und Auskuppeln des Antriebes am Boden, so bewirkt das Heranziehen der gleichen Massen, nach dem Drehimpulserhaltungssatz, eine Zunahme der Winkelgeschwindigkeit (Hauptrotordrehzahl). Während die Vorbeschleunigungsphase des Hauptrotors am Boden ohne Auftrieb erfolgt (z. B. neutrale Stellung der Hauptrotorblätter), wird beim synchronen Heranholen der gleichen Massen der Einstellwinkel kontrolliert und kollektiv vergrößert (z. B. über die Taumelscheibe) und somit die maximal zulässige Hauptrotordrehzahl, zugunsten von Auftrieb (Arbeit), nicht überschritten.
Die Zeitspanne der so erreichten Auftriebsphase reicht aus um den Tragschrauber auf die notwendige Höhe und horizontale Geschwindigkeit (Propeller) zu beschleunigen, sodass ein weiterfliegen als Tragschrauber mit geringem Blatteinstellwinkel erreicht wird. Während des Fluges als Tragschrauber ist es möglich die Massen wieder langsam synchron in die Startposition (nach außen) zu bewegen und durch nochmaliges kontrolliertes bewegen der Massen in Richtung Hauptrotordrehzentrum den gleichen Effekt zu erzielen wie beim Sprungstart (jump start), wobei jetzt der zusätzliche Auftrieb im Fluge für die senkrechte Landung genutzt wird.
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Claims (11)
- • · • · ···· • · • M • · • · • • • ·· · · • · • · • ·· • · • · • · • • • • · • · • · • • • • · ·· • · • ♦ · ······· PATENT ANSPRÜCHE: - Herfried Exl, 02.07.2008 1. Der Rotorantrieb für Tragschrauber ist dadurch gekennzeichnet, dass ein sprungstartfähiger (jump Start) Tragschrauber, unter Ausnützung des Drehimpulserhaltungssatzes (Pirouetteneffekt), mittels synchronen kontrollierten Einholens von gleichen Massen, im sich drehenden Hauptrotorsystem für den Antrieb des Hauptrotors und zur Auftriebserzeugung durch den Hauptrotor erreicht wird.
- 2. Der Rotorantrieb für Tragschrauber nach Anspruch 1. ist dadurch gekennzeichnet, dass sich am drehenden Hauptrotorkopf eine zusätzlich kraftschlüssig montierte mechanische Bewegungsvorrichtung (z.B. orthogonal zu einem Zweiblattrotor) befindet, oder mit dem Rotorkopf eine Einheit bildet, an deren Enden im gleichen Abstand jeweils gleiche Massen beweglich befestigt sind. (z. B. mittels Elektromotor, Getriebe und Spindeltrieb)
- 3. Der Rotorantrieb für Tragschrauber nach Anspruch 1. ist dadurch gekennzeichnet, dass sich am drehenden Hauptrotorkopf eine zusätzlich kraftschlüssig montierte mechanische Bewegungsvorrichtung (z.B. nicht orthogonal zu einem Zweiblattrotor) angebracht befindet, oder mit dem Rotorkopf eine Einheit bildet, an deren Enden im gleichen Abstand jeweils gleiche Massen beweglich befestigt sind.
- 4. Der Rotorantrieb für Tragschrauber nach Anspruch 1. ist dadurch gekennzeichnet, dass diese gleichen Massen kontrolliert und synchron zum Drehzentrum (beim Start), oder vom Drehzentrum hinaus mittels der mechanischen Bewegungsvorrichtung bewegt werden.
- 5. Der Rotorantrieb für Tragschrauber nach Anspruch 1. ist dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar nach der Vorbeschleunigungsphase und Auskuppeln des Hauptrotors am Boden, das synchrone und kontrollierte Heranholen der gleichen Massen in Richtung Hauptrotordrehzentrum, dies eine Zunahme der Winkelgeschwindigkeit (Hauptrotordrehzahl) nach dem Drehimpulserhaltungssatz bewirkt.
- 6. Der Rotorantrieb für Tragschrauber nach Anspruch 1. ist dadurch gekennzeichnet, dass während der Vorbeschleunigungsphase des Hauptrotors am Boden kein Auftrieb erfolgt (z. B. neutrale Stellung der Hauptrotorblätter), jedoch wird beim kontrollierten und synchronen Heranholen der Massen unmittelbar nach der Vorbeschleunigungsphase des Hauptrotors bzw. nach dem Auskuppeln der Antriebsquelle am Boden der Einstellwinkel der Hauptrotorblätter kontrolliert und kollektiv vergrößert (z. B. über die Taumelscheibe) und somit die maximal zulässige Hauptrotordrehzahl, zugunsten von Auftrieb (Arbeit), nicht überschritten und dadurch der senkrechte Start (Sprungstart / jump Start) des Tragschraubers erreicht wird.
- 7. Der Rotorantrieb für Tragschrauber nach Anspruch 1. ist dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitspanne der so erreichten kontrollierten Auftriebsphase (Sprungstart / jump Start) ausreicht den Tragschrauber auf die notwendige Höhe und notwendige horizontale Geschwindigkeit mittels Motor mit Propeller horizontal zu beschleunigen, sodass nun nach dem kontinuierlichen und kollektiven Zurückstellen des Einstellwinkels der Hauptrotorblätter ein Weiterfliegen als Tragschrauber erreicht wird.
- 8. Der Rotorantrieb für Tragschrauber nach Anspruch 1. ist dadurch gekennzeichnet, dass während des Fluges als Tragschrauber die Möglichkeit besteht die Massen wieder langsam synchron und kontrolliert in die Startposition (nach außen) zu bewegen und durch nochmaliges kontrolliertes Bewegen der Massen in Richtung Drehzentrum des Hauptrotors den gleichen Effekt zu erzielen wie beim Sprungstart (jump Start), wobei jetzt der zusätzliche Auftrieb in der Luft für die senkrechte Landung des Tragschraubers genutzt wird.
- 9. Der Rotorantrieb für Tragschrauber nach Anspruch 1. ist dadurch gekennzeichnet, dass die Massen zur Verringerung der Hauptrotor-Massenträgheit als geeignete Flüssigkeitsbehälter ausgelegt sein können, wobei nach verrichteter Arbeit z. B. nach dem Start, die Flüssigkeit (z. B. Wasser) langsam, synchron und kontrolliert im Fluge Seite 1 von 2 ·· ·· ··*· ·· · • · · · ······» ······· · · ····· · · · · ····· ·· · · ·· ·· · ·· ··· ···· abgelassen wird, oder bei Nichtbenutzung des Sprungstart / jump Start Systems am Boden die Flüssigkeitsbehälter (Massen) nicht befüllt werden und das Rotorsystem dadurch leichter wird und die Massenträgheit des drehenden Rotorsystems verringert wird.
- 10. Der Rotorantrieb für Tragschrauber nach Anspruch 1. ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Bewegungsvorrichtung für die Massen mit den gleichen Massen kraftschlüssig am vorhandenen Rotorkopf oder mit diesem eine Einheit bildet (Fig.1). Die kraftschlüssige Befestigung am Hauptrotormast ist wenn notwendig auch realisierbar, (je nach Konstruktion)
- 11. Der Rotorantrieb für Tragschrauber nach Anspruch 1. ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Bewegungsvorrichtung für die Massen mit den gleichen Massen kraftschlüssig aber auch flexibel aufgehängt (z. B. kardanische Aufhängung) am vorhandenen Rotorkopf durchführbar ist. Seite 2 von 2
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