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Flugapparat.
Die Erfindung betritt einen Flugapparat und dazu gehörige Einrichtungen, wobei als ein Hauptmerkmal die Anwendung von nach Schaufelart kreisend bewegten, eigentümlich gewölbten Flügeln gilt, deren bewegliche Klappen, durch Federung steif abstehend, beim Aufschlag die Luft nach hinten entweichen lassen, so dass ein Vorwärtstrieb entsteht, während ferner diese Flügel eine zweckmässige Ausrüstung mit Leitflächen besitzen, die quer über die Flügelflächen laufend so angeordnet sind, um die beim Aufschlag getroffene Luft nicht seitwärts rechts und links. sondern auch nach hinten ableiten zu lassen.
Weitere Nebeneinrichtungen im Rahmen der Erfindung betreffen das besondere Planetenräderwerk, wodurch die Einstellung der Flügel während ihrer Umlaufbewegung in gleichbleibender Richtlage verursacht wird, ferner die Hilfsanordnung von die Flugstabilität bezweckenden Leitnächen, ausserdem die Verbindung mit einer selbsttätigen Vorrichtung für Längenstabilisierung und für die Bewegung der Steuerorgane im Sinne der Querstabilisierung, und schliesslich die Anordnung eines besonderen Winddruckmessers als eines Zubehörs zum Flugapparat.
Auf den Zeichnungen ist : Fig. 1, 2 und 3 die Oberansicht, Seitenansicht und Endansicht einer Ausführungsform des Flugapparats ; Fig. 4,5 und 6 zeigen das Getriebe dieses Apparates zwischen Achse und Flügelkiel ; Fig. i ist eine perspektivische Ansicht, welche die Anordnung der Teile eines der Flügel veranschaulicht ; Fig. 8 ist eine Draufsicht des Flügels in vergrössertem Massstabe ; Fig. 9 ein Längsschnitt desselben ; Fig. 10 ist. eine Einzeldarstellung eines der kleinen HilfsHügci, die als Flügelspitzen angeordnet sind ;
Fig. 11 veranschaulicht in schematischer Dar-
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der Längsstabilität, Fig. 12 zeigt in schema tischer Ansicht eine selbsttätig wirkende Steuerung für Aufrechterhaltung der Querstabilität, Fig. 13 einen m der Gondel angebrachten Winddruckmesser.
Dar Rumpf a (Fig. 1 und 2) des Flugapparates besteht aus einem von leichtem Material angefertigten Gestell in Form eines Schiffskörpers. Die Flügelpropeller werden mittels Kurbelwellen 25 angetrieben, welche horizontal in Lagern des genannten Gestelles gelagert sind. Die Naben 26 sind als die Flügelträger zu bezeichnen, und es besitzen dieselben je eine kranzförmig angeordnete Gruppe von Flügeln, die eine solche Stellung haben, dass ihre Hauptkiele 1 in geschränkter Richtung von dem Flügelträger ausgehen und die Seiten eines Kegelmantels bilden. wie aus Fig. 1 und 3 ersichtlich.
Jeder FJigcI (Fig. 7 bis 9) besteht aus einem elastischen, gekrümmten und von der Wurzel bis zur Spitze verjüngt auslaufenden Kiel 1, der mit einer Anzahl quer zum Kiel und nach den Enden hin ebenfalls verjüngt auslaufenden Rippen : 2 versehen ist. Diese Querrippen (dargestellt in Fig. 8 in Oberansicht) sind so gekrümmt, dass ihre konkave Seite nach unten gerichtet ist; ferner sind sie unterseitig mit Leitflächen oder Flossen 6 (Fig. 7) fortgesetzt, welche sich auf diese Weise parallel zur Flugrichtung erstrecken. Diese Flossen 6 verhindern sozusagen die
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längere Ende nach hinten gerichtet ist.
Parallel mit dem Kiel laufen in gleichmässigen Abständen an den Querrippen befestigte Schnüre . An jeder dieser Schnüre ist ein gedichteter Gewebstreifen J mit seiner einen Lang- seite befestigt, so dass er beim Flügelaufschlag die ihm begegnende Luft durchlässt, beim Niedpr- schlag sich aber anlegt und die Streifen gemeinschaftlich eine grosse Fläche bilden.
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Eigenschaften wie die beschriebenen grossen Flügel ausgebildet sind. Die zugehörigen Kiele 38 sind mit Torsionsfederung in Lagern 39 der Hauptflügel montiert.
Die Flächen 4,5 sind in der Richtung vom Kiel 1 aus nach hinten breiter wie nach vorn ; dadurch weichen sie sowohl beim Aufschlag wie beim Niederschlag so aus, indem sie mit der Horizontalen einen offenen Winkel nach hinten bilden ; dadurch wird eine vom Kiel ausgehende und bis zum Ende des Flügels zunehmende Torsion erhalten, bei welcher Verdrehung diejenigen Luftwiderstände erzeugt werden, welche ein Vorwärtsschieben bewirken, weil bei den Flügelschlägen die von den Flügeln gefasste Luft nur nach hinten entweichen kann.
Die Bewegung der Flügel wird von den Kurbelwellen 25 abgeleitet, welche von einem geeigneten Motor angetrieben werden. Die Stabilität des Apparates zum Zwecke, die Horizontalstellung genannter Wellen aufrecht zu erhalten, kann durch eine geeignete Vorrichtung gesichert werden, z. B. gemäss der Zeichnung (Fig. 2 und 3) durch die Richtklaft einer niederhängenden Pendelstange 44, die am Gestell a angebracht ist und ein Gegengewicht 45 trägt. Wenn die Stange 44 gelenkig angebracht und gegliedert ist, kann sie im Bedarfsfalle zum Gondelkörper aufwärts herangezogen oder auch gesenkt werden.
Ein Satz von Flügeln gehört zu jedem rotierenden Flügelträger 26, der am Ende der Kurbelwelle 25 (Fig. 6) befestigt ist. Der Schaft jedes Flügelkiels 1 hat sein eigenes Halslager an dem Träger, wobei die Schränkrichtung der Lagerachse zur Achse der Kurbelwelle zu bemerken ist.
Demgemäss beschreiben die kreisenden Flügelkiele 1 bei der Drehung der Träger 26 die Umhüllungsfläche eines Kegels. Während der Drehbewegung wird nun den Flügeln vermöge Einstellung ihrer Kielschafte ausserdem eine Wendebewegung so erteilt, dass sie ihre Luftwiderstandsfläche hauptsächlich beim Abwärtsschlagen darbieten. Die hiezu dienliche Konstruktionaausführung des Getriebes gemäss Fig. 4,5 und 6 umfasst ein epizyklisches Räderwerk, bestehend aus Zahnrädern 30, deren jedes an einem Flügelkielschaft befestigt ist, aus Zwischenrädern 29, die am Träger 26 ihre Drehstelle haben, und aus einem zentralen Zahnkranz 28 in Eingriff mit den Zwischenrädern. Der Zahnkranz 28 kann an dem Gestell unmittelbar festgelegt oder einstellbar befestigt sein.
Durch dieses epizyklische Getriebe werden die Flügelflächen in einer annähernd horizontalen
Lage mit Entgegenstellung ihrer Stirnkanten gegen die Flugrichtung erhalten, wie dies durch die Abwälzung der Räder im Umlauf um den zentralen feststehenden Zahnkranz 28 bedingt wird. Die Drehrichtung ist durch die in Fig. 5 eingezeichneten Pfeile angedeutet.
Werden durch den Hebel 48 die Räder 28 gedreht, so dreht sich Rad 29 und folglich auch
Rad 30 und somit auch die Flügelflächen. Bilden die Flügelflächen einen offenen Winkel mit. der Horizontalen nach der Flugrichtung hin, so wirken sie mehr auf Hub, bei offenem Winkel nach hinten mehr auf Vorwärtsschub ; also je nach Einstellung vermittelst des Hebels 48 kann die Wirkung beliebig gewählt werden. Ist. der Apparat gehoben, so kann man durch Hebestellung
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Ausser einer Einstellung aller Flügelgruppen zugleich kann jede Flügelgruppe für sich eingestellt werden. Dadurch ist eine ausserordentliche Vielseitigkeit der Flügelwirkung ermöglicht. beispielsweise durch alle Hebel zugleich für eine Richtung nach aufwärts und niederwärts und vorwärts und rückwärts. Bei ungleicher Stellung zwischen rechts-und linksseitig beschreibt der Apparat eine Kurve, welche je nach der Hebelstellung grösser oder kleiner gemacht werden kann. Selbst wenn es erforderlich wäre, könnte man dadurch, dass man die eine Vorderflügelgruppe in ihrer Flügelstellung sowie die an der anderen Seite befindliche Hinterflügelgruppe umkehrte, eine wirbelnde Bewegung des Apparates um sich selbst hervorbringen.
Auf alle Fälle hat man es durch die Hebestellung in der Gewalt, jeden nur möglichen Effekt in der Bewegung des Apparates hervorzubringen.
Die automatische Steuerung zur Herbeiführung der Längsstabilisierung des Apparates (Fig. 11) hat folgende Einrichtung : An geeigneter Stelle in Längsrichtung des Apparates ist ein horizontal gelagertes, an beiden Enden hochgebogenes, mit Quecksilber gefülltes Rohr 31 angeordnet. Dasselbe ist verstellbar, falls eine bestimmte fallende oder steigende Richtung gewünscht wird. Oberhalb der Quecksilberspiegel an den Enden des Rohres befinden sich isolierte Spitzen 32, welche in der Horizontalstellung die Quecksilberspiegel nicht berühren. Das Rohr 31 ist mit der Mitte c einer elektrischen Batterie b leitend verbunden, die Spitzen 32 dagegen je mit Elektromagneten 47 und von diesen wieder der eine mit dem einen, der andere mit dem anderen Pol der Batterie b.
Ein Anker 33 sitzt zwischen den Polen der einander gegenüberstehenden Elektromagnete. Ein unter diesem Anker angeordnetes Wechselschieberventil steht einerseits durch eine pneumatische Rohrleitung mit einem Kompressionsbehälter 34 und anderer-
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Tritt nun die geringste Abweichung des Apparates aus der Horizontalstellung ein, so taucht je nach der Neigung die eine oder andere Spitze in das Quecksilber ein. Dadurch wird der betreflende Stromkreis geschlossen und der Anker von dem zugehörigen Elektromagnet angezogen, wobei er das Schieberventil in die betreffende Stellung schiebt, so dass der Kolben und somit das Steuer und schliesslich der Apparat zufolge dieser Steuerung wieder in die horizontale Lage gebracht wird. Damit er aber nicht zu weit hinausgeht, ist der Steuerausschlag durch verstellbare Anschläge begrenzt ; auf diese Weise ist eine ausserordentlich genaue Flugrichtung einzuhalten.
Eine andere Steuervorrichtung für die Querstabilisierung (Fig. 12) befindet sich vorn am Apparat ; dieselbe wird ebenfalls selbsttätig in Wirkung gebracht. Der Unterschied besteht nur in der Anwendung eines Magnetes, welcher in seinem Drehpunkt 49 eine entsprechende Reibung hat (Fig. 12). Die beiden Kontaktschrauben 32 sind so angebracht, dass der Magnet zwischen ihnen einen kleinen Spielraum hat. Jede dieser Schrauben ist mit einem Elektromagnet leitend verbunden, welcher in leitende Verbindung mit dem einen bzw. mit dem anderen Pol der Batterie gebracht ist. Die Mitte der Batterie (Fig. 11) ist mit der Achse, auf welcher der Magnet ruht, und somit auch mit dem Magnet leitend verbunden.
Sobald der Magnet nun die eine oder andere
Schraube berührt, wird der Anker, das Schieberventil, der Kolben und somit das Steuer entsprechend bewegt und auf diese Weise der ganze Apparat gesteuert.
Um die Einstellung für die Flugrichtung besonders bei Nacht, Nebel und Wind vornehmen zu können, welcher bestrebt ist, den Apparat von seiner Richtung abzutreiben, ist noch die Einschaltung eines Winddruckmessers und eines Kompasses vorgesehen. Wenn die Geschwindigkeit des Apparates bei seinen Tourenzahlen bekannt ist, so muss sowohl die Windrichtung wie auch die Windstärke festellt werden, was dadurch geschieht, dass man einen Kreis mit dem Apparat durchfliegt und dabei Windmesser und Kompass beobachtet. Auf dieser Rundtour hat man einen
Moment des stärksten und einen des schwächsten Winddruckes. Diese Momente sind vom Wind- messer und zugleich vom Kompass zu notieren.
Subtrahiert man nun nach der vorhandenen
Tabelle den Winddruck, welchen der Apparat bei ruhiger Luft und entsprechender Geschwindigkeit hat vom stärksten abgelesenen Winddruck und addiert ihn zum schwächsten hinzu, so ergibt sich die Windstärke und durch den Kompass die Windrichtung, wonach der drehbar gemachte Magnet und somit die Steuerung eingestellt wird.
Der Winddruckmesser (Fig. 13) besteht aus einem zylindrischen Glasgefäss 38, durch dessen unterem Boden ein Rohr 39 zu einem Trichter 40 führt. welcher vorn vor der Gondel dem Winddruck ausgesetzt ist. 41 ist eine Glocke mit Schwimmer 42. Auf der Glocke ist eine Scheibe 4J befestigt, die als Index dient. Das Rohr 39 reicht bis oben unter die Glocke. Das Gefäss 38 wird soweit mit Flüssigkeit gefüllt, bis die Glocke vermöge des Schwimmers bis zu dem Nullpunkt einer Skala am Gefäss gehoben wird ; die Skala ist dem verschiedenen Winddruck entsprechend eingeteilt.
Sobald der Wind auf den Trichter 40 drückt. teilt sich der Druck dem Raume unter der Glocke mit und hebt diese entsprechend an, indem der Wasserspiegel innerhalb der Glocke nach unten gedrückt wird ; der ausserhalb liegende Wasserspiegel steigt dabei etwas. Da nach dem Archimedischen Gesetz das Gewicht des aus dem Wasser geholten Glockenteiles so gross ist, wie das verdrängte Wasser, so ist der Schwimmer diesem Gesetz entsprechend eingerichtet, d. h. er muss zehnmal leichter wie das verdrängte Wasser gemacht werden, wenn die Skala eine zehnfach vergrösserte Einteilung haben soll.
Um nicht ein zu grosses Glas zu benötigen und unter
Berücksichtigung des Umstandes, dass es bei schwachem Winddruck auf eine möglichst genaue. bei stärkerem Winddruck aber auf eine verhältnismässig weniger genaue Ablesung ankommt, hat die Schwimmerinnenwand eine konische Gestaltung erhalten ; dadurch ist bei schwachem Winddruck die Empfindlichkeit gross, bei höherem Druck geringer. Die Skala am Glasbehälter ist dementsprechend eingeteilt.
Um die Tragfähigkeit zu erhöhen, kann noch eine grössere Flugfläche über dem Apparat angebracht werden und kann diese im Notfall als Fallschirm dienen. Es reichen indessen sämtliche
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zu dienen.
Obwohl der Schwerpunkt unterhalb der Flügel liegt so ist dennoch, um die Stabilität des Apparates im Fluge zu erhöhen, eine Stange 44 (Fig. 2) unterhalb der Gondel befestigt, welche an ihrem untersten Ende ein Gewicht 45 trägt. Ein Scharnier am oberen Ende der Stange 44 lässt eine Bewegung derselben zu, so dass sie vermittelst der Schnur, welche über die Rolle am hinteren Ende der Gondel in deren Inneres führt, nach Erfordernis angezogen oder herabgelassen werden kann. Da diese Stange seitlich nach rechts oder links keine Nachgiebigkeit besitzt, so hält sie vermöge der Schwere ihres Gewichtes 4S den Apparat wagerecht, weil die Flügel nach oben streben, während das Gewicht nach unten zieht.
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