Hubschrauber mit paarweise ineinander kämmenden Rotoren. Die Erfindung bezieht sich auf einen Hubschrauber mit paarweise ineinander käm menden Rotoren, deren Achsverlängerungen einen nach oben offenen Winkel bilden und deren Nabenabstand kleiner als der Rotor halbmesser ist. Ein solches Flugzeug wird nachstehend der Kürze halber als Doppel- schrauber bezeichnet; dabei können die im allgemeinen angetriebenen Rotoren bei Motor ausfall auch autorotieren, so dass das Flug zeug vorübergehend als Tragschrauber ar beitet.
Bei bekannten Hubschraubern mit anderer Rotoranordnung als der vorgenannten ist es üblich, die Rotorflügel an die Nabe oder Umlaufachse so anzulenken, dass die Flügel in zur Umlaufebene senkrechter Richtung frei schwingen können, d. h. bei dieser Be wegung nicht durch Anschläge behindert werden; man hat dabei erreicht, dass von den Flügeln auf die Umlaufachse und damit auf den Flugzeugrumpf keine oder nur sehr ge ringe Kippmomente oder Erschütterungen übertragen werden.
Trotz dieser bekannten Vorteile hat man bisher bei paarweise inein ander kämmenden Rotoren diese Schlagbewe gung der Flügel im Fluge in der zur Um laufebene senkrechten Richtung planmässig mittels Anschläge begrenzt oder gar durch unbewegliche Anbringung der Flügel verun- möglicht. Insbesondere hat man bei einem theoretischen Vorschlag für einen Doppel- schrauber der eingangs genannten Art mit senkrecht zur Flügellängsachse und zur Um laufachse
angeordneten Gelenkachsen An schläge für die Flügel planmässig in der Weise vorgesehen, dass die einander gegen überliegenden Flügel eines Rotors nur solche nach oben offene Winkel einschliessen können, die kleiner als<B>180'</B> sind. Eine solche Be schränkung des Schlagwinkels der Flügel bringt aber mit sich, dass die Flügel im Fluge auf die .Anschläge aufschlagen und hier durch Kippmomente und Erschütterungen auf den Flugzeugrumpf übertragen.
Trotz dieser Nachteile hat man bisher bei Doppelschraubern mit der eingangs genann ten Rotoranordnung die Begrenzung der Schwingweite der Flügel schon aus baulichen Gründen für unerlässlich gehalten, weil bei dieser Rotoranordnung sowohl zwischen den beiden Rotoren als auch zwischen je einem Rotor und dem Rumpf von vornherein nur sehr begrenzter Raum zur Verfügung steht; ausserdem hielt man es gemäss dem oben genannten theoretischen Vorschlag für un erlässlich, den Schwingungsbereich der Flü gel durch mechanische Mittel von vornherein einzuschränken, und zwar zur Vermeidung der Gefahr, dass die Flügel des einen Rotors Bauteile des gegenläufig mit ihm kämmen den andern Rotors berühren.
Die Erfindung geht nun von der Erkennt nis aus, dass diese bisher als unerlässlich an gesehenen mechanischen Mittel zur Begren zung des Schwingungsbereiches der Flügel der Grund dafür sind, dass die Benutzung der bekannten, in dieser Weise gebauten Doppel- schrauber wegen der auf den Flugzeugrumpf übertragenen Kippmomente und Erschütte rungen praktisch unmöglich war. Insbeson dere wurde festgestellt, dass gerade bei Dop pelschraubern diese Kippmomente und Er schütterungen unerträglich gross werden.
Bei geringem Abstand der sich kreuzenden Rotor flügel mit nach innen stark zunehmender Flügeltiefe üben nämlich die Flügel eine grosse aerodynamische Wirkung aufeinander aus.
Gemäss der Erfindung zeichnet sich der Hubschrauber durch Schlaggelenke zwischen den Flügeln und ihrer Nabe von solcher An- erdnung in bezug auf die zugehörige Um laufachse in Verbindung mit solcher Grösse des von den Umlaufachsen gebildeten Win kels aus, dass die Schwingweite der zur Um laufachse senkrechten Bewegungskomponente der Flügelschwingung sich während des Fluges frei, d. h. ohne Begrenzung durch Anschläge, einstellt. Die Erfindung beruht demgemäss auf der Erkenntnis, dass sich die Gefahr der Berührung von Flügeln des einen Rotors mit Flügeln des andern Rotors im Flug,- unter Verzicht auf die Anwendung mechanischer Begrenzungsmittel vermeiden lässt.
Im Falle senkrecht zur Umlaufachse angelenkter Flügel können also im Gegen satz zu den eingangs erwähnten, bekannten Doppelschraubern die Flügel ein und des selben Rotors im Fluge miteinander auch sol che nach oben offene Winkel bilden, die grösser als 180 sind. Ausserdem gestattet die Erfindung den Flügeln, auch atmosphäri schen Störungen normaler Grösse, z. B. Böen, durch entsprechend grössere Schwingweite nachzugeben. Natürlich ist das Fehlen von Anschlägen nur für die im Fluge sich er gebenden Verhältnisse gedacht; beim Aus lauf der Rotoren hört allmählich die Schwing bewegung und die durch die Fliehkräfte und Luftkräfte bedingte Schwebelage der Flügel auf, so dass diese sich dann in bekannter Weise auf entsprechend tiefliegende Stütz punkte oder Anschläge an der Nabe auflegen.
Gegenüber den bekannten bisher erfolg reichsten Hubschraubern mit zwei gegenläufi gen, nebeneinander liegenden Hubschrauben, deren Umlaufachsen um mehr als die doppelte Länge eines Flügels voneinander entfernt sind, besitzen die Doppelschrauber mit inein ander kämmenden Rotoren den Vorzug, dass grosse Ausleger von hohem Gewicht und gro ssem Luftwiderstand, wie sie bei jenen be kannten Hubschraubern wegen des grossen Abstandes der Umlaufachsen erforderlich sind, vermieden werden, und dass auch der aerodynamische Wirkungsgrad der beiden Rotoren durch das In- bezw. Übereinander- greifen verbessert wird.
Auf der Zeichnung sind mehrere Ausfüh- rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt in Seitenansicht und Fig. in Ansicht von vorn schematisch eine Aus führungsform des Doppelschraubers. Die zwei Rotoren haben einen Abstand der Naben 5 voneinander, der kleiner ist als der Halb messer der Rotoren. Die Rotoren kämmen deshalb mit ihren Flügeln 7 ineinander, wenn sie sich um ihre Achsen 10 drehen. Die strichpunktiert gezeichneten Verlängerungen dieser Achsen bilden einen nach oben offenen Winkel 2 y.
Jeder Flügel 7 ist mit seiner Nabe 5 durch ein Gelenk 8 verbunden, wel ches den Flügeln im Fluge freies Schwingen senkrecht zu ihrer Umlaufebene ermöglicht. Der hierzu erforderliche Raum zwischen zwei sich kreuzenden Flügeln wird durch die Nei gung der Umlaufachsen im Winkel 2 y zu einander gewährleistet. Vor dem Start liegen die Flügel der dann noch nicht angetriebenen Rotoren auf nicht gezeichneten Anschlägen an der Nabe oder am Rumpf auf. Beim An trieb hebt die Zentrifugalkraft die Flügel von diesen Anschlägen ab.
Im Fluge beschreiben die Flügel ungefähr eine zu ihrer Umlauf achse geneigte Kegelfläche, führen also eine periodische Schwing- oder Schlagbewegung um ihre Schlaggelenke 8 aus, bei der sie ein ander und die Ruheanschläge nicht be rühren.
Die von den Rotoren auf den Flugzeug rumpf ausgeübte Luftkraft L besitzt in bezug auf den Schwerpunkt S einen Hebel arm b. Dieser Hebelarm b ist so gewählt, dass im allgemeinen das Moment der Luftkraft L in bezug auf den Flugzeuggesamtschwer punkt S ebenso gross ist wie das in umgekehr ter Drehrichtung in bezug auf den Punkt S wirkende, infolge der winkeligen Anordnung der Rotorachsen zueinander entstehende Rück drehmoment, dessen Grösse von dem An triebsdrehmoment der beiden Schrauben ab hängt.
Da dieses Rückdrehmoment veränderliche Grösse besitzt, ist zweckmässig vorgesehen, dass der Flugzeugsteuerung, die mittels eines Leitwerks oder durch Neigen eines Rotors oder durch periodische Verstellung der Flügeleinstellwinkel eines Rotors beim Um lauf bewirkt wird, von Hand oder selbsttätig eine Ausgleichssteuerbewegung überlagert wird, die das Rückdrehmoment ausgleicht, soweit es nicht bereits durch die entspre chende Wahl des Nabenarmes b aufgewogen ist. Für diesen Ausgleich müssen demgemäss bei den jeweiligen Steuerorganen Steuerwege bezw. Steuerausschläge vorgesehen werden, die grösser sind als diejenigen Steuerwege bezw. Steuerausschläge, die für einen ent- sprechenden Hubschrauber mit zwei par allelen Rotorachsen erforderlich wären.
Fig. 2 zeigt, dass sich die Verlängerungen der Rotorachsen, die strichpunktiert ein gezeichnet sind, im Punkt _ in der Nähe des Gesamtschwerpunktes S schneiden, und zwar zweckmässig oberhalb des Schwerpunktes. Mit dieser Anordnung wird eine Seitenstabi lität ähnlich wie durch die bekannte V-Stel- lung der Tragflächen von Starrflüglern er zielt.
Ausserdem ist es zweckmässig, . dass, wie aus Fig. 1 folgt, die Verbindungslinie der beiden Naben senkrecht zur Flugrichtung verläuft; denn diese Anordnung gewährt den Vorteil, dass die Anströmungsverhältnisse sich bei den beiden Rotoren im Vorwärts flug nicht unterscheiden und dass zugunsten des aerodynamischen Wirkungsgrades ein Arbeiten des einen Rotors im Abwind des andern Rotors vermieden wird, was zur Ver meidung gegenseitiger Störung gerade bei in einander kämmenden Rotoren wichtig ist.
Fig. 3 zeigt einen Rotor im einzelnen in Draufsicht. Die Flügel 7 sind nicht in un mittelbarer Nähe der Umlaufachse 10 und auch nicht unmittelbar an der Nabe 5, sondern an in der Rotornabe 5 biegesteif be- festigten, radial gerichteten Armen 6 mittels ihrer Schlaggelenke 8 angelenkt; hierdurch wird nämlich in konstruktiv einfacher Weise der Schlagbereich der Flügel des einen Ro tors vom Schlagbereich der Flügel des andern Rotors entfernt, wie nachstehend anhand von Fig. 4 und 5 erläutert ist.
Deshalb sind auch Anschläge für die Flügel 7 trotz dem engen Ineinanderkämmen der Rotoren im Fluge weggelassen.
Zweckmässig sind für die Rotoren verhält nismässig starre Steilschraubenflügel verwen det, zu dem Zwecke, die Berührung der Flü gel des einen Rotors mit den Flügeln des andern Rotors auch bei plötzlichen un gewöhnlichen Flugbedingungen, wie z. B. Windstössen, infolge Durchbiegung der Flü gel zu vermeiden.
Fig. 4 stellt schematisch die Anordnung zweier ineinander kämmender Rotoren ge- mäss Fig. 3 dar. In dieser Figur bedeutet a den Abstand des Schlaggelenkes eines Flügels 7 von der Rotor- oder Umlaufachse 10, 2 y den nach oben offenen Winkel, den die Ver längerungen der beiden Umlaufachsen mitein ander bilden, und ss den Schlagwinkel eines Flügels 7, der positiv ist, wenn der Flügel über der senkrecht zur Achse 10 durch die Nabe 5 und den zugehörigen Arm 6 gedach ten Ebene steht.
In Fig. 5 ist zeichnerisch dargestellt, wel cher freie Schlagwinkel der Flügel bei ver schiedenen Abständen a des Schlaggelenkes von der zugehörigen Umlaufachse ermöglicht wird. Auf der waagrechten Achse des Dia grammes der Fig. 5 ist der Abstand x des Schnittpunktes der Grundrissprojektionen der Mittellinien bezw. Längsachsen zweier. beim Umlauf zufällig gerade übereinander befind licher Flügel 7 von der zugehörigen Umlauf achse 10 aufgetragen. Als Längeneinheit wurde hierbei der Abstand der Naben der beiden Rotoren c = 1 angesetzt. Auf der senkrechten Koordinatenachse sind die senk rechten Abstände y zwischen den Mittel linien bezw. Längsachsen der genannten Flü gel 7 bezw. ihrer radialen Nabenarme 6 im Kreuzungspunkt x ihrer Grundrissprojek tionen aufgetragen.
Die drei eingezeichneten Kurven gelten für folgende drei Werte der Gelenkabstände: a = 0,5, a. = 0,7 und a = 0,9. Diese Werte bezeichnen zugleich das für die jeweilige Kurve geltende Ver hältnis von a zu c.
Die Abstände y sind für den Schlag winkel ss = - 8 der Flügel berechnet, wo bei diese infolge des negativen Wertes von ss eine in bezug auf die senkrecht zur Um laufachse 10 durch die Nabe 5 gedachte Ebene nach unten gerichtete Stellung ein nehmen. Ferner ist bei Fig. 5 in Übereinstim mung mit Fig. 4 zugrunde gelegt, dass der von den beiden Umlaufachsen 10 gebildete Kreuzungswinkel 2 y = 2.12 = 24 be trägt.
Unter diesen Voraussetzungen ergibt sich, dass der senkrechte Abstand y zwischen zwei gerade übereinander befindlichen Flügeln und damit der Spielraum für zusätzliche Schlagbewegung dieser Flügel um so grösser ist, je grösser der Abstand a des Schlaggelen kes von der Umlaufachse gewählt ist. Ein solcher Spielraum für zusätzliche 'Schlag bewegungen ist im allgemeinen erforderlich, da - wie Versuche und Berechnungen ge zeigt haben - im Schnellflug Schlagwinkel bis zu -10 nach unten im hinten gelegenen Kreissektor der Umlaufbahn auftreten.
Fer ner muss man. bei von oben kommenden Böen mit einer zusätzlichen Abwärtsschlagbewe gung des Flügels von etwa 6 rechnen, wenn nicht durch die später angeführten Mittel eine durch Luftkräfte bedingte Begrenzung des Winkels erreicht ist. Innerhalb des Be reiches der vorgenannten freien Schlagwinkel sollen nun im Fluge keine Anschläge auf die Flügel wirken.
In Verbindung mit Fig. 4 und 5 ergibt sich auf Grund von Rechnungen und Ver suchen, dass es zweckmässig ist, den Abstand a der Schlaggelenke 8 der Flügel 7 eines Ro tors von der zugehörigen Umlaufachse 10 etwa 0,8 bis 1,2 des Abstandes c beider Nabenmittelpunkte zu wählen und ferner ge gebenenfalls die Nabenarme 6 abweichend von der Fig. 4 und entsprechend Fig. 6, die eine abgeänderte Ausführungsform des Ro tors zeigt, auf dem Kegelmantel eines nach oben geöffneten Kegels mit der Umlaufachse <B>1.0</B> als Drehachse anzuordnen, weil dann der freie. Schlagbereich für die Flügel grösser wird.
Auf Grund der vorgenannten Massnah men ist es möglich, den Abstand c der Mittel- punkte der Naben kleiner als 10 % des Durch messers des Rotors und den Winkel 2 y zwi schen den Umlaufachsen kleiner als 30 zu halten, ohne dass es erforderlich wäre, den Schlagbereich der Flügel im Fluge durch Anschläge zu beschränken. Durch Kleinhal ten des Winkels y wird auch der Leistungs verlust klein gehalten, der dadurch entsteht, dass nur die senkrechten Komponenten der Luftkraft jedes einzelnen Rotors zum Tragen des Flugzeuges in Betracht kommen.
Ferner ermöglicht ein Kleinhalten des Abstandes c der Schraubennaben ein entsprechendes Klein halten des Luftwiderstandes und die er wünschte Verlegung des Schnittpunktes der Umlaufachsen nahe über den Flugzeug- schwerpunkt.
In Fig. 6 ist unter Verwendung der Kur ven nach Fig. 5 der Schlagbereich eines Flü gels des- einen Rotors über der Nabe 5 und den schrägen Nabenarmen 6 mit dem Schlag gelenk 8 und der Wurzel des Flügels 7 des andern Rotors aufgezeichnet: Man erkennt aus dieser Figur, dass es zweckmässig ist, die Nabenarme 6 auch deshalb auf dem Kegel mantel eines nach oben offenen Kegels über der Umlaufachse anzuordnen, um ihren Ver lauf dem Verlauf des über sie hinwegstrei chenden Flügels möglichst gut anzupassen.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungs form eines Rotors mit geneigten Nabenarmen 6 in gegenüber Fig. 6 kleinerem Massstabe, von der Seite gesehen. Die Arme 6 sind dabei an einer mit der Umlaufachse 10 starr ver bundenen Nabe 5 angeordnet.
Fig. 8 zeigt eine der Fig. 7 ähnliche Aus führungsform eines Rotors, bei der jedoch die Nabenarme 6 an einem Mittelstück 11 be festigt sind, das durch ein Gelenk 9 mit der Umlaufachse 10 verbunden ist. Die Achse des Gelenkes 9 steht senkrecht zur Umlauf achse und zu den Längsachsen der beiden Flügel. Auch hier tragen die Nabenarme die Schlaggelenke 8 der Flügel sowie Schwenk gelenke 12, die die Verbindung zwischen den Schlaggelenken 8 und den Nabenarmen 6 herstellen.
Sehwenkgelenke wie die Gelenke 12 sind zwar bei Hubschraubern mit nur einem Ro tor oder mit zwei nicht miteinander kämmen den Rotoren bekannt, jedoch bei ineinander kämmenden Rotoren bisher vermieden wor den, weil man vermutete, dass die Schwenk bewegung eine Gefahr der Berührung der Flügel des einen Rotors mit den Flügeln des andern Rotors mit sich bringt. Durch Ver suche bestätigte Berechnungen haben jedoch überraschend gezeigt, dass die waagrechten Schwingungsausschläge der Flügel im Flug nur wenige Grade betragen, so dass man zur Ausschaltung der Übertragung von Bie gungsmomenten oder zu deren Verringerung auch bei Doppelschraubern zweckmässig von den an sich bekannten Schwenkgelenken Ge brauch machen kann.
Gemäss weiteren Versuchen hat sich ein besonders ruhiger Lauf der Rotoren ergeben, wenn man entsprechend Fig. 7 oder 8 - aber entgegen- der bisher üblichen Anordnung die Schwenkgelenke auf einem beim Umlauf des Rotors nicht schwingenden Teil, also: zwi schen den Schlaggelenken 8 und der Umlauf achse 10 anbringt. Der Grund für den so er zielten ruhigen Lauf besteht darin, dass ver möge dieser Anordnung der Schwenkgelenke der Winkel zwischen der Achse des Schlag gelenkes 8 und der Achse des Flügels 7 sich bei Schwenkungen der Flügel nicht ändert.
Die Fig. 8 zeigt ferner die Anordnung von Dämpfern 120 unterhalb der Schwenk gelenke 12. Diese Anordnung empfiehlt sich - entgegen der sonst üblichen Anordnung oberhalb der Schwenkgelenke - ganz= all gemein für den Doppelschrauber, da unter halb der Schwenkgelenke in der- Regel der einzige freie Raum besteht, in dem die Dämp- fer ohne Beeinträchtigung der Schlagbewe gung der Flügel angebracht werden können.
Die Ausführungsform nach Fig. 8 bringt einen grundsätzlichen Vorteil- gegenüber der Ausführungsform nach Fig: 7 durch die Ge lenkverbindung zwischen dem Mittelstück 11 und der Umlaufachse 10 (wie sie den D.
R. P. Nr. 617916, Nr. 632018 und Nr. 653402 ent spricht); die Anwendung solcher Gelenke wie, sie anhand der Fig. 10, 14 und 15 an weite ren Ausführungsbeispielen nachstehend ge schildert- werden, ist nämlich gerade für einen Doppelschrauber wichtig, bei dem- aus den vorgenannten Gründen mit dem Mittel stück biegesteif verbundene Nabenarme ver wendet sind;
denn diese Nabenarme 6 bilden, in bezug auf die Umlaufachse 10 Hebelarme für die in beträchtlichem Ausmass an den Ge lenken 8 und 12 von den Flügeln 7 erzeugten Kräfte, so dass Kippmomente auf die Um laufachse 10 und damit auf den Flugzeug rumpf übertragen würden, wenn das Mittel- stück 11 in bezug auf die Umlaufachse nicht gelenkig angeordnet wäre.
Bei einem Rotor mit drei oder mehr Flü geln treten an Stelle des für einen Rotor mit nur zwei Flügeln bestimmten Bolzengelenkes 9 zweckmässig Kardangelenke. Statt solche Einzelgelenke zwischen je einer Umlaufachse und dem zugehörigen Rotor anzuordnen, ge nügt zur Vermeidung der Übertragung von Kippmomenten auf den Flugzeugrumpf ein einziges Kardangelenk zwischen dem Rumpf und einem Gehäuse, das in an sich bekannter Weise die beiden Einzelumlaufachsen 10 der beiden Rotoren umfasst und mit diesen ge meinsam verschwenkbar ist.
Fig. 9 zeigt in Draufsicht eine Ausfüh rungsform eines Doppelschraubers, bei dem Steuerschrauben 33 vorgesehen sind. Die An stellwinkel der Flügel dieser Steuerschrauben können durch Verschwenkung gegenüber der Nabe einstellbar sein, um den Schub der Steuerschrauben willkürlich nach Massgabe der gewünschten Steuerung des Rumpfes zu verändern. Es empfiehlt sich nämlich, die Anwendung dieses Steuermittels für die Steuerung der Fluglage des Flugzeugrumpfes gerade bei einem Doppelschrauber mit frei schlagenden Flügeln und insbesondere im Zusammenhang mit einer den ganzen Rotor neigenden Steuerung (Kopfsteuerung) oder einer Flügelsteuerung, um die durch das Steuern bedingten zusätzlichen Schlagbewe gungen bezw.
Neigungen der Flügel der Ro toren zur Vermeidung jeglicher Berührungs gefahr der Flügel des einen Rotors mit den Flügeln des andern Rotors klein zu halten.
Fig. 10 zeigt einen Rotor mit zwei Flü geln. Hier sind die in der Pfeilrichtung W umlaufenden Flügel 7 um eine zur Umlauf achse 10 senkrechte Achse drehbar, die mit den Längsachsen der Flügel 7 einen Win kel T einschliesst und durch ein Lager 800 bestimmt wird, in welchem der Verbindungs holm 660 der beiden Flügel drehbar ist.
Mit dieser Lagerung wird erreicht, dass sich der Anstellwinkel eines Flügels bei des sen Aufwärtsbewegung (Flügelaufschlag) verringert und bei dessen Abwärtsbewegung (Flügelniederschlag) vergrössert. Diese Wir kung ist ganz allgemein gerade für einen Doppelschrauber mit freischlagenden Flügeln erwünscht, um die freien, im übrigen durch die Luftkräfte bedingten Schlagbewegungen im Ausschlag möglichst klein zu halten. Das gleiche gilt für die weiter unten beschriebe nen, in dieser Hinsicht ähnlichen Ausfüh rungsformen nach Fig. 13, 14 und 15.
Fig. 11 zeigt die Rotoren einer Ausfüh rungsform des Doppelschraubers in Ansicht von vorne. Hierbei ist ein die beiden Umlauf achsen 10 umfassendes Gehäuse 13 vor gesehen, in dem diese beiden Achsen gelagert sind. Das Gehäuse ist um eine Querachse 14 verschwenkbar, die quer zur Flugrichtung verläuft. Diese Querachse ist in einem mit dem Rumpf verbundenen Tragorgan 15 dreh bar gelagert.
Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform ähn lich der nach Fig. 11 in Seitenansicht. Es ist ersichtlich, dass die Querachse 14 einen auf ihr lose drehbaren Steuerhebel 160 trägt, der durch Parallelführungsteile 17, 18, 19 mit der Nabe 5 verbunden ist, so dass bei Ver- schwenkung des frei drehbaren Gehäuses sich der Winkel des Führungsteils 18 und damit zugleich der Winkel der Ebene des von den Spitzen der Flügel 7 beschriebenen greises zur Rumpfachse nicht ändert.
Diese Lage rung eines beide Umlaufachsen umfassenden Gehäuses 13 hat den Vorzug, dass das durch die winkelige Anordnung der Umlaufachsen entstehende Rückdrehmoment über die Quer achse 14 nicht weiter geleitet wird.
Wie allgemein bei Fig. 8 erwähnt, kann auch bei den besonderen Ausführungsformen nach Fig. 11 und 12 eine kardanische Lage rung des Gehäuses 13 dadurch erzielt sein, dass das Gehäuse um eine weitere, senkrecht zur Querachse 14, d. h. in der Flugrichtung verlaufende Achse drehbar ist, um Kipp- momente vom Rumpf fernzuhalten.
Fig. 13 zeigt den einen Rotor einer weite ren Ausführungsform des Doppelschraubers, bei dem die Anlenkung und Steuerung der Flügel dem D. R ."P. Nr. 567584 von Breguet entspricht; diese können mit Vorteil zu dem angestrebten Zweck Anwendung finden, die Schlagbewegungen wunschgemäss klein zu halten.
Bei dieser Ausführungsform sind an der Umlaufachse 10 Nabenarme 600 durch Ge lenke 90 derart angeschlossen, dass sie zu sammen mit den Flügeln. 7 unabhängig von einander Schlagbewegungen ausführen kön nen. Innerhalb der Arme 600 befinden sich die Steuergelenke 35. An den äussern Enden der Achsen dieser Gelenke 35 sitzt je ein Kardangelenk, das sich aus einem Schwenk gelenk 12 und einem Schlaggelenk 8 zu sammensetzt, an die sich die Flügelwurzel 70 anschliesst.
Zur Verdrehung der Steuergelenke 35 greift an den äussern Enden der Achsen je ein Steuerhebel 134 an, der durch Vermitt- lung einer Stossstange, die in der Figur in der Längsrichtung gesehen wird, und eines Hebels 142 gesteuert wird. Der Hebel 142 sitzt fest an einem in bezug auf die Umlauf achse 10 in nicht gezeichneter Weise kar danisch gelagerten Führungskranz 141, der die Drehbewegung der Umlaufachse 10 mit macht. Auf diesem Führungskranz ist mit tels eines Lagers 47 ein .Steuerring 48 dreh bar gelagert, an dem der Steuerknüppel 16 zwecks allseitiger Verschwenkung des Steuer ringes 48 angreift.
Mit dieser Steuereinrichtung wird er reicht, dass beim Nach-oben-schlagen eines Flügels (Flügelaufschlag) um das Gelenk 90 eine Verminderung des Aasstellwinkels des Flügels eintritt, da die Gelenke 8 und 12 beim Flügelaufschlag, nach oben mitgenom men werden, während der Gelenkkopf 143 von dem zugehörigen Hebel 142 in seiner je weilig zuvor fest eingestellten Lage fest gehalten wird, so dass der Steuerhebel 134 im Sinne einer Verringerung des Aasstellwin- kels verschwenkt wird.
Die umgekehrte Ver- schwenkung des Steuerhebels 134 ergibt eine Vergrösserung des Aasstellwinkels der Flügel beim Abwärtsschlagen der Flügel (Flügel niederschlag).
Bei der Ausführung nach Fig. 13 werden also die auf die Flügel wirkenden Luftkräfte dazu benutzt, die gewünschte Veränderung des Anstellwinkels der Flügel beim Umlauf selbsttätig herbeizuführen, und zwar bei je dem Flügel gesondert, unabhängig von dem bezw. den andern Flügeln. Dies bringt den Vorteil, dass auch örtlich begrenzt auf tretende, etwa nur auf einen Flügel wirkende Windstösse den selbsttätigen Ausgleich durch Veränderung des Anstellwinkels dieses einen Flügels mit sich bringen.
Konstruktiv einfacher sind jedoch Ro toren nach Fig. 14, bei welchen die .Steuerung des Aasstellwinkels mittels eines allen Flü geln gemeinsam verschwenkbaren Mittel stückes erfolgt. Derartige Rotoren haben ge genüber den Rotoren nach Fig. 13 den Vor zug, dass alle Flügel zugleich vermöge der auf sie wirkenden Luftkräfte an einem Aus gleich durch Anstellwinkelveränderung mit wirken.
Eine schräge Schlaggelenkachse, wie sie bei der Ausführungsform nach Fig. 14 durch das Lager 800 bestimmt wird, ist jedoch auch bei der Ausführung nach Fig. 13 zwar nicht materiell verkörpert, jedoch virtuell vor handen, da die Flügel vermöge der beschrie benen Steuerung mittels des festgehaltenen Gelenkkopfes 143 des Steuerhebels 134 tat sächlich eine Schlagbewegung um gedachte, schräg zu den Flügellängsachsen verlaufende Schlagachsen ausführen.
r Fig. 14 zeigt dabei eine im wesentlichen der Fig. 10 entsprechende Draufsicht auf einen Rotor, bei dem jedoch im Gegensatz zu Fig. 10 ausser dem durch das Lager 800 ge bildeten gemeinsamen Schlaggelenk Einzel schlaggelenke 8 für die Flügel vorgesehen sind, um die Biegemomente in den Flügel wurzeln 70 zu verringern. Das Lager 800 bil det einen Teil der Umlaufachse 10, wird also bei deren Drehung mitgenommen.
Fig. 15 zeigt einen Rotor mit einer Steue rung, wie sie in den D. R. P. Nr: 617916, Nr. 652018 und Nr. 653402 von Flettner an sich bereits früher vorgeschlagen worden ist und die nun mit dem Zweck angewendet wird, bei Flügelaufschlag den Flügelanstell- Winkel zu verringern und bei Flügelnieder schlag zu vergrössern.
Die Steuerung ist gemäss Fig. 15 an einem Rotor mit nur zwei Flügeln veran schaulicht. Sie lässt sich konstruktiv einfach auch auf Rotoren mit mehr als zwei Flügeln anwenden, im Gegensatz zu den Steuerungen nach Fig. 13 und 1.4. Im letztgenannten Fall von mehr als zwei Flügeln muss die alle Flü gel tragende Nabe in bezug auf die Umlauf achse allseitig verschwenkbar sein.
Im Falle der Fig. 15 ist: die den Flügeln gemeinsame Nabe (Taumelkopf) 110 ledig lich um eine Achse 900 waagebalkenartig verschwenkbar, die in einem mit der Umlauf achse 10 verbundenen Teil gelagert ist, also deren Drehung mitmacht. In der Nabe sind die Flügel mittels Steuergelenke 35 mit Ach sen in Richtung der Flügellängsachsen dreh bar gelagert. Die Einstellung der Flügel mit diese Achsen erfolgt mittels der Steuerarme 340, die fest auf den Achsen der Gelenke 35 sitzen und die im übrigen den Steuerhebeln 134 nach Fig. 13 entsprechen.
Bei bestimmter Einstellung der Flügelsteuerung werden die Endpunkte der Steuerarme 340 in bezug auf die Umlaufachse festgehalten, so dass bei der durch die Luftkräfte bewirkten Verschwen- kung der Nabe 110 um die Achse 900 die. ge wünschte Veränderung des Anstellwinkels durch die Mitnahme der Steuergelenkachsen und Verschwenkung der Steuerarme 340 her beigeführt wird.
In den Fig. 16 bis 21 sind Rotoren ver schiedener Ausführungsformen gezeigt, bei welchen bei allen die Schlagachsen der Flü gel mit den Flügellängsachsen spitze Winkel bilden. derart, dass sich der Anstellwinkel beim Aufschlag verringert und beim Nieder sehlaä vergrössert; der Grad dieser Kopplung hängt von der Grösse des von der Schlagachse des Flügels mit der Flügellängsachse gebil deten spitzen Winkels ab. Ferner ist zwischen je einem Schlaggelenk und der Rotormitte ein Schwenkgelenk angeordnet.
Hierdurch wird der Winkel e zwischen der Schlagachse und der Flügellängsachse unabhängig von dem Schwenkwinkel und damit unabhängig von dem Antriebsdrehmoment.
Ausser den Schlaggelenken und Schwenk gelenken sind zwischen der Rotormitte und dem Schlaggelenk noch besondere, wenig stens angenähert senkrecht zu den Schlag achsen verlaufende Steuergelenkachsen vor gesehen, um die die Flügel einstellbar sind; dabei sind die Schwenkgelenke zweckentspre chend zwischen die Steuergelenke und die Schlaggelenke eingeschaltet. Die mathemati schen Achsen der je drei in der beschriebenen Weise hintereinandergeschalteten Gelenke je des Flügels schneiden sich in einem Punkte, um dadurch störende Momente um die Steuer gelenkachsen zu vermeiden.
Fig. 16 ist eine Draufsicht auf einen Ro tor, dessen Flügel 7 durch ein schräges Schlaggelenk 8 unter Zwischenschaltung eines Steuergelenkes 35 mit dem Arm 6 und der Nabe 5 verbunden sind. Die Achse des Schlaggelenkes 8 bildet einen spitzen Win kel il mit der Flügellängsachse. Durch die Schräglage des Gelenkes ist jede Auf- und Abbewegung des Flügels mit einer Anstell winkelveränderung des Flügels verbunden.
Im Fluge stellt sich der Flügel in bekann ter Weise in eine Gleichgewichtsstellung zwischen den Flieh- und Massenkräften und den Luftkräften ein. Entsteht nun zum Bei spiel eine. Auftriebserhöhung als Folge einer Böe oder dergl., so schlägt der Flügel auf- @@,ärts und vermindert gleichzeitig den An stellwinkel. Hierdurch wird wiederum der Auftrieb erniedrigt und der Flügel eher zu einem Stillstand in der Schlagbewegung ge bracht. Die Steuerung der Flügel lässt sich durch ein Verdrehen der Steuergelenke 35 finit Hilfe eines Hebels 34 erreichen.
Das Ge lenk kann dabei periodisch während eines Umlaufes (Höhen- und Quersteuerung) oder für alle Flügel gleichzeitig (Seitensteuerung, Umsteuern von Hubschraubenflug auf Trag schraubenflug) gesteuert werden. Die Wir kung des Steuergelenkes ist derart, dass der Flügel um einen Anstellwinkel-Mittelwert schlägt, der von der Einstellung des Steuer gelenkes abhängt. Ist z. B. das Kugelgelenk 34 des Hebels tiefgestellt, so ergibt sich für die Mittellage des Flügels ein hoher Aasstell- winkel und dementsprechend eine Schubzu nahme des Flügels.
Fig. 17 und 18 zeigen ähnliche Rotoren in Draufsicht, bei denen aber noch ein Schwenkgelenk 12 vorgesehen ist, das zur Herabsetzung der Momente und Kräfte in der Drehebene vorteilhaft ist. In diesem Schwenk gelenk 12 kann eine Dämpfung durch Rei bung oder dergl. eingebaut sein. Wichtig ist bei dieser Ausführung, dass das Schwenk gelenk 12 zwischen der Nabe und dem Schlaggelenk 8 angeordnet ist. Der Reihen folge nach sind die Gelenke so angeordnet, dass sich zuerst das Steuergelenk 35 an die Nabe 5 anschliesst; dann folgt das Schwenk gelenk 12 und schliesslich das Schlaggelenk B.
Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass der Winkel t zwischen Flügellängsachse und Schlaggelenk sich nicht verändert, wenn der Flügel um das Schwenkgelenk schwenkt, so dass auch bei Schwenkungen der Flügel die als günstig eingestellte Kopplung zwi schen Schlag- und Aasstellwinkel unverändert bleibt. Durch Anordnung des Steuergelenkes als nabennächstes Gelenk werden kinemati sche Fehler in der Steuerung vermieden.
In Fig. 17 ist z. B. der Zustand bei Trag schraubenflug, in Fig. 18 der Zustand bei Hubschraubenflug dargestellt. Im Hub schraubenzustand eilt der Flügel der Nabe nach, und trotz dieses Nacheilens wird der Winkel 27 beibehalten; somit bleibt auch der Grad der Kopplung zwischen Anstell- und Schlagwinkel bestehen.
Wo es die Verhältnisse zulassen (schwere Flügel, hohe Drehzahlen), kann der Winkel 19 weniger spitz sein, als in Fig. 16 bis 18 ge zeichnet ist. In diesen Fällen ist es an gebracht, die Steuerung durch Drehen der Gelenke um eine Achse, die möglichst mit der Flügellängsachse zusammenfällt, erfolgen zu lassen. Eine solche Rotorausführung zeigt Fig. 19 in Draufsicht. Der Flügel 7 ist über das Schlaggelenk 8 und das Schwenkgelenk 12 mit dem Steuergelenk 35 und der Nabe 5 verbunden. Die Steuergelenkachse liegt in der Verlängerung der Flügellängsachse und wird durch einen Hebel am Kugelgelenk 34 periodisch oder simultan verstellt.
Zur Verminderung von Erschütterungen aus den Schlagbewegungen der Flügel auf die Nabe oder auf die Steuerung kann noch ein zweites Schlaggelenk 28 weiter aussen am Flügel angebracht sein. Dieses Gelenk hat aber noch den wesentlichen Vorteil, dass man die maximalen Bewegungen des Haupt gelenkes 8 noch mehr begrenzen kann und zum Beispiel bei starken Belastungen (starke Böen) hauptsächlich Bewegungen um das Nebengelenk 28 ausführen lässt.
Durch Wahl eines spitzeren Winkels zur Flügellängsachse am Nebengelenk 28 als am Hauptgelenk 8 kann eine sehr starke Auftriebsverminderung mit der Schlagbewegung gekoppelt werden, so dass keine hohen Belastungen am innern Flügelteil auftreten, auch wenn die Drehung um das Hauptgelenk 8 durch einen Anschlag ausserhalb des normalen Drehbereiches be schränkt ist.
Der Rotor nach Fig. 20 (Seitenansicht) und Fig. 21 (Draufsicht) hat den Vorzug, dass sperrige Bauteile wie Reibungsdämpfer vermieden sind; durch die Neigung des Schwenkgelenkes 12 unter einem spitzen Winkel y wird nämlich eine Dämpfung der Schwenkbewegung erzielt, ohne dass zusätz liche Reibungsdämpfer vorhanden zu sein brauchen. Hierdurch lässt sich die Bauhöhe des Gelenkes herabsetzen.
Weitere Vorteile entstehen dadurch, dass bei geeigneter Wahl der Gelenkneigung und des Abstandes von der Achse eine selbsttätige Anstellwinkelver- änderung erzielt wird, und zwar so, dass bei Antrieb der Flügel nacheilt und-der Aasstell winkel vergrössert wird.
In gleicher Weise würde sich auch der Aasstellwinkel selbst tätig von Hubschrauben- auf Tragschrauben- stellung einstellen, sobald der Motorenantrieb versagt oder gedrosselt wird. Wesentlich ist, dass das schräge Schwenkgelenk 12 der Nabe näher liegt als das Schlaggelenk 8, da dann der Winkel<B>?9</B> unabhängig vom Antriebsdreh- moment ist. In Fig. 22 ist schaubildlich eine weitere Ausführungsform des Rotors zusammen mit der zugehörigen Steuereinrichtung für die Flügel gezeichnet.
In der Zeichnung ist nur eine Nabe 5 mit zwei zum Teil nicht dar gestellten Flügeln gezeigt; jedoch ist die Steuereinrichtung dafür eingerichtet, zu gleich auf die Flügel zweier gegenläufiger, zueinander geneigter Rotoren einzuwirken.
An den in der Nabe 5 drehbar gelagerten Achsen der Steuergelenke 35 sitzen stark ab gebogene Steuerarme 880. An diesen Steuer armen greifen über Kugelgelenke 34 zwei Stossstangen 43 an, deren untere Enden über Kugelgelenke 52 je an eine Stange 410 an geschlossen sind. Die Stangen 410 sind an einem äussern Kardanring 41 befestigt, der mit den zwei Kreuzachsen 440 und 420 und dem innern Kardanring 450 ein nach allen Seiten schwenkbares Kreuzgelenk bildet. Die Achse 420 geht durch Langlöcher 71 in der Umlaufachse 10 hindurch und wird bei Drehung der Achse 10 mitgenommen. Der Antrieb der Umlaufachse 1.0 ist nicht ge zeichnet. Die Achse 420 ist in der Schub stange 54 gelagert, so dass sie zusammen mit dieser in bezug auf die Umlaufachse 10 in der Längsrichtung verschoben werden kann.
Der Kardanring 41 besitzt einen Bund 460, an. dem ein zweiter Steuerring 48 unter Vermittlung eines Kugellagers 17 angreift. Der Steuerring 48 ist über ein Gelenk 53 mit der Steuergestängestange 49 verbunden. Die vorstehend beschriebenen Teile der Steuer einrichtung mit Ausnahme der Stange 49 sind für den zweiten gleichzeitig zu steuernden Rotor symmetrisch, während die Stange 49 und die nachstehend beschriebenen Steuer teile der Steuereinrichtung für beide Rotoren gemeinsam sind.
In der Mitte der Stange 49 ist: mittels eines Kugelgelenkes 55 eine Steuerstange 490 gelagert, deren oberes Ende mittels eines Kugelgelenkes 56 ein Widerlager an einem rumpffesten Teil 57 findet. Das untere Ende der Steuerstange 490 ist mittels eines Kugel gelenkes 58 an den gewöhnlichen Steuer knüppel 16 angeschlossen. Dieser Knüppel 16 ist mit der Achse 59 in einem Gabelteil 72 schwenkbar gelagert, der mit der Achse 63 in einer zur Richtung der Schwenkachse 59 und zum Knüppel senkrechten Richtung drehbar gelagert ist. Die Achse 63 befindet sich in einem Teil 64, der auf einer Welle 61 festsitzt, die in zwei rumpffesten Teilen 62 drehbar gelagert ist.
Die rumpffesten Teile 62 bilden ferner ein Lager für eine Welle 69, auf deren Enden Gabelteile 67 aufgekeilt sind. Die gespalte nen Enden der Gabelteile 67 greifen über Zapfen 66, die von dem äussern Teil eines Achsiallagers 65 abstehen, mittels dessen innerem Teil die Stange 54 drehbar gelagert ist.
An der Welle 69 bezw. an dem einen Gabelteil 67 greift ein Steuerhebel 68 an, mittels dessen die Gabelteile um die Welle 69 verschwenkt werden können. Bei einer sol chen Verschwenkung des Hebels 68 wird die Stange 54 in der Längsrichtung in bezug auf die Umlaufachse 10 verschoben, wobei sie die Achse 420 den Langlöchern 71 entlang ver schiebt; gleichzeitig werden damit die Stoss stangen 43 verschoben und die Steuerarme 880 zusammen mit den Achsen der Steuer gelenke 35 verdreht.
Der Steuerknüppel 16 ermöglicht, wie er sichtlich, vermittels der beschriebenen Steuer einrichtung eine gegensinnige Verschwen- kung der Flügel 7 vorzunehmen, die sich der Flügeleinstellung für jeden Punkt der Um laufbahn überlagert. Auf diese Weise wird die Lage der von den Spitzen der Flügel be schriebenen Umlaufebenen gesteuert. Das Gleiche gilt gleichzeitg von dem an das Steuergestänge angeschlossenen zweiten Rotor.
Ferner ermöglicht der Hebel ' 68, ^an bei den Rotoren sämtliche Flügel gleichsinnig derart zu verschwenken, dass diese Einstel lung im gleichen Masse über den ganzen Um lauf der Flügel, unabhängig von der etwa überlagerten, durch den Knüppel 16 ver ursachten Einstellung, festgehalten wird. Auf diese Weise dient der Hebel 68 dazu, den Schub der beiden Rotoren zu verändern.
Bei einer besonderen Ausführungsform können die Steuerungsteile für die Flügel eines Rotors mit denen des andern Rotors derart verbunden sein, dass eine gleichzeitige Quer- und Höhensteuerung beider Rotoren durch eine gemeinsame Steuerhandhabe er möglicht wird.
Fig. 23 bis 30 zeigen Rotoren mit An schlägen zum Verhindern extremer Schlag bewegungen der Flügel, wie sie beim An lassen oder Abbremsen der Rotoren durch den Wind oder Fahrtwind oder eine Böe ein treten können. Solche extreme Schlagbewe gungen können insbesondere bei niedrigen Drehzahlen der Rotoren vorkommen, solange nämlich die Fliehkraft einen bestimmten Mindestwert unterschreitet. In diesen Fällen würde die Gefahr auftreten, dass die Flügel des einen Rotors die Flügel des andern Rotors berühren.
Es handelt sich also darum, in den oben angegebenen Fällen die Schlagbewegungen und gegebenenfalls auch die Schwenk- oder Steuerbewegungen der Flügel um die betref fenden Gelenkachsen zu begrenzen und den noch im Fluge diese Bewegungen freizu geben, und zwar dadurch, dass der Ausschla,g bereich dieser Bewegungen am Boden durch Anschläge begrenzbar ist, die einzeln oder gemeinsam durch von Hand oder durch Flieh kraft mittels mechanischer, elektrischer, hy draulischer oder pneumatischer Übertra gungsmittel entfernbar sind und also bei Überschreiten einer gewissen Drehzahl oder bei Handbetätigung den vollen Ausschlag bereich freigeben.
Solche steuerbare Anschläge können fer ner dazu dienen, beim Anlaufen und Aus laufen der Rotoren die Flügel so anzuheben, dass - wie erwünscht - der Kegelwinkel der Flügel dem Kegelwinkel im Normalflug möglichst nahe kommt.
In Fig. 23 ist ein Rotor mit durch die Fliehkraft gesteuertem Anschlag in Seiten ansicht dargestellt. Die Flügelwurzel 70 ist mittels des Schlaggelenkes, 8, und des Schwenk gelenkes 12 an dem Gabelkopf 79 des Naben armes 6 aasgelenkt. Vor dem Fluge liegt zwi- sehen der Flügelwurzel 70 und dem An schlag 91 eines mit der Achse des Gelenkes 12 verbundenen Gelenkstückes 78 ein Paar von Rollen 84, die an einem bei 86 an der Wurzel 70 aasgelenkten Lenker 83 befestigt sind.
Der Lenker 83 führt eine Rolle 85, die in Ruhestellung zwischen gabelförmigen An schlägen 87 des Gabelkopfes 79 und eben solchen Anschlägen 91 des Gelenkstückes 78 liegt, das einen Dämpfer 120 besitzt. (Nur die hintern Gabelteile der Anschläge 87 und 91 sind in der Z--ichnung sichtbar.) In Fig. 24 sind die eine T-Form bildenden Rollen 84 und 85 der Deutlichkeit halber perspektivisch dargestellt.
Die Rollen 84 ver hindern, dass der Flügel 7 zu tief herab hängt, während die Rolle 85 die Schwenk bewegung in gewünschter Weise begrenzt. Mit zunehmender Drehzahl beim Anlassen nimmt die Fliehkraft der Teile 83, 84, 85 zu, bis sie genügt, um die Gelenke freizugeben. Die Teile nehmen dann die gestrichelt ge zeichnete Stellung ein, in der die Rollen 84 an einem Anschlag 92 der Flügelwurzel 70 anliegen.
Diese Stellung bleibt während des Fluges aufrechterhalten, bis der Rotor nach der Landung abgebremst wird und eine ge- wisse Drehzahl unterschreitet, bei der sieh die Anschlagrollen 84, 85 wieder zwischen die gelenkig miteinander verbundenen Teile schieben.
Um gleichzeitige Freigabe aller Flügel während des Aaslassens zu erzielen, wird zweckmässig nach Erreichen einer bestimmten Drehzahl der Motor kurz abgedrosselt oder abgekuppelt, da hierdurch die Rollen 84, 85 entlastet werden und ihre Reibung an den Anschlägen aufhört, so dass sie dann frei aus schwingen können.
In Fig. 25 (Seitenansicht) ist ein Rotor mit einem andern durch Fliehkraft gesteuer ten Anschlag dargestellt. Bei diesem sind in der Ruhestellung in ähnlicher Weise wie bei Fig. 23 zwei eine T-Form bildende Rollen 840 und 850 zwischen das Schlaggelenk 8 und das 'Schwenkgelenk 12 eingeschoben.
Zur Erreichung hoher Betätigungskräfte befindet sich in grösserer Entfernung von der Umlauf- achse 10 des Rotors, unter Umständen inner halb des Flügels 7, ein Gewicht 94 an einer auch die Rollen 840, 850 tragenden Schub stange 93. Eine die Rolle 840 samt der Schub stange 93 nach innen drückende, am Ansatz 98 der Flügelwurzel 70 abgestützte Feder 89 ist so bemessen, dass die Rollen 840, 850 erst bei einer vorbestimmten Drehzahl die An schläge 87, 91 und damit den vollen Aus schlagbereich freigeben.
Nach Fig. 26 (Seitenansicht) ist der An schlag in Form eines Exzenters für das Schlaggelenk 8 ausgebildet. Die Flügel wurzel 70 ruht unter Zwischenschaltung des Exzenters auf einer Lippe 780 des Gelenk stückes 78. Die Exzenterachse 95 ist drehbar im Gabelkopf der Flügelwurzel gelagert.
Die Exzenterscheibe 96 wird durch eine Schub- und Pleuelstange 930 um 90 oder weniger ge dreht, sobald die Fliehkraft. eines Gewichtes 940 die die Stange 930 nach innen drückende Kraft einer zwischen einen Bund der Stange 930 und einen in der Flügelwurzel 70 be festigten Teil 980 eingeschalteten Feder 890 überwindet. Hierdurch wird der Ausschlag bereich um die Exzentrizität des Exzenters erweitert, d. h. die Schlagbewegung des Flü gels wird praktisch freigegeben.
Der Exzenter kann auch willkürlich vom Flugzeugführer aus steuerbar ausgebildet sein.
Die durch Fliehkraft oder willkürlich ge- steuerten beschriebenen Anschläge können in sinngemässer Weise auch auf schräge Schlag- und schräge Schwenkgelenke ange wendet sein, z. B. solche nach den Ausfüh rungsformen nach Fig. 16 bis 21..
In Fig. 27 (Seitenansicht) ist eine solche Ausführungsform dargestellt. Sowohl das Schlaggelenk 8 als auch das Schwenkgelenk 12 sind hier schräg zur Längsachse der Flügelwurzel 70 angeordnet. Die eine T-Form bildenden Rollen 840, 850 schieben sich hier infolge der Kraft der Feder 890 in ähnlicher Weise wie bei den vorigen Ausführungen zwischen die Gelenkanschläge,
von denen der Übersichtlichkeit halber nur der Anschlag 87 gezeichnet ist. Die einerseits gegen das Quer- stück 99 der Schubstange 930 und anderseits gegen den Teil 980 abgestützte Feder 890 wird durch die Fliehkraft des Gewichtes 940 schon bei geringen Drehzahlen ausgeglichen.
Die Rollen 840 und 850 sind zweckmässig gewölbt oder kugelförmig; ebenso können die Anschlagflächen kegelförmig, entsprechend den Bewegungen um die Gelenke, geformt sein.
In Fig. 28 (Seitenansicht) ist gezeigt, wie ein durch Fliehkraft gesteuerter Anschlag zur Begrenzung der Schlagbewegungen zweier gegenüberliegender Flügel verwendet sein kann. An der Umlaufachse 10 sind die Naben arme 60 durch die Achse 80 gelenkig ange schlossen. Innerhalb der Arme 60 befinden sich die Achsen der Steuergelenke 35, an deren äussern Enden sich je die Gelenke 12, 8 befinden, an die sich die Flügelwurzel 70 an schliesst.
Der Steuerhebel 88 jedes Steuer gelenkes 35 wird unter Vermittlung je einer Stossstange 43 mittels der Steuerringe 41, 48 gesteuert. Die Beschränkung der Schlagbewe gung erfolgt durch einen Riegel 102, der sich unter der Kraft einer Feder<B>103</B> zwischen Lippen 104 der Arme 60 einzuschieben sucht und daher bei geringen Drehzahlen die Be wegung der Arme 60 um die Gelenkachse 80 sperrt.
Bei höheren Drehzahlen versucht die Fliehkraft das Gewicht 101 zu heben, wobei der Winkelhebel 105 unter Vermittlung des Lenkers 106 die Auslösung des Riegels 102 bewirkt. Die Gelenke 8 und 12 können ähn lich wie bei den zuvor beschriebenen Ausfüh rungsformen gleichfalls mit verstellbaren oder steuerbaren Anschlägen versehen sein.
Um, wie im allgemeinen erwünscht, beim Anlauf und Auslauf der Rotoren zu er reichen, dass der Kegelwinkel der Flügel nach oben möglichst der gleiche bleibt wie im Normalflug, ist zweckmässig eine solche Steuerung der Anschläge vorgesehen, dass den Flügeln mit abnehmender Drehzahl eine zu sätzliche, die Flügel hebende Kraft erteilt 7ird. Die Hubkraft kann auf bekannte Weise durch eine Feder, Pressluft, Drucköl, elek trischen Antrieb oder dergl. aufgebracht sein. Die Energiequelle kann eine äussere (Motor, Druckflasche usw.) sein.
Es ist aber auch möglich, die zum Flügelheben nötige Energie durch Fliehkraft aufzuspeichern und selbst tätig bei Verringerung der Drehzahl auszu lösen, wobei ausser der zum Antrieb des Ro tors nötigen Antriebsarbeit keine Energie von aussen zugeführt zu werden braucht.
In Fig. 29 und 30 sind zwei Ausfüh rungsformen von Rotoren mit solchen selbst tätigen Flügelhebevorrichtungen in Seiten ansicht dargestellt.
Fig. 29 zeigt eine Vorrichtung, die mit Drucköl und Druckluft arbeitet. Der Flügel 7 stützt sich unter Vermittlung eines unter Öldruck stehenden Zylinders 107, eines Kol bens 108 und einer Druckrolle 184 auf einer Lippe 187 des Schwenkgelenkes 12 ab. Eine Ölleitung 109 verbindet den Zylinder 107 mit einem Zylinder<B>111,</B> der sich in der Nähe der Flügelspitze befindet. Der Zylinder 111 be sitzt einen im Verhältnis zum Zylinder 107 kleinen Durchmesser und grossen Hub. Ein Kolben 112, der gleichzeitig ein Zentrifugal gewicht ist, dichtet den Öldruckzylinder 111 gegen einen Druckluftzylinder 113 ab. Durch ein Ventil 114 kann der Luftdruckzylinder gefüllt werden.
Im Fluge wird der Kolben 112 entgegen dem Drucke der Luft nach aussen geschleudert, wobei er auf einem Ab satz im Zylinder ruht, so dass er keine Un wucht durch etwaige Bewegungen erzeugen kann. Der Ölkolben 108 befindet sich dann in seiner obern Stellung und gibt die An schlaglippe 187 frei. Wird beim Auslaufen des Rotors eine gewisse Drehzahl unterschrit ten, *so überwiegt der Druck der Luft im Zy linder<B>113,</B> so dass der Kolben 112 nach innen wandert und den Kolben 108 hinabpresst, wo durch der Flügel auf den gewünschten Kegelwinkel ,B hochgehoben wird. Beim An lauf wiederholt sich der Vorgang in um gekehrter Richtung.
Fig. 30 zeigt eine entsprechende Vorrich tung, die jedoch rein mechanisch arbeitet. Da bei wird der Hebevorgang in ähnlicher Weise hervorgerufen, nur dass statt Druckluft eine Feder 189 zur Energieaufspeicherung dient. Statt der Öldruckübertragung ist eine mecha nische Übertragung verwendet, die aus einer Stossstange 193, den Keilrollen 115, dem Keilhebel 116 und den Druckrollen 184 be steht. Das Zentrifugalgewicht 194 befindet sich an der Verlängerung der Stossstange 193.
Die gezeigten Ausführungen sind nur Beispiele; es können auch Kombinationen von mechanischen Übertragungen mit Druckluft speichern oder Öldruckübertragungen mit Federkraftspeichern oder dergl. verwendet sein. Statt dem Keilhebel 116 sind auch Rie gel, Exzenter oder Rollen denkbar, wobei auch die übrigen Anschläge der Schwenk- und Steuergelenke vom Energiespeicher aus direkt oder durch Fernübertragung gesteuert sein, können. Die erwähnten Vorrichtungen sind auch für- schräge Schlag- oder schräge Schwenkgelenke und auch für eine grössere Anzahl von Schlaggelenken möglich.
Die gesteuerten Anschläge, Rollen, geile und/oder Anschlagflächen können elastisch sein, um ein weiches Aufschlagen zu be wirken.
Es kann auch eine Arretierung für die vom Flugzeugführer aus oder selbsttätig ge steuerten, gewöhnlich um die Flügellängs achse beweglichen Steuergelenke durch Flieh kraftanschläge vorgesehen sein. Zweckmässig werden alle Anschläge eines Flügels durch das gleiche Gewicht gesteuert.
Es können auch Sicherheitsvorrichtungen wie Elektromagnete, Bowdenzüge und dergl. vorgesehen sein, die dazu dienen, die An schläge aller Rotoren gleichzeitig zu ent sichern; diese Sicherheitsvorrichtungen sollen in der eingeschalteten Stellung so wirken, dass die Anschläge in der Arbeitsstellung festgehalten werden.