DE10125734B4

DE10125734B4 - Remote controllable aircraft

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Publication number: DE10125734B4
Application number: DE10125734A
Authority: DE
Original assignee: Vogel Heribert Dipl-Ing
Current assignee: Vogel Heribert Dipl-Ing
Priority date: 2001-03-06
Filing date: 2001-05-16
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2021-05-17
Also published as: DE50201720D1; DE10125734A1

Abstract

Fernsteuerbares Fluggerät, insbesondere fernsteuerbarer Ultraleichtmodellhelikopter, mit zumindest einem Rotorblatt (104), dessen Einstellwinkel (α) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung des Einstellwinkels (α) des zumindest einen Rotorblattes (104) über mindestens einen auf die Rotorblattachse wirkenden Hebel durch eine Kraft erfolgt, die über ein Magnetfeld erzeugt wird, das durch die elektrische Ansteuerung von zumindest einer Spule (106) variierbar ist.Remote-controllable aircraft, in particular remote-controllable ultralight model helicopter, with at least one rotor blade (104), the setting angle (α) of which is adjustable, characterized in that the adjustment of the setting angle (α) of the at least one rotor blade (104) is carried out by means of at least one lever acting on the rotor blade axis a force is generated which is generated via a magnetic field which can be varied by the electrical actuation of at least one coil (106).

Description

Fernsteuerbares FluggerätThe remotely controllable aircraft

Die Erfindung betrifft ein fernsteuerbares Fluggerät, insbesondere einen fernsteuerbaren Ultraleichtmodellhelikopter, mit zumindest einem Rotorblatt, dessen Einstellwinkel verstellbar ist.The invention relates to a remotely controllable aircraft, in particular a remote-controlled ultralight model helicopter, with at least a rotor blade, the angle of which is adjustable.

Beispielsweise im Zusammenhang mit Modellhelikoptern ist es bekannt, den Auftrieb sowie Nick-/Roll des Hauptrotors über ein komplexes Gestänge zu steuern, das an Servomotoren angeschlossen ist. Zum Antrieb des Heckrotors sind insbesondere zwei Lösungen üblich. Bei der ersten Lösung erfolgt die Verbindung des Heckrotors mit dem Hauptantrieb über ein Getriebe, das durch einen Servomotor gesteuert wird, eine optionale Kupplung und eine Abtriebswelle. Bei der zweiten Lösung wird der Heckrotor von einem separaten Motor angetrieben. Die erste Lösung wird üblicherweise herangezogen, wenn ein Verbrennungsmotor als Hauptantrieb verwendet wird. Ein zweiter, nur für den Antrieb des Heckrotors vorgesehener Verbrennungsmotor wäre, insbesondere im Bereich des Heckrotors, zu schwer. Ein Elektromotor benötigt einen aufwendigen Generator oder schwere Akkus. Die zweite Lösung wird insbesondere bei elektrisch angetriebenen Modellen eingesetzt, weil als Antrieb für den Heckrotor aufgrund der geringen benötigten Leistung derzeit ausschließlich Elektromotoren verwendet werden können. Ferner ist es bekannt, das Gyro-System, das zur Stabilisierung um die Hauptrotorwelle den Heckrotorschub regelt (beziehungsweise weitere Raumachsen wie beispielsweise Nick oder Roll), als ein separates System in einem eigenen Gehäuse vorzusehen, das an das Gesamtsystem angeschlossen werden kann.For example in connection with Model helicopters are known to lift and pitch / roll of the main rotor over a complex linkage control that is connected to servo motors. To drive the Tail rotors are particularly common two solutions. The first solution is done the connection of the tail rotor with the main drive via a Gearbox controlled by a servo motor, an optional one Coupling and an output shaft. The second solution is the tail rotor is powered by a separate motor. The first solution is usually used when an internal combustion engine is used as the main drive becomes. A second one, just for the internal combustion engine provided for driving the tail rotor would be, in particular in the area of the tail rotor, too heavy. An electric motor needs one complex generator or heavy batteries. The second solution in particular used in electrically powered models because as a drive for the Tail rotor currently only electric motors due to the low power required can be used. It is also known the gyro system, the stabilization around the main rotor shaft the tail rotor thrust controls (or other spatial axes such as Nick or roll), as a separate system in its own housing, that can be connected to the overall system.

Die beschriebenen konstruktiven Ausführungen haben zur Folge, dass herkömmliche Konstruktionen relativ schwergewichtig sind, weil sie neben den genannten konstruktiven Merkmalen besonders hinsichtlich Steifheit und Festigkeit dahingehend optimiert sind, einen eventuellen Absturz zu überstehen ohne größeren Schaden zu nehmen. Jedes Mehrgewicht benötigt wiederum stärkere und dadurch notwendigerweise schwerere Motoren und deren Energieversorgung, wie zum Beispiel Akkus. Dies führt dazu dass bisher beispielsweise kein kommerzielles Angebot von Modellhelikoptern mit einem Gewicht < 200 Gramm existiert. Die Helikopter, die diese Grenze erreichen, basieren noch auf herkömmlicher Technologie und werden oft als sogenannte Indoor-Helikopter angeboten. Die Erfahrung zeigt jedoch, dass vor allem Fluganfänger Probleme haben, das Modell in Zimmerräumen erfolgreich zu steuern, daher sind mit Indoor eher Hallenräume gemeint. Bei Abstürzen nimmt das Modell trotz robuster Bauweise oftmals Schaden. Grund hierfür ist das immer noch recht hohe Gewicht und die damit verbundenen Trägheitskräfte des Modellhelikopters. Um den Auftrieb des Hauptrotors variabel zu steuern (Pitch, Nick und Roll), wird in herkömmlichen Hauptrotorsteuerungen eine variable Steuerung des Einstellwinkels der Rotorblätter über Servomotoren, Taumelscheibe, Hillerpaddel und so weiter erreicht. Es sind zwar einzelne Prototypen von Modellhelikoptern bekannt, die bis zu 40–50 Gramm leicht sind, jedoch basieren auch diese Prototypen auf der herkömmlichen Technologie, sind entsprechend aufwendig herzustellen und sind daher für eine Serienfertigung ungeeignet.The constructional designs described have the consequence that conventional Constructions are relatively heavy, because they are next to those mentioned constructive features particularly with regard to rigidity and strength are optimized to survive a possible crash without greater damage to take. Any extra weight needed again stronger and therefore necessarily heavier motors and their energy supply, such as batteries. this leads to that so far, for example, no commercial offer of model helicopters weighing <200 Gram exists. The helicopters that reach this limit are based even more conventional Technology and are often offered as so-called indoor helicopters. Experience shows, however, that especially beginners have problems have the model in rooms to control successfully, so indoor means indoor spaces. In case of crashes the model often damaged despite its robust construction. The reason for this is still quite high weight and the associated inertia of the Model helicopter. In order to variably control the lift of the main rotor (pitch, Nick and Roll), is used in conventional Main rotor controls a variable control of the setting angle the rotor blades via servo motors, Swashplate, Hiller paddle and so on reached. They are individual prototypes of model helicopters known to weigh up to 40-50 grams are light, but these prototypes are also based on the conventional one Technology are correspondingly complex to manufacture and are therefore for one Series production unsuitable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein fernsteuerbares Fluggerät, insbesondere einen fernsteuerbaren Ultraleichtmodellhelikopter, anzugeben, das kostengünstig hergestellt und relativ einfach montiert werden kann und der gegenüber bekannten fernsteuerbaren Fluggeräten ein verringertes Gewicht aufweist.The invention is based on the object remote-controlled aircraft, especially a remote controllable ultralight model helicopter, to indicate that inexpensive manufactured and relatively easy to assemble and compared to known remote-controlled aircraft has a reduced weight.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.The above task is accomplished by solved the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous configurations and Further developments of the invention result from the subclaims.

Das erfindungsgemäße fernsteuerbare Fluggerät baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass die Verstellung des Einstellwinkels des zumindest einen Rotorblattes über mindestens einen auf die Rotorblattachse wirkenden Hebel durch eine Kraft erfolgt, die über ein Magnetfeld erzeugt wird, das durch die elektrische Ansteuerung von zumindest einer Spule variierbar ist. Durch die erfindungsgemäße Lösung kann auf beim Stand der Technik eingesetzte Servomotoren verzichtet werden, wodurch niedrigere Herstellungskosten und ein verringertes Gewicht erzielt werden. Bei bevorzugten Ausführungsformen wird die Spule derart angesteuert, dass sich der gewünschte Einstellwinkel ergibt, wenn sich die auf das Rotorblatt wirkenden Kräfte bezüglich dem Einstellwinkel im Gleichgewicht befinden. Dies erfolgt vorteilhafterweise in Form einer Regelung.The remotely controllable aircraft is based on the generic state the technology in that the adjustment of the setting angle of the at least one rotor blade via at least one on the Rotor blade axis acting lever is done by a force acting on a magnetic field is generated by the electrical control of at least a coil is variable. The solution according to the invention can no servomotors used in the prior art, resulting in lower manufacturing costs and reduced weight be achieved. In preferred embodiments, the coil controlled in such a way that the desired setting angle results, if the forces acting on the rotor blade with respect to the setting angle in Balance. This is advantageously done in the form a regulation.

Die zumindest eine Spule wird vorzugsweise impulsförmig angesteuert. Dies ermöglicht beispielsweise eine volldigitale Steuerung beziehungsweise Regelung des Einstellwinkels.The at least one coil is preferably driven in a pulsed manner. this makes possible for example, fully digital control or regulation of the setting angle.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die die Verstellung des Einstellwinkels des zumindest einen Rotorblattes bewirkende Kraft über einen Verbindungswinkel als Torsionskraft in das Rotorblatt übertragen wird, der derart an dem zumindest einen Rotorblatt angelenkt ist, dass die Stellung des Verbindungswinkels den Einstellwinkel des zumindest einen Rotorblattes festlegt. In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise denkbar, dass ein Verbindungswinkel einem Rotorblatt zugeordnet ist oder dass jedem Rotorblatt ein Verbindungswinkel zugeordnet ist. Die zuletzt genannte Lösung kommt insbesondere in Betracht, wenn mehrere Rotorblätter vorgesehen sind, deren Einstellwinkel unabhängig voneinander verstellbar sind.It is preferably provided that the force causing the adjustment of the setting angle of the at least one rotor blade is transmitted into the rotor blade as a torsional force via a connecting angle, which is articulated on the at least one rotor blade such that the position of the connecting angle determines the setting angle of the at least one rotor blade. In this context it is conceivable, for example, that a connection angle is assigned to a rotor blade or that each a connection angle is assigned to the rotor blade. The last-mentioned solution is particularly suitable if a plurality of rotor blades are provided, the setting angles of which can be adjusted independently of one another.

In diesem Zusammenhang ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Verbindungshebel um eine Achse senkrecht zur Rotordrehachse schwenkbar ist. Dabei schneidet die Schwenkachse vorzugsweise die Rotorhauptachse.In this context, it is preferably provided that the connecting lever about an axis perpendicular to the rotor axis of rotation is pivotable. The pivot axis preferably intersects the Rotor main axis.

Bei bestimmten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fluggerätes kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine Spule an einer Rotorplatte angeordnet ist, die mit einer Rotorachse in Verbindung steht. Bei einer derartigen Ausführungsform kann in vielen Fällen auf zur Kraftübertragung eingesetzte Stößel und dergleichen verzichtet werden.In certain embodiments of the aircraft according to the invention can be provided that the at least one coil on a rotor plate is arranged, which is connected to a rotor axis. at such an embodiment can in many cases on for power transmission used plunger and the like can be dispensed with.

Insbesondere in diesem Zusammenhang ist vorzugsweise vorgesehen, dass die elektrische Ansteuerung der zumindest einen Spule über Schleifkontakte erfolgt. Diese Schleifkontakte können beispielsweise an einer Rotorplatte angeordnet sein, die ein oder mehrere Rotorblätter lagert.Especially in this context it is preferably provided that the electrical control of the at least one coil over Sliding contacts are made. These sliding contacts can, for example, on a Rotor plate can be arranged, which supports one or more rotor blades.

Insbesondere im vorstehend erwähnten Zusammenhang kann weiterhin vorgesehen sein, dass an zumindest einem Verbindungshebel zumindest ein Permanentmagnet angeordnet ist, der einen Beitrag zu dem Magnetfeld liefert. Ein derartiger Permanentmagnet kann weiterhin als Ausgleichsgewicht wirken und über die Zentrifugalkraft dazu beitragen, dass ein oder mehrere Rotorblätter bezüglich des Einstellwinkels in eine vorgegebene Stellung bewegt werden, beispielsweise in eine Ruhestellung oder in eine Stellung in der bezüglich dem Einstellwinkel Kräftegleichgewicht herrscht. In diesem Zusammenhang können gegebenenfalls auch geeignete Anschlagelemente vorgesehen werden, beispielsweise zwischen einer Rotorplatte und einem Verbindungswinkel.Especially in the context mentioned above can also be provided that on at least one connecting lever at least one permanent magnet is arranged which makes a contribution to the magnetic field. Such a permanent magnet can continue act as a balance weight and via the centrifugal force contribute that one or more rotor blades with respect to the pitch angle in a predetermined position can be moved, for example into a Rest position or in a position in the equilibrium of forces with respect to the setting angle prevails. In this context, suitable ones may also be used Stop elements are provided, for example between one Rotor plate and a connecting angle.

Die Erfindung betrifft weiterhin Ausführungsformen, bei denen vorgesehen ist, dass die die Verstellung des Einstellwinkels des zumindest einem Rotorblattes bewirkende Kraft über zumindest einen Stößel übertragen wird. Ein derartiger Stößel ist vorzugsweise im Bereich der Drehachse des zumindest ein Rotorblatt aufweisenden Rotors angeordnet und kann sich beispielsweise in den Rumpf des Fluggerätes erstrecken, um dort mit nicht rotierenden Elementen zusammenzuwirken.The invention further relates to Embodiments, where it is provided that the adjustment of the setting angle of the force causing at least one rotor blade over at least transferred a pestle becomes. Such a pestle is preferably in the region of the axis of rotation of the at least one rotor blade having rotor arranged and can for example in the Aircraft fuselage extend to interact with non-rotating elements there.

Insbesondere in diesem Zusammenhang kann weiterhin vorgesehen sein, dass der zumindest eine Stößel an dem Verbindungshebel angelenkt ist. Dies kann beispielsweise über einen abgewinkelten Abschnitt des Stößels und eine an dem Verbindungshebel vorgesehene Öse erfolgen. Je nach Anordnung der Öse entlang des radial geführten Teiles des Verbindungshebels ergibt sich somit auch ein Anschlag zwischen abgewinkeltem Abschnitt des Stößels und dem Verbindungswinkel wodurch ein maximaler Einstellwinkel festgelegt ist.Especially in this context it can further be provided that the at least one plunger on the Connection lever is articulated. This can be done using a angled section of the plunger and an eyelet provided on the connecting lever. Depending on the arrangement the eyelet along the radially guided Part of the connecting lever thus also results in a stop between the angled section of the plunger and the connecting bracket whereby a maximum setting angle is fixed.

Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass an dem zumindest einen Stößel zumindest ein Permanentmagnet angeordnet ist, der einen Beitrag zu dem Magnetfeld liefert. Diese Ausführungsform kommt, ohne darauf beschränkt zu sein, insbesondere dann in Frage, wenn der Stößel im Rumpf des Fluggerätes mit nicht rotierenden Elementen zusammenwirkt.Additionally or alternatively be provided that at least one permanent magnet on the at least one plunger is arranged, which makes a contribution to the magnetic field. This embodiment comes without being limited to be, in particular when the plunger in the fuselage of the aircraft with interacting non-rotating elements.

Insbesondere im vorstehend erläuterten Zusammenhang kann weiterhin vorgesehen sein, dass die zumindest eine Spule an einem nicht rotierenden Element des Fluggerätes benachbart zu dem zumindest einen Permanentmagneten angeordnet ist. Dabei sind beispielsweise Lösungen denkbar, bei denen der Permanentmagnet an einem axialen Ende des Stößels oberhalb der Spule angeordnet ist oder bei denen die Spule bezogen auf den Stößel radial benachbart zum Permanentmagneten angeordnet ist.In particular in the above Connection can also be provided that the at least a coil adjacent to a non-rotating element of the aircraft to which at least one permanent magnet is arranged. Are for example solutions conceivable in which the permanent magnet at an axial end of the plunger above the coil is arranged or in which the coil is based on the Ram radial is arranged adjacent to the permanent magnet.

Bei bestimmten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fluggerätes kann vorgesehen sein, dass es zumindest zwei Rotorblätter aufweist, deren Einstellwinkel unabhängig voneinander verstellbar sind, und dass jedem der zumindest zwei Rotorblätter zumindest eine Spule zugeordnet ist. Wenn die Einstellwinkel der Rotorblätter durch eine entsprechende Ansteuerung der jeweiligen Spulen unabhängig voneinander eingestellt werden können, werden besonders vorteilhafte Flugeigenschaften erzielt.In certain embodiments of the aircraft according to the invention can be provided that it has at least two rotor blades, the pitch angle independently are adjustable from each other, and that each of the at least two rotor blades at least one coil is assigned. If the setting angle of the rotor blades by controlling the respective coils independently of one another can be set achieved particularly advantageous flight characteristics.

Insbesondere in diesem Zusammenhang kann weiterhin vorgesehen sein, dass ein biegeelastisches Verbindungselement so die Verbindungswinkel paarweise verbindet, dass senkrecht zu den Rotationsachsen angreifende Zentrifugalkräfte sich aufheben und eine zusätzliche Rückstellkraft entsteht, die die Rotationsachsen in die Ursprungslage überführt.Especially in this context it should also be provided that a flexible connecting element so the connection angle connects in pairs that perpendicular to centrifugal forces attacking the axes of rotation cancel each other out additional Restoring force arises, which brings the axes of rotation into their original position.

Weiterhin kann bei dem Fernsteuerbares Fluggerät vorgesehen sein, dass die zwei mit den Rotorblättern verbundenen Verbindungshebel, deren Einstellwinkel unabhängig vonein ander verstellbar ist, über ein biegeelastisches Element miteinander verbunden sind.Furthermore, the remote-controllable aircraft can be provided be that the two connecting levers connected to the rotor blades, whose setting angle is independent is adjustable from one another, via a flexurally elastic element are interconnected.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Steuerung eines zu einer Hauptrotorachse koaxialen Auftriebsanteils (Pitch) umfasst, dass zumindest zwei Spulen, von denen jede einem Rotorblatt zugeordnet ist, jeweils derart angesteuert werden, dass die Einstellwinkel der zumindest zwei Rotorblätter gleichsinnig verändert werden. Diese gleichsinnige Veränderung beziehungsweise Einstellung der Einstellwinkel kann beispielsweise durch das Anlegen einer Gleichspannung an die zumindest eine Spule erfolgen, insbesondere einer gepulsten Gleichspannung, die durch volldigitale Mittel bereitgestellt werden kann.It can also be provided that the control of a lift component coaxial to a main rotor axis (Pitch) includes at least two coils, each one Rotor blade is assigned to be controlled such that the setting angle of the at least two rotor blades can be changed in the same direction. This change in the same direction or setting the setting angle can for example by applying a DC voltage to the at least one coil take place, in particular a pulsed DC voltage caused by fully digital means can be provided.

Zusätzlich oder alternativ kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Steuerung eines zu einer Hauptrotorachse nicht-koaxialen Auftriebsanteils (Nick und/oder Roll) umfasst, dass zumindest zwei Spulen, von denen jede einem Rotorblatt zugeordnet ist, jeweils derart angesteuert werden, dass die Einstellwinkel der zumindest zwei Rotorblätter gegensinnig verändert werden. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem die beiden Rotorblätter gleichzeitig zu einem bestimmten Zeitpunkt innerhalb der Periodendauer des Hauptrotors immer wieder mit gegenpoligen Impulsen beaufschlagt werden. Dabei bestimmt die Länge dieser Impulse die Stärke der Nick-/Roll-Kräfte. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, um die Pitch- und die Nick-/Roll-Ansteuerung gleichzeitig zu erreichen, die Pitch- und Nick-/Roll-Impulse nicht einfach mit Nick-/Roll-Priorität zu überlagern, weil es dadurch zu Wechselwirkungen zwischen Pitch und Nick/Roll kommen kann.Additionally or alternatively, it can further be provided that the control of a lift portion (pitch and / or roll) that is not coaxial with a main rotor axis comprises at least two coils, each of which is assigned to a rotor blade is controlled in such a way that the setting angle of the at least two rotor blades are changed in opposite directions. This can be achieved, for example, in that the two rotor blades are repeatedly subjected to opposite-pole pulses at the same time and within the period of the main rotor. The length of these impulses determines the strength of the pitch / roll forces. In this context, it is advantageous, in order to achieve the pitch and the pitch / roll control at the same time, not to simply overlay the pitch and pitch / roll impulses with pitch / roll priority, because this leads to interactions between pitch and nick / roll.

Die Erfindung betrifft auch Ausführungsformen, bei denen vorgesehen ist, dass das fernsteuerbare Fluggerät zumindest zwei Rotorblätter aufweist, deren Einstellwinkel gekoppelt verstellbar sind. Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein einziger Verbindungswinkel eingesetzt werden, der die zur Einstellung der Einstellwinkel erforderliche Kraft überträgt. Eine entsprechende Koppelung der Rotorblätter ermöglicht besonders einfache und daher leichte und kostengünstige Konstruktionen.The invention also relates to embodiments in which it is provided that the remotely controllable aircraft at least two rotor blades has whose angle of attack are adjustable coupled. To this For example, a single connection angle can be used for this purpose be the one required to set the setting angle Transmits power. A appropriate coupling of the rotor blades enables particularly simple and therefore light and inexpensive Constructions.

Bei allen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fluggerätes kann vorgesehen sein, dass die Steuerung eines zu einer Hauptrotorachse koaxialen Auftriebsanteils (Pitch) umfasst, dass eine Gleichspannung, insbesondere eine impulsförmige Gleichspannung an die zumindest eine Spule angelegt wird, die zumindest einem Rotorblatt zugeordnet ist.In all embodiments of the aircraft according to the invention be provided that the control of a coaxial to a main rotor axis Buoyancy portion (pitch) that includes a DC voltage, in particular a pulsed DC voltage is applied to the at least one coil, the at least one rotor blade assigned.

Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Steuerung eines zu einer Hauptrotorachse nicht-koaxialen Auftriebsanteils (Nick und/oder Roll) umfasst, dass eine Wechselspannung, insbesondere eine impulsförmige Wechselspannung an die zumindest eine Spule angelegt wird, die zumindest einem Rotorblatt zugeordnet ist. In Fällen, in denen sowohl der koaxiale Auftriebsanteil als auch der nicht-koaxiale Auftriebsanteil über impulsförmige Spannungen eingestellt werden, können sich die jeweiligen Impulsdauern unterscheiden und beispielsweise von einer Regelungsschaltung festgelegt werden.Additionally or alternatively be provided that the control one to a main rotor axis non-coaxial buoyancy portion (nick and / or roll) includes that an AC voltage, in particular a pulsed AC voltage to the at least one coil is applied, the at least one rotor blade assigned. In cases in which both the coaxial part of the lift and the non-coaxial part Buoyancy share over pulsed Tensions can be set the respective pulse durations differ and for example be determined by a control circuit.

Insbesondere im vorstehend erwähnten Zusammenhang ist vorzugsweise weiterhin vorgesehen, dass die Periode der Wechselspannung mit der an der zumindest einen Spule angelegten Drehzahl des zumindest einen Rotorblattes synchronisiert ist. Eine derartige Synchronisierung ergibt einen schwingungsarmen Betrieb.Especially in the context mentioned above it is preferably further provided that the period of the AC voltage with the at least one speed applied to the at least one coil a rotor blade is synchronized. Such synchronization results in low-vibration operation.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Steuerung eines zu einer Hauptrotorachse koaxialen Auftriebsanteils (Pitch) und die Steuerung eines zu einer Hauptrotorachse nicht-koaxialen Auftriebsanteils (Nick und/oder Roll) überlagert wird. Um eine maximale Nick-/Roll-Steuerfähigkeit aufrechtzuerhalten und dennoch eine unabhängige Pitch- und Nick-/Roll-Ansteuerung zu erhalten, kann in diesem Zusammenhang beispielsweise eine Impulsfolge eingesetzt werden, die für den Pitch derart verändert wird, dass bei Zugabe von Nick-/Roll-Impulsen der Vertikalauftrieb konstant bleibt. Hierzu können beispielsweise die Pitch-Impulse verlängert werden.It can also be provided that the control of a lift component coaxial to a main rotor axis (Pitch) and the control of a non-coaxial to a main rotor axis Buoyancy portion (pitch and / or roll) is superimposed. To a maximum Pitch / roll control capability maintain and yet independent pitch and pitch / roll control In this context, a pulse train can be obtained are used for the pitch is changed so that with the addition of pitch / roll impulses the vertical buoyancy is constant remains. You can do this for example, the pitch pulses are extended.

Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Fluggerätes ist vorgesehen, dass die Ansteuerung der zumindest einen Spule volldigital erfolgt. Dies gilt insbesondere wenn eine digitale Regelungseinrichtung eingesetzt wird.In particularly preferred embodiments of the aircraft according to the invention provided that the control of the at least one coil is fully digital he follows. This is especially true if a digital control device is used.

Zusätzlich oder alternativ kann weiterhin vorgesehen sein, dass bei der Ansteuerung der zumindest einen Spule bei gleichzeitiger Pitch-Ansteuerung und Nick/Roll-Ansteuerung eine Impulsbreitenkorrektur erfolgt.Additionally or alternatively it should also be provided that when the at least a coil with simultaneous pitch control and pitch / roll control Pulse width correction takes place.

Jeder Bausatz, der zur Herstellung eines fernsteuerbaren Fluggerätes, insbesondere eines Ultraleichtmodellhelikopters, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung geeignet ist, fällt in den Schutzbereich der zugehörigen Ansprüche.Any kit that is used to manufacture a remote-controlled aircraft, in particular an ultralight model helicopter, according to one embodiment the invention is suitable falls in the scope of protection of the associated Expectations.

Zeichnungendrawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen noch näher erläutert.The invention is described below the associated Drawings even closer explained.

Es zeigen:Show it:

1a eine Drauf- und Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Hauptrotors des erfindungsgemäßen Fluggerätes; 1a a top and side view of a first embodiment of a main rotor of the aircraft according to the invention;

1bi bis 1biii Beispiele für elektrische Ansteuerungsprofile zur Einstellung von Einstellwinkeln; 1bi to 1biii Examples of electrical control profiles for setting setting angles;

1c eine Drauf- und Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Hauptrotors des erfindungsgemäßen Fluggerätes; 1c a top and side view of a second embodiment of a main rotor of the aircraft according to the invention;

1d eine Seitenansicht einer Stößelanordnung zur Übertragung einer Kraft zur Einstellung eines Einstellwinkels; 1d a side view of a tappet arrangement for transmitting a force for setting a setting angle;

1e eine Drauf- und Seitenansicht einer dritten Ausführungsform eines Hauptrotors des erfindungsgemäßen Fluggerätes; 1e a top and side view of a third embodiment of a main rotor of the aircraft according to the invention;

1f eine Drauf- und Seitenansicht einer vierten Ausführungsform eines Hauptrotors des erfindungsgemäßen Fluggerätes; 1f a top and side view of a fourth embodiment of a main rotor of the aircraft according to the invention;

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription of the embodiments

Die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele erfolgt beispielhaft für einen Ultraleichtmodellhelikopter.The following description of the exemplary embodiments is an example of an ultralight model helicopter.

1a zeigt eine Drauf- und Seitenansicht einer ersten Ausführungsform eines Hauptrotors des erfindungsgemäßen Fluggerätes. An einer Hauptrotorplatte 103, die mit einer gelagerten Hauptrotorachse 108 verbunden ist, sind zwei über (nicht dargestellte) Abgreifkontakte elektrisch angeschlossene Spulen 106 symmetrisch zur Hauptrotorachse 108 befestigt. Ebenfalls an der Hauptrotorplatte 103 befestigt sind zwei Drehlager 102, in denen jeweils ein Verbindungswinkel 101 gelagert ist, an dessen entgegengesetzten Enden ein Permanentmagnet 105 und ein Rotorblatt 104 befestigt sind. Der Permanentmagnet 105 ist so angeordnet, dass ein Gleichstrom 107 durch die Spulen 106 zu einer Auslenkung des Verbindungswinkels 101 und damit einem veränderten Anström- beziehungsweise Einstellwinkel α der Rotorblätter führt. Durch den veränderten Anströmwinkel α ändert sich auch die Geschwindigkeit der sich bei drehendem Rotorkopf durch die Rotorblätter 104 nach unten beziehungsweise oben beschleunigten Luft und damit der Auftrieb der Konstruktion. Wird der Spulenstrom 107 wieder unterbrochen, wirken durch die Zentrifugalkraft des Verbindungswinkels 101 und des daran befestigten Permanentmagneten 105 sowie durch die an den Rotorblättern 104 angreifenden Kräfte zur Beschleunigung der Luft der Auslenkung entgegen, so dass der Verbindungswinkel 101 wieder in eine Nulllage zurückgestellt wird. Ein Überschwingen wird durch die dämpfenden Eigenschaften der Rotorblätter 104 weitgehend verhindert. Durch Anbringen eines dämpfenden, jedoch flexiblen Anschlags 109 an der Hauptrotorplatte 103 unterhalb des Verbindungswinkels 101 kann das Überschwingen praktisch vollständig verhindert werden. Durch Anbringen eines die Verbindungswinkel 101 verbindenden biegeelastischen Elements 113 können radial zu den Drehachsen der Rotorblätter auftretende Zentrifugalkräfte, die durch die Verbindungswinkel 101 verursacht sind, aufgefangen werden, wodurch sich die Reibung in den Drehlagern 102 verringert. Dieser Aufbau lässt sich folgender Maßen zur Steuerung eines Hauptrotors 100 ausnutzen: durch Anlegen eines Gleichstroms 107 an die Spule 106 kann die Auslenkung der Rotorblätter 104 permanent verändert werden und damit der Betrag des zur Hauptrotorachse 108 koaxialen Auftriebs (Pitch). Durch Anlegen einer Wechselspannung, deren Periode synchronisiert ist mit der Drehzahl der Hauptrotorachse 108, kann ein konstanter Auftriebsvektor erzeugt werden, der nicht mehr koaxial zur Hauptrotorachse 108 ist, sondern der aus einem koaxialen Auftriebsanteil (Pitch) und einem dazu senkrechten Seitenantrieb (Nick und Roll) besteht. Dadurch erhält die Konstruktion dieselben Bewegungsfreiheitsgrade wie herkömmliche Hauptrotorsteuerungen, ist jedoch durch die direkte Ansteuerung wesentlich weniger träge und damit schneller ansteuerbar als servo-basierte Rotorsteuerungssysteme. 1a shows a top and side view of a first embodiment of a main rotor of the aircraft according to the invention. On a main rotor plate 103 with a main rotor axis 108 is connected, are two coils electrically connected via tapping contacts (not shown) 106 symmetrical to the main rotor axis 108 attached. Also on the main rotor plate 103 two swivel bearings are attached 102 , each with a connecting brackets 101 is mounted, at the opposite ends of a permanent magnet 105 and a rotor blade 104 are attached. The permanent magnet 105 is arranged so that a direct current 107 through the coils 106 to a deflection of the connection angle 101 and thus leads to a changed inflow or setting angle α of the rotor blades. The changed inflow angle α also changes the speed of the rotor blades when the rotor head is rotating 104 Air accelerated downwards or upwards and thus the buoyancy of the construction. Will the coil current 107 interrupted again, act through the centrifugal force of the connection angle 101 and the permanent magnet attached to it 105 as well as by the on the rotor blades 104 attacking forces to accelerate the air counter to the deflection, so that the connection angle 101 is reset to a zero position. Overshoot is caused by the damping properties of the rotor blades 104 largely prevented. By attaching a damping but flexible stop 109 on the main rotor plate 103 below the connection angle 101 the overshoot can be practically completely prevented. By attaching a the connection bracket 101 connecting elastic element 113 centrifugal forces occurring radially to the axes of rotation of the rotor blades can be caused by the connection angle 101 are caused to be caught, which increases the friction in the pivot bearings 102 reduced. This structure can be of the following dimensions for controlling a main rotor 100 exploit: by applying a direct current 107 to the coil 106 can the deflection of the rotor blades 104 be permanently changed and thus the amount of the main rotor axis 108 coaxial buoyancy (pitch). By applying an AC voltage, the period of which is synchronized with the speed of the main rotor axis 108 , a constant lift vector can be generated that is no longer coaxial with the main rotor axis 108 but consists of a coaxial part of the lift (pitch) and a vertical drive (pitch and roll). This gives the design the same degrees of freedom of movement as conventional main rotor controls, but is much less sluggish due to the direct control and can therefore be controlled faster than servo-based rotor control systems.

Figuren 1bi

1biii zeigen Beispiele für elektrische Ansteuerungsprofile zur Einstellung von Einstellwinkeln. Die Pitch-Ansteuerung wird durch eine gleichmäßige Impulsfolge für beide Rotorblätter erreicht, wie sie in 1bi dargestellt ist. Um einen ruhigen, schwingungsarmen Lauf zu erhalten, sollte die Impulsfolge eine Periodendauer haben, die klein ist gegenüber der Zeit, die benötigt wird, um ein Rotorblatt 104 von Ruhe-/Normalstellung auf Maximal-Pitch und zurück zur Ruhe-/Normalstellung zu bewegen. Die Nick-/Roll-Ansteuerung kann erfolgen, indem die beiden Rotorblätter 104 gleichzeitig zu einem bestimmten Zeitpunkt innerhalb der Periodendauer T des Hauptrotors 100 immer wieder mit gegenpoligen Impulsen beaufschlagt werden, wie dies in 1bii dargestellt ist. Die Länge dieser Impulse bestimmt die Stärke der Nick-/Roll-Kräfte. Um Pitch und Nick/Roll-Ansteuerung gleichzeitig zu erreichen, sollten die Pitch- beziehungsweise Nick-/Roll-Impulse nicht einfach mit Nick-/Roll-Priorität überlagert werden, weil es dadurch zu Wechselwirkungen zwischen Pitch und Nick/Roll kommt. Dies rührt daher, dass bei einem Rotorblatt, bei dem Pitch- und Nick-/Roll-Impulse gleichgerichtet sind, die Nick-/Roll-Wirkung wesentlich geringer ist, als bei einem Rotorblatt, bei dem Pitch- und Nick-/Roll-Impulse entgegengesetzt sind. Um eine maximale Nick-/Roll-Steuerfähigkeit zu bewahren und dennoch unabhängige Pitch- und Nick-/Roll-Ansteuerungen zu erhalten, muss die Impulsfolge für den Pitch so verändert werden, dass bei Zugabe von Nick-/Roll-Impulsen der Vertikalauftrieb konstant bleibt. Dies kann relativ einfach durch Verlängerung der Pitch-Impulse auf die Rotorblätter 104 erreicht werden, wie dies durch die gestrichelte Linie in 1biii dargestellt ist.characters 1bi

1biii show examples of electrical control profiles for setting setting angles. The pitch control is achieved by a uniform pulse train for both rotor blades, as in 1bi is shown. To get a smooth, low-vibration run, the pulse train should have a period that is small compared to the time it takes to get a rotor blade 104 to move from rest / normal position to maximum pitch and back to rest / normal position. The pitch / roll control can be done by the two rotor blades 104 at the same time at a certain time within the period T of the main rotor 100 are always subjected to counterpole pulses, as in 1bii is shown. The length of these impulses determines the strength of the pitch / roll forces. In order to achieve pitch and nick / roll control at the same time, the pitch or nick / roll impulses should not simply be overlaid with nick / roll priority, because this leads to interactions between pitch and nick / roll. This is due to the fact that with a rotor blade in which the pitch and pitch / roll pulses are rectified, the pitch / roll effect is significantly less than in the case of a rotor blade in which the pitch and pitch / roll pulses are opposite. In order to maintain maximum pitch / roll controllability and still receive independent pitch and pitch / roll controls, the pulse sequence for the pitch must be changed so that the vertical buoyancy remains constant when adding pitch / roll pulses , This can be done relatively easily by extending the pitch pulses to the rotor blades 104 can be achieved as indicated by the dashed line in 1biii is shown.

1c zeigt eine Drauf- und Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Hauptrotors des erfindungsgemäßen Fluggerätes. Um unter Umständen fehleranfällige Schleifkontakte zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zu den Spulen 106 zu vermeiden, sind die Spulen 106 bei der in 1c dargestellten Ausführungsform in den nicht-rotierenden Teil des Helikopters verlagert. Die Verbindung zwischen den Rotorblättern 104 und den Permanentmagneten 105 erfolgt hierbei über Verbindungswinkel 101, Ösen 110 und Stößelstangen 111, an denen die Permanentmagnete 105 befestigt sind. Die durch die Stößelstange 105 über die Öse 110 in den Verbindungswinkel 101 eingeleitete vertikale Kraft führt zu der bereits beschriebenen Auslenkung des Verbindungswinkels 101 und dem beschriebenen Steuerungsverhalten, das heißt der Verstellung des Einstellwinkels α. Die Rückstellung der Rotorblätter 104 wird bei der in 1c dargestellten Ausführungsform sichergestellt, indem Einstelle des praktisch in die Drehachse verlegten Gewichtes des Permanentmagneten 105 Gewichte 112 vorgesehen werden. 1c shows a top and side view of a second embodiment of a main rotor of the aircraft according to the invention. Under certain circumstances, error-prone sliding contacts for establishing an electrical connection to the coils 106 avoid the coils 106 at the in 1c illustrated embodiment in the non-rotating part of the helicopter. The connection between the rotor blades 104 and the permanent magnet 105 takes place here via connection bracket 101 , Eyelets 110 and push rods 111 on which the permanent magnets 105 are attached. The through the push rod 105 over the eyelet 110 in the connection angle 101 The vertical force introduced leads to the already described deflection of the connection angle 101 and the described control behavior, that is, the adjustment of the setting angle α. The provision of the rotor blades 104 is at the in 1c illustrated embodiment ensured by setting the practically in the axis of rotation weight of the permanent magnet 105 weights 112 be provided.

1d zeigt eine Seitenansicht einer Stößelanordnung zur Übertragung einer Kraft zur Einstellung eines Einstellwinkels. Die Darstellung gemäß 1d lässt sich insbesondere mit der in 1c dargestellten Ausführungsform kombinieren. Gemäß der Darstellung von 1d sind die beiden Permanentmagnete 105a, 105b an den Enden zweier ineinander leichtgängig verschiebbarer Stößelstangen 111a, 111b befestigt. Die dünne Stößelstange 111b wird durch magnetische Kraft angetrieben, durch den an ihrem Ende befestigten Permanentmagnet 105b, indem durch die Spule 106b, die koradial zu einem Gleitlager 115b angeordnet ist, ein Strom fließt. Dies gilt analog für die dickere, als Rohr ausgeführte, Stößelstange 111a, die die dünnere Stößelstange 111b in axialer Richtung führt. Wesentliche Vorteile dieser Konstruktion sind, dass die Lagerung und die Krafteinleitung in die Permanentmagnete 105a, 105b in derselben Ebene erfolgen kann, was erhebliche Kostenvorteile bei der Realisierung der Konstruktion ergibt. Die Anordnung der Stößelstangen 111a, 111b ist frei von parasitären Zentrifugalkräften, die aufwendig durch Gegengewichte neutralisiert werden müssten. Durch Wahl eines genügend großen Abstands zwischen den Lagern 115a, 115b ist es zudem einfach, die magnetische Wirkung der Spulen 106 zu entkoppeln. 1d shows a side view of a tappet arrangement for transmitting a force for setting an attack angle. The representation according to 1d can be used in particular with the 1c combine illustrated embodiment. According to the representation of 1d are the two permanent magnets 105a . 105b at the ends of two pushrods that can be easily moved into each other 111 . 111b attached. The thin push rod 111b is driven by magnetic force, through the permanent magnet attached to its end 105b by going through the coil 106b that coradial to one bearings 115b is arranged, a current flows. This applies analogously to the thicker, rod-shaped push rod 111 who the thinner push rod 111b leads in the axial direction. The main advantages of this construction are that the bearings and the force transmission into the permanent magnets 105a . 105b can take place on the same level, which results in considerable cost advantages in the implementation of the construction. The arrangement of the push rods 111 . 111b is free of parasitic centrifugal forces, which would have to be neutralized by counterweights. By choosing a sufficiently large distance between the bearings 115a . 115b it is also easy to see the magnetic effect of the coils 106 to decouple.

1e zeigt eine Drauf- und Seitenansicht einer dritten Ausführungsform eines Hauptrotors des erfindungsgemäßen Fluggerätes. Bei der in 1e dargestellten Ausführungsform handelt es sich um eine einfacher zu realisierende Variante der Hauptrotorsteuerung, die jedoch trotzdem über Nick-/Roll-Steuermöglichkeiten verfügt. Gemäß der Darstellung von 1e ist an der Hauptrotorplatte 103, die mit der Hauptrotorachse 108 verbunden ist, eine über (nicht dargestellte) Abgreifkontakte elektrisch angeschlossene Spule 106 befestigt. Ebenfalls an der Hauptrotorplatte 103 befestigt sind zwei Drehlager 102, in denen genau ein Verbindungswinkel 101 gelagert ist, der die beiden Rotorblätter 104 starr miteinander verbindet und an dessen Querauslegerenden ein Permanentmagnet 105 und ein Gegengewicht 114 angebracht sind. Der Permanentmagnet 105 ist so angeordnet, dass ein Gleichstrom 107 durch die Spule 106 zu einer Auslenkung des Verbindungswinkels 101 und damit einem veränderten Anström- beziehungsweise Einstellwinkel α der Rotorblätter 104 führt. Im Gegensatz zur Ausführungsform gemäß 1a werden die Rotorblätter 104 jedoch immer gegensinnig ausgelenkt. Wird der Spulenstrom 107 wieder unterbrochen, wirkt die Zentrifugalkraft des Verbindungswinkels 101, des daran befestigten Permanentmagneten 105 und des Gegengewichts 114 der Auslenkung entgegen, so dass der Verbindungswinkel 101 wieder in eine Nulllage zurückgestellt wird. Durch Anbringen eines festen, nicht federnden Anschlags 109 an der Hauptrotorplatte 103 unterhalb des Verbindungswinkels 101 kann das Überschwingen praktisch vollständig verhindert werden. Dieses Prinzip lässt sich folgendermaßen zur Hauptrotorsteuerung ausnutzen: durch Anlegen einer Wechselspannung, deren Periode synchronisiert ist mit der Drehzahl der Hauptrotorachse 108 kann ein Kraftvektor erzeugt werden, der nicht-koaxial zur Hauptrotorachse 108 ist. Die in 1e dargestellte Ausführungsform ist eine erheblich vereinfachte Variante der Ausführungsform gemäß 1a. Statt der Ansteuerung von Pitch und Nick-/Roll ermöglicht die in 1e dargestellte Ausführungsform nur die Nick-/Roll-Ansteuerung der Rotorblätter 104. Daher setzt diese Ausführungsform voraus, dass die Blattgeometrie der Rotorblätter 104 je nach Drehzahl einen bestimmten Auftrieb erzeugt und damit einem festen Pitch entspricht. Bezüglich der Impulsfolge zur Ansteuerung kann die Beschreibung der Nick-/Roll- Ansteuerung im Zusammenhang mit der Ausführungsform von 1a herangezogen werden, die in der 1bii dargestellt ist. Da keine Überlagerung mit Pitch-Impulsen vorkommt, ist eine Impulskorrektur, wie im Zusammenhang mit der Ausführungsform gemäß 1a beschrieben, nicht erforderlich. 1e shows a top and side view of a third embodiment of a main rotor of the aircraft according to the invention. At the in 1e The embodiment shown is a variant of the main rotor control which is easier to implement, but which nevertheless has pitch / roll control options. According to the representation of 1e is on the main rotor plate 103 that with the main rotor axis 108 is connected, a coil electrically connected via (not shown) tapping contacts 106 attached. Also on the main rotor plate 103 two swivel bearings are attached 102 in which exactly one connection angle 101 is stored, the two rotor blades 104 rigidly connected to each other and a permanent magnet at the crossbeam ends 105 and a counterweight 114 are attached. The permanent magnet 105 is arranged so that a direct current 107 through the coil 106 to a deflection of the connection angle 101 and thus a changed inflow or setting angle α of the rotor blades 104 leads. In contrast to the embodiment according to 1a become the rotor blades 104 but always deflected in opposite directions. Will the coil current 107 interrupted again, the centrifugal force of the connection angle acts 101 , the permanent magnet attached to it 105 and the counterweight 114 against the deflection, so that the connection angle 101 is reset to a zero position. By attaching a firm, non-resilient stop 109 on the main rotor plate 103 below the connection angle 101 the overshoot can be practically completely prevented. This principle can be used to control the main rotor as follows: by applying an AC voltage whose period is synchronized with the speed of the main rotor axis 108 a force vector can be generated that is non-coaxial to the main rotor axis 108 is. In the 1e The embodiment shown is a considerably simplified variant of the embodiment according to 1a , Instead of controlling the pitch and pitch / roll, the in 1e Embodiment shown only the pitch / roll control of the rotor blades 104 , Therefore, this embodiment assumes that the blade geometry of the rotor blades 104 generates a certain buoyancy depending on the speed and thus corresponds to a fixed pitch. With regard to the pulse sequence for the control, the description of the pitch / roll control in connection with the embodiment of FIG 1a be used in the 1bii is shown. Since there is no superimposition with pitch pulses, pulse correction is as in connection with the embodiment according to FIG 1a described, not required.

1f zeigt eine Drauf- und Seitenansicht einer vierten Ausführungsform eines Hauptrotors des erfindungsgemäßen Fluggerätes. Um unter Umständen fehleranfällige Schleifkontakte zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zu der Spule 106 gemäß 1e zu vermeiden, ist die Spule 106 gemäß der Darstellung von 1f in den nicht-rotierenden Teil des Helikopters verlagert. Die Verbindung zwischen den Rotorblättern 104 und den Permanentmagneten 105 erfolgt hierbei über den Verbindungswinkel 101, die Öse 110 und die (abgewinkelte) Stößelstange 111, an der der Permanentmagnet 105 befestigt ist. Die durch die Stößelstange 111, über die Öse 110 und den Verbindungswinkel 101 eingeleitete vertikale Kraft führt zu der bereits beschriebenen Auslenkung des Verbindungswinkels 101 und dem beschriebenen Steuerungsverhalten. Die Rückstellung der Rotorblätter 104 wird sichergestellt, indem das Gewicht des praktisch in die Drehachse gelegten Permanentmagneten 105 durch Gewichte 112 ersetzt wird, die an den äußeren Bereichen des Verbindungswinkels 101 vorgesehen sind. Die Dämpfung eines Dämpfungselements kann verstärkt werden, indem eines der Gegengewichte 112 zur Beseitigung der Unwucht an der Hauptrotorplatte 103 befestigt wird, und nicht am Verbindungswinkel 101. Dies führt dazu, dass in den Drehlagern 102 durch die nicht ausgeglichenen Zentrifugalkräfte der einzelnen Gewichte 112 eine erhöhte Lagerreibung auftritt, die einen dämpfenden Effekt im Bezug auf die Auslenkung der Rotorblätter 104 ausübt. Allerdings führt die erhöhte Lagerreibung unter Umständen auch zu einem erhöhten Verschleiß der Lager 102. Die Ausführungsform gemäß 1f entspricht im Wesentlichen der der Ausführungsform von 1d, wobei wahlweise eine der Stößelstangen 111 mit zugehöriger Anordnung aus Permanentmagnet 105 und Spule 106 entfällt. 1f shows a top and side view of a fourth embodiment of a main rotor of the aircraft according to the invention. Under certain circumstances, error-prone sliding contacts for establishing an electrical connection to the coil 106 according to 1e to avoid is the coil 106 as shown by 1f relocated to the non-rotating part of the helicopter. The connection between the rotor blades 104 and the permanent magnet 105 takes place here via the connection angle 101 who have favourited Eyelet 110 and the (angled) push rod 111 on which the permanent magnet 105 is attached. The through the push rod 111 , over the eyelet 110 and the connection angle 101 The vertical force introduced leads to the already described deflection of the connection angle 101 and the described control behavior. The provision of the rotor blades 104 is ensured by the weight of the permanent magnet practically placed in the axis of rotation 105 by weights 112 is replaced on the outer areas of the connection bracket 101 are provided. The damping of a damping element can be increased by using one of the counterweights 112 to remove the imbalance on the main rotor plate 103 is attached, and not on the connection bracket 101 , This leads to that in the pivot bearings 102 due to the unbalanced centrifugal forces of the individual weights 112 an increased bearing friction occurs, which has a dampening effect in relation to the deflection of the rotor blades 104 exercises. However, the increased bearing friction can also lead to increased wear on the bearings 102 , The embodiment according to 1f corresponds essentially to that of the embodiment of FIG 1d , optionally one of the push rods 111 with associated permanent magnet arrangement 105 and coil 106 eliminated.

Die vorliegende Erfindung, insbesondere in Kombination mit den nur in der Figurenbeschreibung erläuterten Merkmalen, die alle für die Lösung der Aufgabe wesentlich sein können, zeichnet sich durch die mögliche Leitbauweise, volldigital wirkende Stellglieder und neuartige Konzepte für den integrierten konstruktiven Aufbau aus. Dies ermöglicht eine wirtschaftliche Herstellung von Modellhelikoptern, die um zirka den Faktor 10–20 leichtgewichtiger sind als auf herkömmlicher Technologie basierende Modellhelikopter, bei gleichen oder geringeren Herstellungskosten. Durch die geringen Abmessungen der Bauteile, die durch die Erfindung möglich werden, werden die bei Abstürzen oftmals zerstörerisch wirkenden Biegemomente im Verhältnis zur Festigkeit der Bauteile wesentlich geringer, so dass die auf der Erfindung basierenden Modelle mindestens ebenso robust sind, wie die auf herkömmlicher Technologie aufbauenden Modellhelikopter. Das geringere Gewicht führt auch dazu, dass in den Rotoren während des Betriebs gespeicherte Energie und damit die Verletzungsbeziehungsweise Schadensgefahr wesentlich geringer ist, als bei herkömmlichen, deutlich schwereren Modellhelikoptern. Die Erfindung ergibt ein fernsteuerbares Flugge rät, das besonders leichtgewichtig ist, mit derzeitig erhältlichen Antriebsmotoren beispielsweise nur wenige Gramm wiegt, und das dennoch zuverlässig und belastbar ist. Durch einen modularen Aufbau kann das Fluggerät außerdem leicht zu anderen Varianten umgerüstet werden.The present invention, in particular in combination with the features explained only in the description of the figures, which can all be essential for the solution of the task, is characterized by the possible guide construction, fully digital actuators and novel concepts for the integrated structural design. This enables economical production of model helicopters which are about 10-20 times lighter than model helicopters based on conventional technology, with the same or less manufacturer development costs. Due to the small dimensions of the components, which are made possible by the invention, the bending moments, which often have a destructive effect in the event of falls, are significantly lower in relation to the strength of the components, so that the models based on the invention are at least as robust as those based on conventional technology model helicopter. The lower weight also means that energy stored in the rotors during operation and thus the risk of injury or damage is significantly lower than with conventional, significantly heavier model helicopters. The invention provides a remotely controllable Flugge advises that is particularly lightweight, weighs only a few grams, for example, with currently available drive motors, and yet is reliable and resilient. Thanks to its modular design, the aircraft can also be easily converted to other variants.

Claims

Remote-controllable aircraft, in particular remote-controllable ultralight model helicopters, with at least one rotor blade ( 104 ), whose setting angle (α) is adjustable, characterized in that the setting of the setting angle (α) of the at least one rotor blade ( 104 ) takes place via at least one lever acting on the rotor blade axis by a force which is generated via a magnetic field which is generated by the electrical actuation of at least one coil ( 106 ) is variable.

Remote controllable aircraft according to claim 1, characterized in that the magnetic field by at least one permanent magnet ( 105 ) and the at least one coil ( 106 ) is produced.

Remote controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one coil ( 106 ) is triggered in a pulsed manner.

Remote-controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustment of the setting angle (α) of the at least one rotor blade ( 104 ) effective force via a connection angle ( 101 ) as torsional force in the rotor blade ( 104 ) is transmitted, which on the at least one rotor blade ( 104 ) is articulated that the position of the connection angle ( 101 ) the setting angle (α) of the at least one rotor blade ( 104 ).

Remote-controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting lever ( 101 ) around an axis perpendicular to the rotor axis of rotation ( 108 ) is pivotable.

Remote controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one coil ( 106 ) on a rotor plate ( 103 ) which is arranged with a rotor axis ( 108 ) is connected.

Remote-controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical control of the at least one coil ( 106 ) via sliding contacts.

Remote-controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that on at least one connecting lever ( 101 ) at least one permanent magnet ( 105 ) is arranged, which makes a contribution to the magnetic field.

Remote-controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the adjustment of the setting angle (α) of the at least one rotor blade ( 104 ) effective force via at least one plunger ( 111 ) is transmitted.

Remote-controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one tappet ( 111 ) on the connecting lever ( 101 ) is articulated.

Remote-controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that on the at least one tappet ( 111 ) at least one permanent magnet ( 105 ) is arranged, which makes a contribution to the magnetic field.

Remote controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one coil ( 106 ) on a non-rotating element of the aircraft adjacent to the at least one permanent magnet ( 105 ) is arranged.

Remote controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that it has at least two rotor blades ( 104 ), whose setting angle (α) can be adjusted independently of one another, and that each of the at least two rotor blades ( 104 ) at least one coil ( 106 ) assigned.

Remote controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the two with the rotor blades ( 104 ) connected connecting lever ( 101 ), whose setting angle (α) can be adjusted independently of one another, via a flexible element ( 113 ) are connected.

Remote controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized net that the control one to a main rotor axis ( 108 ) coaxial on-lift portion (pitch) includes that at least two coils ( 106 ), each of which is a rotor blade ( 104 ) is controlled in such a way that the setting angle (α) of the at least two rotor blades ( 104 ) are changed in the same direction.

Remote-controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the control of a main rotor axis ( 108 ) non-coaxial buoyancy component (pitch and / or roll) comprises at least two coils ( 106 ), each of which is a rotor blade ( 104 ) is controlled in such a way that the setting angle (α) of the at least two rotor blades ( 104 ) are changed in opposite directions.

Remote controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that it has at least two rotor blades ( 106 ), the setting angle (α) are adjustable coupled.

Remote-controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the control of a main rotor axis ( 108 ) includes a coaxial buoyancy component (pitch) that a DC voltage, in particular a pulsed DC voltage, is applied to the at least one coil ( 106 ) is created, which has at least one rotor blade ( 104 ) assigned.

Remote-controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the control of a main rotor axis ( 108 ) non-coaxial buoyancy component (pitch and / or roll) comprises an alternating voltage, in particular a pulsed alternating voltage, to the at least one coil ( 106 ) is created, which has at least one rotor blade ( 104 ) assigned.

Remote controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the period of the at least one coil ( 106 ) applied AC voltage with the speed of the at least one rotor blade ( 104 ) is synchronized.

Remote-controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the control of a main rotor axis ( 108 ) coaxial part of the lift (pitch) and the control of one to a main rotor axis ( 108 ) non-coaxial lift portion (pitch and / or roll) is superimposed.

Remote-controllable aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the control of the at least one coil ( 106 ) takes place fully digital.

Remote controllable aircraft according to one of the preceding Expectations, characterized in that when driving the at least one coil with simultaneous pitch control and pitch / roll control one Pulse width correction takes place.