DE1431231C3 - Drehflügelflugzeug mit zumindest zwei nicht gleichachsig angeordneten Rotoren - Google Patents

Description

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auch bei ungünstigen Bedingungen ein sicheres Lan- speziell um einen Druckmittel fördernden Verbren-

den ermöglicht wird. nungsmotor handelt, der zwei strömungsmäßig von-

Vorteilhafterweise ist zwischen jeder Druckmittel- einander getrennte Druckmittelströme gleicher

leitung und dem jeweiligen Druckmittelerzeuger ein Durchsatzmenge erzeugt.

Rückschlagventil angeordnet. Ein derartiges Rück- 5 Im folgenden soll kurz die Arbeitsweise dieser Anschlagventil stellt bei Ausfall eines Druckmittelerzeu- Ordnung beschrieben werden, wobei zur Erläuterung gers sicher, daß ein Rückwärtslaufen einer der Kraft- auch auf die Querschnittsansicht nach F i g. 3 Bezug quellen mit Sicherheit verhindert wird. genommen wird.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Beim Umlauf des Rotors 6 wird beispielsweise

Zeichnung beispielsweise beschrieben; in der Zeich- io Kraftstoffluftgemisch durch den Ansaugkanal 7 in

nung zeigt die jeweilige Arbeitskammer 8 gesaugt. Bei der wei-

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Dreh- teren Drehung erfolgt eine Verkleinerung der Ar-

flügelflugzeugs, beitskammern und eine entsprechende Komprimie-

F i g. 2 eine Schnittansicht eines Druckmittelerzeu- rung des angesaugten Gemisches, das sich durch

gers für ein Drehflügelflugzeug und 15 Überkompression dann selbständig zündet. Anschlie-

F i g. 3 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie ßend werden die Arbeitskammern 8 wieder größer,

I-I der F i g. 2. das brennende Gemisch expandiert und setzt da-

F i g. 1 zeigt ein Drehflügelflugzeug 5 mit einer durch den Rotor 6 in Drehbewegung. Das Ausstoßen

Kraftquelle 1 sowie einem damit verbundenen der verbrannten Gase erfolgt über den Auspuffkanal

Druckmittelerzeuger 4. 20 19.

Die Kraftquelle 1 ist über eine Antriebswelle 2 mit Die Besonderheit der Kraftquelle nach den F i g. 2

einem Propeller 3 verbindbar, welcher einen Vor- und 3 besteht jedoch darin, daß ein Steuerkörper-

wärtsschub für den Horizontalflug erzeugen kann. raum 20 am Rotor oder im Rotor angeordnet ist.

Der Druckmittelerzeuger 4 ist einerseits über Lei- Dieser Steuerkörperraum besitzt eine Rotorsteuertungen 16, 18 mit einem Hydromotor 10 und an- 25 fläche, die zusammen mit der Statorsteuerfläche des dererseits über Leitungen 15, 17 mit einem weiteren Steuerkörpers 21 einen Steuerspiegel 30 bildet.
Hydromotor 9 verbunden. Durch den Steuerspiegel 30 wird Druckmittel

Die Hydromotoren 9, 10 treiben Propeller 13, 14, durch Rotorfenster 22 in die betreffenden Schlitz-

die in Ringmänteln 11,12 angeordnet sind. kammern 23 oder aus den Schlitzkammern 23 her-

Es ist wesentlich, daß von dem Druckmittelerzeu- 30 ausgeleitet.

ger 4 wenigstens zwei Druckmittelströme erzeugt Der Steuerkörper 21 ist mit Druckmittelausgangswerden, die strömungsmäßig vollkommen voneinan- fenstern 40, 41, 42 und 43 ausgerüstet, die beispielsder getrennt sind. Bei dem dargestellten Ausfüh- weise in Axialrichtung gegeneinander versetzt und rungsbeispiel sind die Strömungen in den Leitungen durch Dichtmittel gegeneinander abgedichtet sind.

17 und 18 völlig voneinander getrennt, d. h., es be- 35 Durch den Steuerkörper 21 sind Steuerkörperkanäle steht für die in diesen Leitungen geführten Druckmit- 35, 36, 37 und 38 geführt, welche in den Steuerfentelströme keine Kommunikationsmöglichkeit. stern 31, 32, 33 und 34 münden. Diese Steuerfenster

Des weiteren ist wesentlich, daß die Druckmittel- 31, 32, 33 und 34 wirken während des Umlaufs des

menge in den strömungsmäßig voneinander getrenn- Rotors 6 mit den Rotorfenstern 22 zusammen. Jedes

ten Druckmittelleitungen verhältnisgleich ist. Dies 40 Rotorfenster 22 läuft pro Rotorumlauf je einmal

wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel da- über jedes Steuerfenster 31, 32, 33 und 34.

durch gewährleistet, daß bei einer Änderung der An- Die Steuerfenster 31, 32, 33 und 34 bilden einen

triebsleistung der Kraftquelle 1 sich die Fördermen- Teil des Steuerspiegels 30. Wenn die betreffenden

gen in den Leitungen 17, 18 zwangläufig im glei- Rotorschlitzkammern 23 mit ihren zugeordneten Ro-

chen Sinne und im gleichen Ausmaß ändern. Dies ist 45 torfenstern 22 über die Steuerfenster 32 oder 33 lau-

eine Folge davon, daß in dem Druckmittelerzeuger 4 fen, befinden sich die betreffenden Flügel 25 in den

wenigstens zwei Förderkammergruppen vorgesehen Schlitzen 23 in radialer Auswärtsbewegung, wodurch

sind, die räumlich voneinander getrennt sind und ei- eine Vergrößerung der Schlitzkammern erfolgt und

nerseits die Leitung 17 und andererseits die Leitung folglich Druckmittel durch die Rotorkanäle ange-

18 speisen. 50 saugt wird. Wenn hingegen die Schlitzkammern 23 Die Folge dieser Maßnahmen ist, daß die Hydro- mit ihren Rotorfenstern 22 über die Steuerfenster 31

motoren stets etwa mit gleicher Drehzahl bzw. ver- und 34 laufen, befinden sich die betreffenden Flügel hältnisgleicher Drehzahl laufen, was wiederum be- in den jeweiligen Schlitzkammern 23 in Einwärtsbewirkt, daß auch bei Auftreten von Luftböen am wegung, wodurch sich das Volumen der betreffen-Flugzeug die Propeller stets mit im wesentlichen glei- 55 den Schlitzkammern verkleinert und Druckmittel aus eher bzw. verhältnisgleicher Drehzahl weiterlaufen den Schlitzkammern herausgedrückt und in die Steu- und das Flugzeug wiederum in einer stabilen Flug- erfenster 31 bzw. 34 gefördert wird,
lage halten oder es sofort wieder in diese stabile Das Druckmittel wird durch Anschlüsse 44 und 46 Fluglage zurückbringen, wenn ein kurzzeitiger Zu- zu dem Druckmittelerzeuger geleitet und aus dem stand der Instabilität auftreten sollte. 60 Druckmittelerzeuger über die Anschlüsse 45 und 47

Des weiteren ist darauf hinzuweisen, daß an Stelle abgenommen.

der beiden Propeller 13, 14 auch eine Mehrzahl der- Die beiden strömungsmäßig voneinander getrennartiger Propeller vorgesehen werden kann, wenn ten Druckmittelströme verlaufen folgendermaßen:
sichergestellt ist, daß die diese Propeller antreiben- Der erste Strom fließt durch Leitungsanschluß 44 den Hydromotoren in strömungsmäßig voneinander 65 und durch das Fenster 40 in den Steuerkörperkanal getrennte Druckmittelleitungen geschaltet sind. 36 und aus diesem durch das Steuerfenster 32 in ent-

F i g. 2 zeigt einen für ein Drehflügelflugzeug bei- sprechende Schlitzkammern 23, wenn diese sich ver-

spielsweise verwendbaren Hydromotor, wobei es sich großem. Aus den betreffenden Schlitzkammern 23

strömt es wieder heraus, wenn diese sich verkleinern und fließt dann durch das Steuerfenster 34 in den Steuerkörperkanal 38 und dann durch das Fenster 41 zum Anschluß 45. Von hier kann es abgenommen und dem jeweiligen Hydromotor zugeführt werden.

Der zweite Strom fließt durch den Anschluß 46 herein, gelangt durch das Fenster 42 zum Steuerwellenkanal 37 und dann durch diesen in die Schlitzkammern 23, aus denen es wieder herausgedrückt wird, wenn diese sich verkleinern. Dabei gelangt das Druckmittel über die Fenster 31 und 43 zum Anschluß 47, der mit einem Hydromotor verbunden werden kann.

Der Steuerkörper 21 ist mit Hilfe eines Hebels 24 um seine Achse verdrehbar. Durch diese Verdrehung des Steuerkörpers kann die Fördermenge der beiden Druckmittelströme verhältnisgleich zueinander geregelt werden. Bewegt man z. B. den Steuerkörper 21 um 90° nach links oder rechts, so wird die Fördermenge zu null, da dann durch die betreffenden Steuerfenster 31, 32, 33 oder 34 das zugeführte Strömungsmittel auch wieder ausströmt und zurück in die Schlitzräume 23 gelangt.

Verdreht man den Steuerkörper jedoch um weniger als 90°, so findet weiterhin eine Druckmittelförderung statt, und zwar in verhältnisgleicher Menge.

Dies hat den Vorteil, daß während des gesamten Fluges, des Startens oder Landens des Drehflügelflugzeugs die Antriebsmaschine mit kontinuierlicher Drehzahl laufen kann, während die Regelung der geförderten Druckmittelmenge und damit die Drehzahl der Propeller durch einfache Verstellung des Hebels 24 erfolgen kann. Dies hat zur Folge, daß eine äußerst feine Regelung der Drehzahl der Hydromotoren und damit der Propeller erreicht wird. Außerdem können die gewünschten Drehzahländerungen sehr schnell vorgenommen werden.

Es ist auch möglich, den Steuerkörper um 180° oder weniger zu verdrehen und dadurch die Flußrichtung der beiden Druckmittelströme umzukehren. Dies läßt sich im Zusammenhang mit Vorwärts- bzw. Rückwärtspropellern ausnützen, wobei ein entstehender Rückwärtsschub entweder zum Abbremsen des Flugzeugs in der Luft oder zur Erzeugung einer Rückwärtsbewegung verwendet werden kann.

An Stelle einer einzigen Kraftquelle können im Flugzeug auch mehrere Kraftquellen eingesetzt werden, wobei diese so angeschlossen werden, daß parallel arbeitende Druckmittelströme miteinander verbunden werden. Dies kann dadurch erfolgen, daß man jeweils alle Anschlüsse 44, 45, 46 und 47 zusammenführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 tors haben und diese Änderungen äußerst schnell e Patentansprüche: folgen, ist eine sichere Führung dieses Drehflügi flugzeuges praktisch nicht möglich.

1. Drehflügelflugzeug mit zumindest zwei nicht Aus der britischen Patentschrift 364 510 ist ein f gleichachsig angeordneten Rotoren, die von je- 5 den Horizontalflug bestimmtes Flugzeug bekannt, r weils einem Hydromotor angetrieben werden, dem mehrere Hydromotoren mittels Druckmittelstr wobei die Hydromotoren im Druckmittelspei- men angetrieben sind, welche von einem Druckm sungssystem in Parallelschaltung angeordnet sind, telerzeuger geliefert werden und im Druckmittek dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- zeuger strömungsmäßig miteinander in Verbindui richtung zur Druckmittelerzeugung (4) zumindest io stehen. Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß b zwei Kammern oder Kammergruppen aufweist, einer derartigen Anordnung nachteilig ist, daß b die voneinander getrennte, verhältnisgleiche einer ungleichmäßigen Belastung der einzelnen Rot Druckmittelströme liefern und daß jeder dieser ren eine ständige gegenseitige Abhängigkeit d Druckmittelströme zum Antrieb der jeweils züge- Drehzahl der Rotoren auftritt, welche zu gefahr hörigen Hydromotoren (9 bzw. 10) in einer eige- 15 chen instabilen Fluglagen führen kann.

nen DruckmitteHeitung (15, 17 bzw. 16, 18) ge- Schließlich ist aus der deutschen Patentschri

führt ist. 405 049 ein Drehflügelflugzeug bekannt, bei dem d

2. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, da- sich jeweils diagonal gegenüberliegenden Drehflüg durch gekennzeichnet, daß die Durchflußmengen mittels eines Differentialgetriebes verbunden sin der die Hydromotoren (9 bzw. 10) speisenden ao Diese bekannte Vorrichtung ist jedoch mechanise Druckmittelleitungen (15, 17 bzw. 16, 18) ver- kompliziert, da für einen einigermaßen sicheren B hältnisgleich veränderbar sind. trieb aufwendige Übertragungsglieder benötigt we

3. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1 bis 2, den, und außerdem bei einer praktischen Realisi dadurch gekennzeichnet, daß jede der Druckmit- rung aufwendig und unwirtschaftlich,
telleitungen (15, 17 bzw. 16, 18) von zumindest as Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung ein zwei Druckmittelerzeugern gespeist ist, die von konstruktiv einfachen und wirtschaftlichen Drehfl getrennten Triebwerken angetrieben sind. gelflugzeugs der eingangs angeführten Art, das sie

4. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 3, da- durch besonders hohe Flugstabilität und Betriebst durch gekennzeichnet, daß zwischen jeder Druck- cherheit auszeichnet.

mittelleitung und dem jeweiligen Druckmitteler- 30 Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Ei;

zeuger ein Rückschlagventil angeordnet ist. richtung zur Druckmittelerzeugung zumindest zw

Kammern oder Kammergruppen aufweist, die vo: einander getrennte, verhältnisgleiche Druckmittc

ströme liefern und daß jeder dieser Druckmitte

35 ströme zum Antrieb der jeweils zugehörigen Hydrt motoren in einer eigenen DruckmitteHeitung gefüh

Die Erfindung betrifft ein Drehflügelflugzeug mit ist.

zumindest zwei nicht gleichachsig angeordneten Ro- Durch die Maßnahme der strömungsmäßige

toren, die von jeweils einem Hydromotor angetrieben Trennung der Druckmittelleitungen von den Karc

werden, wobei die Hydromotoren im Druckmittel- 40 mern oder Kammergruppen des Druckmittelerzei

speisungssystem in Parallelschaltung angeordnet gers zu den jeweils zugehörigen Hydromotoren sow

sind. _: . . .··■ , durch die Zuführung stets verhältnisgleicher Druc!

Ein derartiges Drehflügelflugzeug ist aus der mittelmengen zu den Hydromotoren wird erreich

USA.-Patentschrift 2 514 822 bekannt. Bei diesem daß jedem Hydromotor bei allen Betriebsbedingui

bekannten Drehflügelflugzeug wird ein von einer 45 gen stets eine Druckmittelmenge zugeführt wird, d^

Pumpe erzeugter Druckmittelstrom einem Haupt- in einem bestimmten Verhältnis zu der dem andere

steuerorgan zugeleitet, an das verschiedene Leitun- oder den anderen Hydromotoren zugeführten Druc!

gen angeschlossen sind, welche mit den Propelleran- mittelmenge ist, wodurch sich eine zwangläufig

trieben sowie mit dem Radantrieb verbunden sind. Synchronisierung der Propellerdrehzahlen ergib

Dieses Hauptsteuerorgan ist derart ausgelegt daß die 50 welche Voraussetzung dafür ist, daß instabile Flugh,

zu den die Propeller treibenden Hydromotoren füh- gen mit Sicherheit vermieden werden,

renden Leitungen als strömungsmäßig miteinander in Vorzugsweise sind die Durchflußmengen der d

Verbindung stehende Abzweigungsleitungen ausge- Hydromotoren speisenden Druckmittelleitungen ve

bildet sind, was zur Folge hat, daß bei der im Betrieb hältnisgleich veränderbar. Dies hat den Vorteil, da

praktisch immer gegebenen ungleichmäßigen BeIa- 55 die den Druckmittelerzeuger antreibende Kraftquel

stung der einzelnen Rotoren eine ständige gegensei- beispielsweise mit konstanter Drehzahl laufen kan

tige Abhängigkeit der Drehzahl der Rotoren derge- und trotzdem durch Regelung der verhältnisgleiche

stalt auftritt, daß die Verringerung der Drehzahl Durchflußmengen eine genaue und schnelle Regt

eines der Rotoren zu einer entsprechenden Erhöhung lung der Propellerdrehzahlen in der jeweils gt

der Drehzahl bei den anderen Rotoren führt. Die 60 wünschten Weise erfolgen kann.

Folge davon ist, daß bei Windböen gefährliche insta- Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der E

bile Fluglagen entstehen können. Um diesen instabi- findung zeichnet sich dadurch aus, daß jede di

len Fluglagen entgegenwirken zu können, sind in den Druckmittelleitungen von zumindest zwei Druckmi

Druckmittelleitungen Drosselklappen angeordnet. Da telerzeugern gespeist ist, die von getrennten Triel

aber bereits geringfügige Veränderungen des Durch- 65 werken angetrieben sind. Diese Ausgestaltung h;

flußquerschnittes in den Druckmittelleitungen erheb- den Vorteil, daß bei Ausfall eines Druckmittelerzet

liehe Auswirkungen auf die Drehzahl des von der je- gers immer noch eine einwandfreie Flugtüchtigke

weiligen DruckmitteHeitung gesteuerten Hydromo- des Drehflügelflugzeugs gegeben ist und zuminde