DE1456061C3 - Senkrechtstarter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf senkrecht startendes und landendes Flugzeug mit symmetrisch zur Längsachse seitlich angeordneten, um eine gemeinsame Querachse einzeln schwenkbaren Triebwerksgondeln. Solche im folgenden kurz als Senkrechtstarter bezeichneten Flugzeuge werden insbesondere als fliegende Lasthebegeräte eingesetzt. Ihre Funktion besteht im wesentlichen darin, eine schwere sperrige Last vom Boden aufzunehmen.

Ein besonderes Problem liegt bei Senkrechtstartern in dem Übergang vom Steig- zum Reiseflug und darin, wie in dieser empfindlichen Flugphase die für die Verschwenkung der Triebwerke bzw. Triebwerksgondeln erforderlichen Stellkräfte aufgebracht werden können. Aus der USA.-Patentschrift 2 961189 ist es bekannt, elektromotorisch angetriebene Gelenkwellen zur Verschwenkung von Flügelspitzen mit eingebauten Triebwerken zu verwenden. Andererseits sind auch hydraulische Stellantriebe bekannt, mit denen über Hebelgetriebe Triebwerksgondeln verschwenkt werden können (deutsche Auslegeschrift 1132 440 und USA.-Patentschrift 3 039 719).

Aus der USA.-Patentschrift 3 039 719 ist weiterhin als bekannt zu entnehmen, daß ein Flugzeug mehrere um eine Querachse verschwenkbare Triebwerksgondeln mit jeweils einer Luftschraube aufweist, wobei sämtliche Luftschrauben durch eine gemeinsame Antriebswelle miteinander gekuppelt sind.

Beim Ausfall der bekannten Stellantriebe zur Verschwenkung der Triebwerksgondeln treten naturgemäß gefährliche Flugzustände auf. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei der Schubvektor-Steuerung eines Flugzeuges einen besonderen Stellantrieb zur Verschwenkung der Triebwerksgondeln zu vermeiden und hierzu, die Schubkräfte der in den Triebwerksgondeln angeordneten Luftschrauben heranzuziehen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß jede Triebwerksgondel mindestens zwei von mindestens einem Triebwerk angetriebene Luftschrauben besitzt, deren Wellen zueinander parallel und "symmetrisch zur gemeinsamen Gondel-Schwenkachse vor bzw. hinter dieser angeordnet sind, und die Triebwerksgondeln durch unterschiedliche Einstellung der Blattwinkel ihrer Luftschrauben verschwenkbar sind.

Die Erfindung erlaubt auf besonders einfache Weise die Verschwenkung der Triebwerksgondeln zur Steuerung des Flugzeuges ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Stellantriebe, so daß eine erhöhte Betriebssicherheit erreicht wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind alle Triebwerke der beiden Triebwerksgondeln über Getrieberäder mit einer gemeinsamen Übertragungswelle gekuppelt, die ihrerseits in jeder Triebwerksgondel ein Getriebe antreibt, das mit den Wellen der Luftschrauben verbunden ist.

Beim Ausfall einzelner Triebwerke bleibt immer eine gewisse Gesamtleistung verfügbar, die proportional zu der Anzahl der in Betrieb bleibenden Triebwerke ist und weiter auf alle Luftschrauben verteilt wird.

Im folgenden wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist; in dieser zeigen in perspektivischer Ansicht

Fig. 1 einen dreibeinigen Senkrechtstarter in Bodenstellung über einer Last;

F i g. 2 eine Triebwerksgruppe aus Fig. 1;
F i g. 3 den Senkrechtstarter nach F i g. 1 im Flug, und zwar ohne Last und mit eingezogenem Fahrgestell. ' ·

Der in F i g. 1 dargestellte Senkrechtstarter hat eine •Zellenkonstruktion aus Dreiecksfachwerken mit folgenden Teilen:

1) ein Querträger lain Richtung y₀ y₀', der in 0 senkrecht von einer Symmetrieebene geschnitten wird, die durch die orthogonalen Achsen x„ x„' und z₀ Z₀ definiert wird, und der an seinen beiden Enden Triebwerksgruppen ld und Ig trägt, die in Pfeilrichtung / um y₀ y₀' schwenken können und deren Symmetrieachsen alle Lagen zwischen den zur Achse x₀ x₀' und zur Achse Z₀Z₀' parallelen Richtungen einnehmen können;

2) ein Längsträger 1 ft in Richtung x₀ x₀, der fest mit dem Querträger la verbunden ist und an seinem freien Ende eine Pilotenkanzel 3 trägt;

3) zwei vordere Fahrwerkbeine 4 g, Ad, die schwenkbar um die parallel und symmetrisch zu X₀X₀ liegenden Achsen X₁X₁' und x₂x₂' angelenkt sind, sowie ein hinteres Fahrwerkbein 5, das schwenkbar um eine zu y_oy_o' parallele Achse 3Ί 3>j' angelenkt ist. Diese drei Beine kön- ^: nen im Flug entsprechend den Pfeilen Z₁,/_t',/j" eingezogen werden und in die Stellung in F i g. 3 gelangen.

In F i g. 2 sieht man die linke Triebwerksgruppe 29 des Gerätes; man kann von ihr die rechte zu ihr symmetrische Triebwerksgruppe leicht ableiten. Eine einheitliche, in der Achse y₀ y₀ liegende zentrale Übertragungswelle lla nimmt die Drehbewegung der Turbinenwellen der Turbotriebwerke 12 a, 12 ft (links) und 12c, lld (rechts) auf und überträgt diese Bewergung auf Luftschrauben 13 a, 13 ft (links) und 13 c,

13 d (rechts), und zwar über Getriebe IAg (links) und

14 d (rechts). Drehzapfen 15 g (links) und ISd

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(rechts) mit den Achsen y₀ y/ gestatten das freie gleichsinnige Neigung der Resultierenden der Schub-

Schwenken der Triebwerksgruppen, ζ. B. in Rich- reaktionskräfte jeder Triebwerkgruppe gegenüber der

tung/, und verbinden sie mit dem Träger la. Die Senkrechten, und zwar allein oder verbunden mit

Einzelsteuerung 16 und die Gesamtsteuerung 17 der einer Schubkraftänderung der Luftschrauben jeder

Luftschraubenblattwinkel sowie die Steuerung 18 der 5 Triebwerksgruppe.

Turbotriebwerkdrehzahl liegen in dem Hohn 19; es Beim Ausfall eines oder mehrerer Triebwerke handelt sich um Vorrichtungen mit Drehgelenken bleibt immer eine gewisse Gesamtleistung verfügbar, oder mit anderen analogen Bauelementen, wie sie in die proportional zu der Anzahl der in Betrieb bleiähnlichen Fällen üblicherweise benutzt werden. Eine benden Triebwerke ist und weiter auf alle Luftschraubesondere Ausbildung der Verkleidungen 20 g (links) io ben verteilt wird.

und 20d (rechts) gestattet die Unterbringung des In Fig. 3, die das Gerät im Flug ohne Nutzlast

Treibstoffs 21. zeigt, sind die Fahrwerkbeine 4 g, 4d, 5 hydraulisch

Die für das Gleichgewicht des Gerätes im Flug eingezogen worden, um den Strömungswiderstand geforderten Bedingungen werden erreicht, wenn die klein zu halten. Man erkennt, daß die Symmetrie-Schubkraftresultierenden der Luftschrauben bei ver- 15 achsen der Triebwerksgruppen gegenüber der Senkschiedenen Neigungen der Triebwerkgruppen durch rechten derart geneigt sind, daß sie Auftrieb und die Achsey_oy_o' gehen und wenn der Schwerpunkt Vortrieb für einen Waagerechtflug erzeugen. Selbstder Maschine sich in gleichem Abstand zu diesen verständlich kann diese Neigung unterschiedlich sein, Resultierenden und unterhalb der Achse y₀ y₀' be- je nachdem, ob das Gerät mit oder ohne Last fliegt, findet. ao weil sich dann die für das Gleichgewicht maßgeb-

Die üblichen Steuervorgänge um die Nick-, Gier- liehen Kräfte ändern und der Luftwiderstand der Last

und Rollachsen erfolgen durch gegensinnige oder hinzukommt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Senkrecht startendes und landendes Flugzeug mit symmetrisch zur Längsachse seitlich angeordneten, um eine gemeinsame Querachse (y, y') schwenkbaren Triebwerksgondeln mit Luftschraubenantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß jede Triebwerksgondel. (2) mindestens zwei von mindestens einem Triebwerk (12) angetriebene Luftschrauben (13) besitzt, deren Wellen (22) zueinander parallel und symmetrisch zur gemeinsamen Gondel-Schwenkachse (y_o, y₀) vor bzw. hinter dieser angeordnet sind, und die Triebwerksgondeln durch, unterschiedliche Einstellung der Blattwinkel ihrer Luftschrauben verschwenkbar sind.

2. Flugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Triebwerke der beiden Triebwerksgondeln (2) über Getrieberäder mit einer gemeinsamen Übertragungswelle (lla) gekuppelt sind, die ihrerseits in jeder Triebwerksgondel ein Getriebe (14) antreibt, das mit den Wellen der Luftschrauben (13) verbunden ist.