DE1506608C - Drehflügelflugzeug, insbesondere fern gesteuerter Hubschrauber - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Drehflügelflugzeug, insbesondere einen ferngesteuerten Hubschrauber, mit einem Reaktionsrotor und einem fest am Rumpf angeordneten Landegestell.

Es ist ein Gerät der vorstehend erläuterten Art bekannt, bei welchem ein Reaktionsrotor auf einem mit Rädern versehenen Fahrgestell drehbar angeordnet ist. Die Blätter des Reaktionsrotors werden mittels Antriebsaggregaten angetrieben, welche an dem Gerät angeordnet sind und deren Abgase durch die Blätter zu den Blattspitzen geleitet und dort nach hinten abgeblasen werden. Die Landeeinrichtung dieses bekannten Geräts weist vier schräg nach unten gerichtete lange Stelzenbeine auf, an deren unteren Enden Fahrwerksräder gelagert sind. An einem der Stelzenbeine ist eine Kabine für Piloten angebracht. An der Landeeinrichtung ist weiterhin ein Seil befestigt, das an seinem unteren Ende einen Haken zum Aufhängen von Lasten aufweist.

Dieses bekannte Gerät hat wesentliche Nachteile. Um den Rotorblättern beim Starten und Landen eine ausreichende Bodenfreiheit zu geben, müssen die Landegestellbeinstelzen bei diesem Gerät lang ausgebildet sein. Dadurch ergibt sich, insbesondere beim Landen, die Gefahr, daß bei einem ungleichmäßigen Aufsetzen eines der Beine überbeansprucht und geknickt wird und dann das gesamte Gerät zu Bruch geht. Bei einer sicheren Dimensionierung der Fahrge-Stellstelzenbeine ergibt sich infolge der großen Länge der Beine ein ungünstig hohes Gewicht der Landeeinrichtung, welches Gewicht als unwirtschaftliche Totlast beim Flug des Geräts mitgeschleppt werden muß. Bei diesem bekannten Gerät kommt hinzu, daß an der Landeeinrichtung eine Kabine für Piloten vorgesehen ist. Durch diese Kabine wird einmal das Gewicht der Landeeinrichtung nochmals beträchtlich erhöht und damit die Nutzlast verringert, und eine weitere Nutzlastverringerung ergibt sich durch das Gewicht des Piloten. Die Kabine ist bei diesem bekannten Gerät an einer der Beinstelzen befestigt. Dadurch sind die Piloten insbesondere beim Landen, wenn die Beinstelzen stark beansprucht werden, hohen Gefahren ausgesetzt. Das bekannte Gerät beansprucht wegen des überhohen Landegestells ungünstig viel Platz, ist schwierig zu warten und schwierig zu manövrieren. Insgesamt gesehen ist das bekannte Gerät somit unsicher, schwerfällig und unwirtschaftlich.

Es ist auch ein Starrflügelflugzeug bekannt, das unter einem Bereich seiner Tragfläche eine Schürze zur Begrenzung eines Luftkissens aufweist, welche sich entlang der vorderen und der hinteren Kante des Tragflügels und an zwei Stellen quer über die Tragfläche erstreckt. Bei diesem bekannten Starrflügelflugzeug handelt es sich um ein Luftfahrzeug, das sich von seiner Konzeption her grundsätzlich von einem Drehflügelluftfahrzeug unterscheidet. Bei diesem bekannten Starrflügelflugzeug ist vorgeschlagen, eine Landeeinrichtung vorzusehen, welche aus einer Schürze besteht und zusätzlich zum Abfangen der Stöße beim Landen entweder aus Landekufen oder aus an der Unterseite des Starrflügelflugzeugs angeordneten aufblasbaren Bälgen, die die Landestöße aufnehmen sollen. Sowohl die Kufen als auch die Bälge sind dabei so dimensioniert, daß sie über die Schürzenwände nach unten herausragen. Eine solche Anordnung ist bei einem Luftfahrzeug der Gattung des Anmeldungsgegenstandes nicht anwendbar. Bei diesem bekannten Starrflügelflugzeug soll die Schürze im wesentlichen die Funktion des Fahrgestells beim im wesentlichen horizontalen Starten und Landen ersetzen. Die bei einem Starrflügelflugzeug auftretenden Probleme beim Starten und Landen und die damit verbundenen Fahrwerksbelastungsprobleme treten bei einem Luftfahrzeug der Gattung des Anmeldungsgegenstandes nicht auf.

Es wurde auch bereits eine aus einem aufblasbaren Balg bestehende Landeeinrichtung für Starrflügelflugzeuge beschrieben, bei welcher der Balg rechteckförmig verläuft und in aufgeblasenem Zustand eine Schürze zum Einschließen eines Luftkissens bildet. Auch diese bekannte Landeeinrichtung soll, wie die vorhergehend diskutierte Landeeinrichtung, die Funktion des Fahrgestells bei Starrflügelflugzeugen beim im wesentlichen horizontalen Starten und Landen ersetzen. Die damit verbundenen Probleme sind jedoch grundsätzlich andere als bei einem Hubschrauber der Gattung des Anmeldungsgegenstandes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hubschrauber der eingangs erläuterten Art zu schaffen, welcher bei einfachem Aufbau und wirtschaftlicher Herstellung im Betrieb robust und gut manövrierbar ist, bei welchem ein ausreichender Bodenabstand des Rotors beim Abheben und Landen gewährleistet ist und eine geringe Gesamthöhe bei dem abgestellten Hubschrauber erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Gewährleistung eines ausreichenden Bodenabstandes des Rotors beim Abheben und Lan-

den eine das Landegestell umgebende biegsame Schürze mit dem Rotor verbunden ist, welche einen nach oben geschlossenen und nach unten offenen Raum begrenzt, der mit dem von dem Antriebsaggregat des Hubschraubers gelieferten, unter Druck stehenden Strömungsmittel speisbar ist, wobei Mittel vorgesehen sind, mittels welcher eine Drehbewegung des Rotors bei Betrieb des Antriebsaggregats verhinderbar ist.

Durch die Anordnung einer Schürze an dem Rotor ist es bei dem erfindungsgemäßen Hubschrauber möglich, beim Anheben und Landen einen ausreichenden Bodenabstand für den Rotor zu gewährleisten, ohne daß, wie bei dem eingangs diskutierten bekannten Hubschrauber, ein Landegestell mit langen Stelzenbeinen vorgesehen werden muß. Die Anordnung der Schürze bei dem erfindungsgemäßen Hubschrauber läßt ein Abheben und Landen des Fahrzeugs bei sich drehendem Rotor in ausreichendem Bodenabstand des Rotors zu und ermöglicht weiter, daß nach Stillstzen des Rotors der Hubschrauber weiter langsam auf ein innerhalb der Schürze vorgesehenes Rädergestell abgesenkt wird. Dadurch ergibt sich bei auf dem Boden abgestelltem Hubschrauber ein sehr geringer Bodenabstand und damit eine aufgezeichnete Zugänglichkeit zum Hubschrauber. Der Hubschrauber nimmt nur einen sehr geringen Platz ein, ist auch in niedrigen Räumen leicht unterzubringen und wegen seiner Bodennähe in abgestelltem Zustand leicht zu warten. Der erfindungsgemäße Hubschrauber kann sehr leicht gebaut werden, da die Schürze nur ein geringes Gewicht aufweist und zusätzlich zur Schürze nur kurze Landegestelle, beispielsweise kurze Stützen mit Fahrwerksrädern vorgesehen sind, die ebenfalls ein sehr geringes Gewicht aufweisen, da sie nicht auf hohe Beanspruchung ausgelegt werden müssen. Damit ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Hubschrauber eine geringe Totlast und eine hohe Nutzlast. Die Gefahr, daß beim Landen ein Fahrwerksbein zu Bruch geht, wie sie bei dem eingangs diskutierten bekannten Hubschrauber gegeben ist, und daß dabei gegebenenfalls das gesamte Gerät zerstört wird, ist bei dem erfindungsgemäßen Hubschrauber nicht gegeben. Der erfindungsgemäße Hubschrauber ist sehr einfach zu manövrieren und zu steuern. Sowohl der Rotor als auch die Schürze werden mit Triebwerksabgasen gespeist, so daß als Steuerungsvorgänge ■einfache Strömungsumlenkvorgänge durchzuführen sind. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist der Hubschrauber für eine Fernsteuerung besonders geeignet. Insgesamt gesehen ist der erfindungsgemäße Hubschrauber wirtschaftlich, robust und sicher sowie gut manövrierbar und fernsteuerbar.

Mit Vorteil ist der Hubschrauber gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß die Rotorblätter an den Blatthinterkanten Vorschubdüsen und an den Blattvorderkanten Bremsdüsen aufweisen, wobei das Strömungsmittel mittels eines Ventilsystems in die Vorschubdüsen und bzw. oder in die Bremsdüsen leitbar ist. Unter Ventilsystem ist dabei auch ein Schieber- oder ein Klappensystem zu verstehen. Bei dieser Ausbildung ist es insbesondere möglich, das Antriebs-Strömungsmedium aus diesen beiden Typen von Düsen ausströmen zu lassen, ohne daß sich die rotierende Einheit dreht.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht eines ferngesteuerten Hubschraubers im Schnitt,
F i g. 2 eine entsprechende Draufsicht.

Ein ferngesteuerter Hubschrauber ohne ausgeprägten Rumpf ist gebildet aus einer rotierenden Einheit und einer im Flug sich nicht drehenden Einheit, welch letztere beschränkt ist auf eine automatische

ίο Steuervorrichtung, mittels welcher eine Fernsteuerung des Fluggerätes möglich ist, sowie auf eine Anhängevorrichtung, beispielsweise ein Seil mit einem Haken oder einer Schlinge, so daß die transportierte Last sich nicht dreht.

Die rotierende Einheit wird im wesentlichen gebildet aus einem Reaktionsrotor, der nahezu analog einem Drehflügel eines konventionellen Hubschraubers ist, der aber mit mindestens einem Antriebsaggregat und dessen Zubehörteilen verbunden ist, sowie

so aus einem System zum Abheben und zum Landen, welches ein Landegestell und eine Schürze aufweist.

Der Rotor ist aus zwei Hohlblättern 1,1' gebildet,

welche jeweils entlang ihrer rückwärtigen Kante Klappen 2 bzw. 2' aufweisen. An der Spitze jedes Blattes befindet sich in der Hinterkante eine Vorschubdüse 3 bzw. 3'.

Der Rotor steht mit mindestens einem Antriebsaggregat in Verbindung, und zwar mit einem Zweistromstrahltriebwerk 4, dessen Abgase in die Hohlblätter 1, Γ strömen. Die Achse des Triebwerks fällt mit der Drehachse des Rotors zusammen, und vorzugsweise ist die Drehrichtung des Rotors umgekehrt zur Drehrichtung der sich drehenden Teile des Triebwerks gewählt, um in einem gewissen Maße die Kreiselmomente dieser sich drehenden Teile zu kompensieren. Die Zubehörteile des Triebwerks, beispielsweise ein Brennstoffbehälter 5, eine Brennstoffpumpe, eine Akkumulatorbatterie zum Anlassen des Triebwerks usw., sind ebenfalls mit dem Rotor verbunden.

Der Rotor trägt ferner ein mit 6 bezeichnetes Landegestell sowie eine biegsame Schürze 7. Das Landegestell ist vorzugsweise als Landegestell mit Rädern 8 ausgebildet, welche vorteilhaft an um vertikale Achsen drehbaren Beinen 9 gelagert sind. Die biegsame Schürze 7 ist an dem Rotor entlang einer geschlossenen Umfangslinie befestigt und kann für den Transport auf der Erde hochgeklappt und durch geeignete Mittel an den Blättern befestigt werden. Innerhalb der geschlossenen Umfangslinie weist der Rotor eine oder mehrere Öffnungen 10 auf, durch die hindurch ein Teil der von dem Antriebsaggregat 4 den Rotorblättern zugeführten Gase in den nach unten offenen und von der Schürze 7 begrenzten Raum gelangen und dort einen erhöhten Druck aufrechterhalten kann. Zum Verschließen der Öffnungen 10 während des Fluges des Hubschraubers können geeignete Klappen oder Ventile 11 vorgesehen sein.

An dem Rotor ist eine »stillstehende«, d. h. sich nicht drehende Einheit angehängt. Diese stillstehende Einheit umfaßt eine mit 12 bezeichnete automatische Steuervorrichtung, welche durch elektrische Signale fernsteuerbar ist, sowie eine Anhängevorrichtung zum Anhängen der Last an dem Fluggerät, wie

z. B. ein Lastseil 13 mit einem Haken 14.

Es sind Mittel vorgesehen, mittels welcher eine Drehung der Einheit selbst dann verhindert werden kann, wenn die Antriebsvorrichtung in Betrieb ist.

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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform zur Er- den in Drehung versetzt. Es ist zu bemerken, daß zielung dieses Ergebnisses ist in der F i g. 2 darge- der Rotor praktisch keiner Reibung ausgesetzt ist, stellt. Die Spitze jedes Rotorblattes mit jeweils einer mit Ausnahme der Lufteinwirkung und des Wälzla-Vorschubdüse 3 bzw. 3' in der Hinterkante ist außer- gers zur Aufhängung der stillstehenden Einheit,
dem mit einer Bremsdüse 24 bzw. 24' in der Flügel- 5 Sobald die Drehzahl für das Starten erreicht ist, nase ausgestattet. Ferner ermöglicht es ein durch werden die Klappen 2,2' welche durch Servomoto-Servomotoren betätigbares Klappensystem 25, die ren betätigt werden, die ihre Signale von der autovon dem Triebwerk in die Blätter eingespeiste Strö- matischen Steuervorrichtung 12 durch die Taumelmung entweder ganz in die Vorschubdüsen, ganz in scheibe erhalten, nach unten geschwenkt, und der die Bremsdüsen oder teilweise in jede dieser beiden io Hubschrauber hebt ab, wobei er das Lastseil 13 mit Düsentypen zu leiten. Insbesondere ist der Rotor in dem Haken 14 anhebt, welcher in einem geeigneten einer bestimmten Stellung der Klappen keinem Dreh- Abstand befestigt ist, damit keine Störung durch die moment unterworfen. Mit anderen Worten: die bei- Luftbewegung der rotierenden Einheit auftritt, wenn den Typen von Düsen ermöglichen zusammen mit der Hubschrauber die anzuhängende Last überfliegt, dem Klappensystem in Abhängigkeit von der Steue- 15 Wenn die Last angehängt ist, kann der Hubschrauber rung der Klappen, einen beliebigen positiven oder die Last, nachdem er diese durch weiteres Aufsteigen negativen Schub oder überhaupt keinen Schub zu er- angehoben hat, transportieren, wobei der Pilot selbstzeugen. Die Stabilität des Rotors bei der Drehbewe- verständlich auf dem Boden bleibt, um dem Hubgung wird im Falle eines zweiblättrigen Rotors durch schrauber die geeigneten Radiosteuersignale zu geben. Arme 26 gewährleistet. 20 Während des Fluges kann sich der Pilot mit eige-

Die Arbeitsweise des Hubschraubers ist folgende: nen Mitteln fortbewegen, wobei er in der Steuerung Das Anlassen des Triebwerks 4 wird durch ein Ra- des Hubschraubers fortfährt, oder er kann den Hubdiosignal ausgelöst. Die Abgase des Triebwerks treten schrauber nach einem im voraus festgelegten Progrößtenteils in die Rotorblätter ein, die durch eine gramm fliegen lassen. Wenn der Hubschrauber in entsprechende Steuerung der Klappen 25 im Still- 25 diesem letzteren Fall an seinem Bestimmungsort anstand verharren. Ein Teil der Gase tritt durch die gekommen ist, wird er von einem zweiten dort beÖffnungen 10 aus und bläst die Schürze 7 auf, welche findlichen Piloten übernommen, der ihn zur Landung ausreichend hoch ist, um den Hubschrauber von der bringt. Wenn die Last auf dem Boden abgesetzt ist, Landeeinrichtung 6 abzuheben und dem Rotor in be- wird der Hubschrauber seinerseits abgesenkt, um die zug auf den Boden einen ausreichenden Abstand zu 30 Spannung von dem Lastseil zu nehmen und um das vermitteln. Die Größe des Spaltes am unteren Teil Lösen der Last zu erleichtern. Dann bringt der Pilot der Schürze kann minimal gewählt werden. den Hubschrauber auf dessen Schürze, welche sich

Sobald der Hubschrauber abgehoben hat und auf wie ein Fahrgestell verhält, zur Landung. Die Vor-

einem Luftkissen ruht, werden die Bremsdüsen 24, schubdüsen werden geschlossen und die Bremsdüsen

24' durch die Klappen 25 geschlossen, welche durch 35 geöffnet, und die rotierende Einheit kommt sehr

mittels eines Radiosignals ferngesteuerte Servomoto- schnell zum Stillstand. Dann wird die Leistung des

ren betätigt werden. Der Rotor und alle ihm züge- Triebwerks gedrosselt, bis das Landegestell mit dem

ordneten Elemente, einschließlich der Schürze, wer- Boden in Berührung kommt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Drehflügelflugzeug, insbesondere ferngesteuerter Hubschrauber, mit einem Reaktionsrotor und einem fest am Rumpf angeordneten Landegestell, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gewährleistung eines ausreichenden Bodenabstandes des Rotors beim Abheben und Landen eine das Landegestell (6) umgebende biegsame Schürze (7) mit dem Rotor verbunden ist, welche einen nach oben geschlossenen und nach unten offenen Raum begrenzt, der mit dem von dem Antriebsaggregat (4) des Hubschraubers gelieferten, unter Druck stehenden Strömungsmittel speisbar ist, wobei Mittel vorgesehen sind, mittels welcher eine Drehbewegung des Rotors bei Betrieb des Antriebsaggregats verhinderbar ist.

2. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorblätter (1,1') an den Blatthinterkanten Vorschubdüsen (3,3') so und an den Blattvorderkanten Bremsdüsen (24, 24') aufweisen, wobei das Strömungsmittel mittels eines Ventilsystems in die Vorschubdüsen und bzw. oder in die Bremsdüsen leitbar ist.

3. Drehflügelflugzeug nach einem der An-Sprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterbrechung der Einspeisung von Strömungsmittel in den von der Schürze (7) begrenzten Raum ein Ventilsystem (11) angeordnet ist.

4. Drehflügelflugzeug nach einem der An-Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das fest angeordnete Landegestell (6) schwenkbare Räder (8) aufweist.