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Rotor für Hubschrauber Die Erfindung bezieht sich auf Rotoren für
Hubschrauber, bei denen der Antrieb durch an den Rotorflügeln wirkende Luftkräfte
erfolgt. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vorder- und Hinterkanten der Flügel
in radialer Ausd@hnung kreisförmig ausgeführt sind, wobei die konvexe Seite der
Flächen die Vorderkante bildet, daß die Drucksoite der Flügel konkav gewölbt und
in der Flügelnase nit einer Hohlkehle versehen ist und daß die Flügel in der Rotorebene
mit einem negativen Anstellwinkel so hintereinander angeordnet sind, daß die Flügelnase
eines Plügele von der Hinterkante seines Vorflügels üb@tdeckt wird, wobei zwischen
den Flügeln längs ihrer Spannweite ein Spalt entsteht.
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Durch diese Anordnung ist es möglich, den Rotor mit Hilfe eines Gebläsestromes
durch tangentiales Anblasen am Rotorumfang oder an der Flügelwurzel von der Nabe
her in Drehung zu versetzen.
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Die Antriebsluft gelangt, nachdem sie ihre Energie an den Rotor abgegeben
hat, durch die Flügelspalte auf die Flügeloberseite.
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Sie erzeugt dort in Zusammenwirkung mit der relativ zum Rotor bewegten
Luft einen Unterdruck und auf der Flügelunterseite wegen ihrer konkaven Form einen
Überdruck. Beide Druckkräfte zusammen erzeugen den Auftrieb und in geringerem Maße
eine Luftkraft in Drehsinn des Rotor.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematiach
dargestellt.
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lig. 1 ist die Draufsicht eines Rotors 1 iit einen zylindrischen Nabengehäuse
2, an dem die Flügel 3 befestigt sind. Die Hinterkante eines Flügels überdeckt dabei
die Vorderkante des nachfolgenden Flügels, wie am Flügel 3 durch die gestrichelte
Linie 4 angedeutet ist.
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rig. 2 zeigt an der Abwicklung des Rotors auf den Radien 5,6 und 7
die gegenseitige Anordnung der Flügel und die Spaltbildung 8 zwischen den Flügeln.
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In Fig. 3 sind Offnungen 9 am Umfang des zylindrischen Nabengehauses
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dargestellt, durch welche alle durch die konkave Flügelunterseite gebildeten Räume
miteinander verbunden sind. Sie zeigt ebenfalls die auf der Innenssite der Flügelnase
als Turbinenschaufel wirkende Hohlkehle 10.
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wenn der Hotor am Umfang vom Gebläseluftstrom tangential beaufschlagt
wird, wie durch die Düse 11 veranschaulicht ist, strömt die Luft entlang der Schaufel
10 zur Rotormitte und gibt dabei den größten Teil ihrer Energie an den Rotor ab,
der sich im Sinne des Pfeiles bewegt. Gleichzeitig strömt aus der gegenüberliegenden
Schaufel die gleiche Luftmenge teils radial aus, teils gelangt sie durch die Spalten
8 auf die Flügeloberseite.
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im Ball, daX der rotor von innen aus tangential beaufschlagt wird,
ist in der Nabe 2 ein Gebläse untergebracht, dessen Drehsinn ebenfalls durch Pfeil
angegeben ist. Unter der @irkung die.
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ses Geblases 12 wird der Rotor 1 ebenfalls in dem durch Pfeil angedeuteten
Sinn in Drehung versetzt. Die untsr den Flügeln 3 strömende Luft setzt ihre Bewegungsenergie
wegen der Raunerweiterung zum Umfang bin teilweise in Druckenergle um. Aufgrund
die ses Druckes strömt ein Teil der Luft durch die Spalte B auf die Flügeloberseite,
wo sie die dort befindliche Luft beschleunigt, was eine Unterdruckbildung zur Polge
hat.
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Der hauptvorteil der Erfindung besteht darin, daß der al Rotor erzeugte
Auftrieb keine Leistung erfordert, da die Strömung oberhalb und unterhalb des Rotors
zeitlich konstant ist. Der Auftrieb ist also unabhängig von einer Beschleunigung
von Luftmassen entgegen der Auftriehskraft, im Gegensatz zu allen bekannten Hubschrauberrotoren,
bei denen nach dem Prinzip des Drachenfluges stets Luft nach unten beschleunigt
werden muß. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Art des Antriebes an den Rotorflügeln.
Dis vom Gebläse gelieferte Luft überträgtihre Energie auf dem @ege längs der Flügel
vom Umfang zum lunern des Rotors oder umgekehrt direkt, während die nach dem Rückstoßprinzip
arbeitenden Rotorantriebe mit Reaktionadüsen an den Flügelenden die Treihgase zunächat
zu den Flügelenden leiten und auf deren Umfangsgeschwindigkeit beschleunigen müssen,
ein Umweg, bei dem prinzipiell bereits 50 * der Autriebsenergie verloren gehen.
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Ein anderer Vorteil der Erfindung ist mit dem Umstand verbunden, daß
beim Translationsflug die in Flugrichtung bewegten Rotorflügel
keinen
auf Druckkräften, sondern nur einen auf Reibungskräften beruhenden Widerstand erleiden.
Im Gegensatz zu den bekannten Hubschraubern, deren mögliche Höchstgeschwindigkeit
wegen des Druckwiderstandes an den Flügeln bei 350 km/h liegt, ermöglicht der hier
vorgeschlagene Rotor Fluggeschwindigkeiten von iehr als 800 km/h. Begünstigt wird
die erreichbare Höchstgeschwindigkeit noch dadurch, daß hier Rotordurchmesser und
Drchzahl wesentlich kleiner sind als bei Hubachraubern mit Schraubenflügeln.