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Drehflügelflugzeug Zur Erhöhung der Sicherheit, d.g. um die Gefährdungen
beim Starten, Rollen und Landen zu verringern und um kilometerlange Start- und landebahnen
zu vermeiden, sind Flugmaschinen entwickelt werden, die ein senkrechtes Starten
und Landen erlauben. Diese sogenannten "Senkrechtstarter", auch VTOL-Flugzeuge genannt,
sind dem Hubschrauber in den herkömmlichen Ausführungsformen, insbesondere in bezug
auf ihre Geschwindigkeit, überlegen und erschließen somit weitere Einsatzmößlichkeiten
sowohl in der Zivilals auch in der Militärluftfahrt. Die Triebwerke derartiger Senkrechtstarter
müssen daher so ausgelegt sein, daß neben einer ausreichenden Leistung
für
den normalflug auch die Stützkräfte zum Abheben vorhanden rind. Dadurch itisien
die Triebwerke aufwendiger ausEebildet sein, was Jedoch eine Verringerung der Nutzlast
und der Nutzleistung zur Folge hat. Neben den verschiedenen Hubschrauberantriebsystemen
und dem Rotodynesystem werden als Triebworksysteme für Senkrechtstarter Antriebe
mit Schwenkschrauben, mit Mantelschrauben und verschwenkbare Strahlturbinen verwandt.
Als besonders bevorzugtes Triebwerksystem hat sich die Kombination von schwenkbaren
Triebwerken nit feststehenden Triebwerken gezeigt, da man bestrebt ist, die bei
Umlenkaggregaten auftretenden Kräfteverluste zu verringern. Bei der Verwendung von
getrennten Triebwerken, d.h. von Hub- und Schubtriebwerken muß mit relativ hohen
Gewichten gerechnet werden, die durch die doppelten anlagen entstehen.
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Bei den Mantelschrauben als Antriebssystem für Flugzeuge wird bei
einer bekannten Ausführungsform von Hubrotoren ausgegangen, die aus einer Vielzahl
von an einer mittels eines Strahles eines Turbinenaggregates angetriebenen Achse
befestigten Plügelblättern bestehen und deren Hubrotoren ummantelt sind. Für den
Normalflug (Reiseflug) wird der Strahl des Turbinenaggregates über ein Umleitventil
nach hinten geleitet, während für den Schwebeflug der Strahl zu den Hubrotoren umgeleitet
wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Drehflügelflugzeug mit zwei koaxial
angeordnetens gegenläufigen Rotoren, deren Blattspitzen jeweils durch einen Ring
miteinander verbunden sind, wobei der Ring des ersten Rotors keilförmig mit nach
außen zulaufender Spitze ausgebildet ist, zu schaffen, dessen Rumpf durch eine kugelförmige
Ausbildung eine Vielzahl von Zwischendecks und damit Aufnahmeräume für eine große
Anzahl von Fluggästen aufnehmen kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein Drehflügelflugzeug
vorgesehlagen, das erfindungsgemäß in der Weise ausgebildet ist, dass der Rumpf
hohlzylindrisch ausgebildet ist, eine Boden- und Deckenplatte aufweist, auf die
kugelförmige Geläuse äufgesetzt sind und dass der Rumpf mindestens zwei mittels
Treppen miteinander verbundene Zwischenböden aufweist, die unter Ausbildung eines
Mitteldecks im Bereich der Tragflächenscheiben durch eine umlaufende Wandung unter
Ausbildung eines zylindrischen Raumes verbunden sind.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigt Fig. 1 den Raumflugkörper mit den Tragflächenscheiben und mit ausgefahrenem
Fahrgestell in einer Ansicht von vorn, Fig. 2 -den-Raumfiugkörper in einer Seitenansicht,
Fig. 3 den Raumflugkörper mit geschlossenen Tragflächenscheiben in einer Ansicht
von vorn, Fig. 4 den Raumflugkörper mit geöffneten Tragflächenscheiben in einer
Ansicht von vorn, Fig. 5 den Raumflugkörper in einem senkrechten Schnitt, Fig. 6
den Raumflugkörper mit Einrichtungen zur Beförderung von Personen in einem senkrechten
Schnitt, Fig. 7 eine weitere Ausführungsform des Raumflugkörpers in einem senkrechten
Schnitt, Fig. 8 eine bodenseitige Ansicht des Raumflugkörpers Fig. 9 eine Ansicht
des Raumflugkörpers in einer Ansicht von oben,
Fig. lo einen waagerechten
Schnitt durch den Raumflugkörper oberhalb der Trägerscheiben, Fig. 11 einen waagerechten
Schnitt durch den Raumflugkörper unterhalb der Trägerscheiben, Fig. 12 einen waagerechten
Schnitt mittig durch den Raumflugkörper, Fig. 13 einen waagerechten Schnitt durch
den Raumflugkörper, und zwar etwa in Höhe der oberen Triebwerke für den Horizontalflug,
Fig. 14 den Raumflugkörper in einem senkrechten Längs schnitt, Fig. 15 eine vergrößerte
Teilschnittdarstellung durch eine Tragflächenscheibe mit Stabilisierungseinrichtung,
Fig. 16 die Stabilisierungseinrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung,
Fig. 17 einen Tragflächenscheibenabschnitt mit geschlossenen Flügelblättern in einem
senkrechten Schnitt und
Fig. 18 einen Beschnitt der Tragflächenscheiben
mit aufgestllten Fliigelblättern in einem senkrechten Schnitt.
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Das Drehflügelflugzeug besteht gemäß Big. 1 bis 7 aus einem etwa kugelförmigen
Rumpf lot der bodenseitig ein einziehbares Fahrgestell 11 aufweist, das mit Laufrädern
versehen sein kann oder das aus teleskopartig einziehbaren Federbeinen besteht.
Mittig zum Rumpf lo sind an diesem zwei kreisförmige, in Lagern geführte Rotoren
13,14 vorgesehen, die mittels geeigneter Antriebsaggregate in Rotation versetzbar
sind.
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Die Rotoren 13,14, die waagerecht zueinander angeordnet sind, weinen
eine Vielzahl von radial zum Rumpf lo angeordnete Flügelblätter auf, von denen die
Flügelblätter des oberen Rotors 13 mit 15 und die des unteren Rotors 14 mit 16 bezeichnet
sind. Die Flügelblätter 15,16 sind zur Tragflächenebene in ihren Neigungswinkeln
verstellbar ausgebildet. Hierzu sind die Flügelblätter 15,16 an Schwenkarmen 15a,
16a (Fig. 18) befestigt, die über nachstehend beschriebene Steuerstangen mit Verstellmotoren
in Verbindung stehen. Aufgrund der Verstellbarkeit der Flügelblätter 15,16 besteht
die Möglichkeit, die Größe der Luftdunchtrittsöffnungen
zwischen
Jeweils zwei Flügelblättern wahlweise zur Beeinflussung der Plugeigenschaften des
Raumflugkörpers zu verändern. In geschlossenem Zustand bilden die Flügelblttcr 15,16
der beiden Rotoren 13,14 eine Ebene, so daß die Tragflächenscheiben in ihrer Wirkung
den Tragflächen bei Flugzeugen herkömmlicher Bauart gleichkommen. Die Rotoren 13,14
weisen an ihren freien, umlaufenden Rändern nachstehend noch näher beschriebene
Stabilisierungseinrichtungen 17,18 auf (Fig. 15 und 16).
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Fur den Horizontalflug sind ober- und unterhalb an dem Rumpf 10 in
an sich bekannter Weise ausgebildete Triebwerke 19,20,21,22,beispielsweise feststehende
Strahltriebwerke, vorgesehen (Fig. 1,14). Darüber hinaus sind noch im Rumpf lo in
der Zeichnung nicht dargestellte Schub- und Rückstoßdüsen zur Steuerung der Flugrichtung
und als Landehilfe angeordnet.
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Der Rumpf lo weist ein oder mehrere Zwischenböden 23,24,25 auf, mittels
denen der Rumpfinnenraum in mehrere Decks 26,27,28 unterteilt ist, in denen'Sitzgelegenheiten,
wenn der Raumflugkörper zur Beförderung von Passagieren dient, angeordnet sind.
Aufgrund der zglindrischen Ausbildung der Innenräume 26, 27,28 ist es von Vorteil,
wenn die Sitzgelegenheiten
kreisförmig angeordnet sind. Ferner
sind in dem Rumpf lo die Steuerzentrale und vom Fahrgastraum abgeschirmt die Antriebsmittel
für die Rotoren 13,14 vorgesehen. Vorzugsweise wird die Anordnung der Zwischenböden
23,24,25 so gewählt sein, daß im Bereich der.Rotoren 13,14 ein Mitteldeck 27 geschaffen
wird, an dessen umlaufender Außenwand 29 unter Zwischenschaltung einer wulstartlgcn
Kammer 30 die Lager für die Rotoren 13,1 angebracht sind (Fig. 14). Die einzelnen
Decks sind über Treppen 31 miteinander verbunden. Bodenseitig weist der Rumpf lo
eine verschließbare Einstiegluke 32 auf (Fig. 1 u.8). Im Bereich der Luke 32 ist
eine ausfahrbare Treppe vorgesehen, die beim offenen der Luke 32 gleichzeitig mitausgefahren
wird. Ferner können über den Rumpf lo verteilt noch Notausstiegluken angcordnet
sein.
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Nach einer weiteren Ausführungsform kann als Rumpf lo auch von einem
hohlzylindrischen Körper ausgegangen werden, der mit einer Boden- und einer Deckenplatte
23,24 versehen ist, auf die kugelkappenförmige Gehäuse loa,lob aufgesetzt sind (Fig.
7). Das somit gebildete Mitteldeck 27 bildet dann die Sicherheitszelle des Flugkörpers.
Seine umlaufende senkrechte Wandung 29 trägt dann außenseitig ebenfalls die Lager
und Führungen für die Rotoren 13,14.
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Dle.Fig. 11 bis 13 zeigen die einzelnen Zwischenböden 2f,24,25 in
einer Ansicht von oben. Im Unterdeck 28 sind mit 40 die Eingangsklapptür, mit 41
der Aufgang zum Mitteldeck, mit 42 die Flugkörperführerkanzel, mit 43 das Fenster
der Flugkörperführerkanzel, mit 44 der Sitz für den Führer des Flugkörpers, mit
45 die Toilettcnräume, mit 46 Waschräume, mit 47 ein Aufstellraum für einen elektronischen
Rechner (Flugrechner) und zur Aufnahme der Punk- zentrale; mit 48 ein flurähnlicher
Raum und mit 49 ein weiterer Raum bezeichnet (Fig. 11). Im Mitteldeck 27 sind die
Sitzgelegenheiten 50 für die Passagiere angeordnet. Die Verbindungstreppen zu den
unteren und oberen Decksräumen sind bei 31 angedeutet. Der mit 51 bezeichnete Raum
kann als AuSenthaltsraum für die Stewardessen und zur Aufnahme der Bordküche und
für Verkaufskioske dienen (Fig. 12).
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In Fig. 13 ist das Oberdeck 26 dargestellt. Hier sind ebenfalls Sitzgelegenheiten
50 vorgesehen. Die bei 31 bingezeichnete Verbindungstreppe führt zum Mitteldeck
27.
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Die Rotoren 13,14 können verschiedenartig ausgebildet sein. So kann
beispielsweise Jeder Rotor 13 bzw. 14 aus zwei
im Abstand voneinander
angeordneten, miteinander verbundenen Raiteringen bestehen, von denen der innere
Haltering an dem Rumpf lo drehbar gelagert ist und mit den Antriebsaggregaten in
Verbindung steht. Zwischen den Halteringen sind dann die Flügelblätter 15 bzw. 16
mittels ihrer Schwenkachsen 15a bzw. 16a drehbar befestigt. Nach einer weit.eren
Ausführungsform können die Rotoren 13,14 mit Durchbrechungen versehen sein, die
Im Abstand voneinander und - radial zum Rumpf lo angeordnet und etwa rechteckförmig
ausgebildet sind.
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Den Abmessungen dieser Durchbrechungen entsprechend gestaltete Flügelblätter
15 bzw. 16 sind dann in diesen Durchbrechungen'schwenkbar und derart enge; ordnet,
daß in der geschlossenen Stellung der Flügelblätter diese mit der Scheibenfläche
eine Ebene bilden.
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Bei der in Fig. 15 dargestellten Ausführungsform der Rotoren 13,14
sind diese keilförmig ausgebildet. Vorzugsweise weist Jeder Rotor 13 bzw. 14 etwa
den Querschnitt eines rechtwinkligen Dreiecks mit unterschiedlich lang bemessenen
Katheten.55,56 bzwl 5j,58 auf, von denen die langer bemessenen Katheten 55 bzw.
57 der beiden Rotoren 13,14 einander zugekehrt sind, während die kürzer bemessenen
Katheten 56 bzw. 58 senkrecht verlaufen und an der umlaufenden
Wandung
29 des Nitteldecks 27 des Rumpfes lo bzw. an der Aussenwandung 33 der wulstartigen,
sich an das Mittel, deck 27 anschließenden kammer 30 anliegen. In den Hypotenusenflächen,d.h.
in den äusseren Mantelflächen 59,60 der Rotoren 13,14 sind die verstellbaren Flügelblätter
15,16 angeordnet. Das Trägerprofil für die Rotoren 13,14 besteht aus Profilstäben,
wie diese im Flug--zeugbau in bezug auf Konstruktion und Werkstoffe verwendet werden.
Die radial vom Rumpf lo ausgehenden Profilstäbe 55,59 und 57,60 sind an ihren freien
Enden mittels der Stabilisierungaringe 17,18 der Stabilisierungseinrichtung miteinander
verbunden. Rumpfseitig sind dieProfilstäbe 59,60 der Trägerelemente durch die umlaufende
Wandung 56 und 58 verbunden. In den Profilstäben 59,6o sind dann die Steuerstangen
für die Schwenkbewegung der Flügelblätter 15,16 geführt.
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Das Verschwenken bzw. das Öffnen und Schließen der Flügelblätter 15,16
der beiden Rotoren 13,14 erfolgt vorzugsweise mittels hydraulisch betriebener Arbeitszylinder,
die in den Tragflächenscheiben an den Trägerelementen angeordnet sind und mit umlaufen.
Die Hydraulikzylinder sind bei 65,66 und die Hydraulikpumpen für die Hydråulikzylinder
bei 67,68 angedeutet. Die elektrischen Leitungen für die Hydraulikpumpen sind bei
69,70 angedeutet. Vorzugsweise sind die äußeren Profilstäbe
59t60
der beiden Rotoren 13,14 üb-er die senkrechten, rumpfseitigen Abschlußstäbe bzw.
Wandung 56 und 58 bis in den Bereich der umlaufenden Kammer 30 geführt, und zwar
so weit, daß die Kammer 30 beidseitig übergriffen wird. Die verlangerten Abschnitte
sind mit 59a, 60a bezeichnet (Fig. 15).
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An der Außenfläche der umlaufenden Wandung 29 des Rumpfes 10 bzw.
an der Außenfläche der Wandung 33 der wulstartig umlaufenden Kammer 3o sind die
Lager fur die Rotoren 13,14 vorgesehen. Diese Lager sind bei 61,62,63,64 angedeutet;
sie und die entsprechenden Führungen sind so ausgebildet, daß auch bei sehr hohen
Umlaufgeschwindigkeiten der Rotoren 13,14 .
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eine einwandfreie Rotation gewährleistet wird.
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Zur Führung der Rotoren 13,14 am Rumpf lo bzw.
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an der Aussenwandung 33 der Kammer 30 sind die verlängerten Mantelabschnitte
59a,60a bzw. die entsprechenden Profilstababschnitte der verlängerten Profilstäbe
59,6o der das Gerüst für die Rotoren 13,14 bildenden dreieckförmigen Trägerelemente
mit Stabilisierungs- und Gleitrollen in entsprechend ausgebildeten Gegenlagern am
Rumpf lo geführt. Hierzu sind an den freien Enden der
Abschnitte
59a,60a der Trägerelemente bzw. der Mantelflächen 59,60 die Antriebsmittel fur die
Rotation der Rotoren 13,14 vorgesehen. Als Antriebsmittel können sowohl mechanische,
elektrische als auch Turbinenaggregate verwendet werden. Einem elektrischen Antrieb
wäre der Vorzug zu geben, da die hierfür benötigte Energie einem in dem Flugkörper
angeordneten Atomreaktor entnommen werden könnte. Die hierfür benötigten Aggregate
könnten im Unterdeck 28 untergebracht sein. Die Fahrgasträume 26,27 müßten dann
ausreichend abgeschirmt sein. Die Antriebsaggregate sind bei 71,72 und 73,74 achematisch
dargestellt. Der Antrieb für die Rotoren 13,14 erfolgt in der Weise, dass die Rotoren
gegensinnig umlaufen, wobei die Flügelblattstellungen derart sind, daß Luft entsprechend
der Pfeilrichtung x angesaugt und von dem unteren Rotor 14 nach unten ( Pfeilrichtung
Y) gedrückt wird. Auch ein gleichsinniges Umlaufen der Rotoren 13,14 ist bei entsprechender
Flügelblattstellung und -ausbildung möglich. Die Energiezuführungsleitungen sind
bei 75,76 angedeutet (Fig.15). Die Führung der Rotoren 13,14 erfolgt mittels Stabilisierungs-
und Gleitrollen, die bei 77,78,79,80 angedeutet sind.
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Zusatzliche Stabilisierungs- und Gleitrollen können noch bei 81,82,83,84
vorgesehen sein. Die Gleitrollen
81,82 des oberen Rotors stützen
sich an einem Laufschienenkranz 85 und die Gleitrollen 83,84 des unteren Rotors
14 stützen sich an einem Laufschienenkranz 86 ab. Diese Laufschienenkränze 85;86
sind an den freien Enden der Mantelflächenabschnitte 59a,60a befestigt. In gleicher
Weise rollen auch die Gleitrollen 77 bis 80 auf entsprechend vorgesehenen Laufschienenkränzen
87,88,89,9o ab. Die Kammer 3o kann aus Stabilisationsgründen noch Mittelverstrebungen
91,92 aufweisen. An den Vbergangsabschnitten 93,94 zwischen den Rotoren 13,14 und
dem Rumpf lo sind an den Außenflächen der Tragflächenscheiben Luftströmungsableiter
95,96 vorgesehen, die die Zwischenräume 93,94 überbrücken (Fig. 15).
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Die Brennstofftanks für die Antriebsaggregate 71, 72 und73,74 für
die Rotoren 13,14 sowie für die Triebwerke 19 bis 22 für den Horizontalflug sind
ebenfalls in dem Rumpf lo untergebracht. Fig. lo zeigt die Anordnung der Antriebsaggregate
73,74 für die untere Tragflächenscheibe 14. Hier sind Jeweils vier Antriebsaggregate
vorgesehen. Die Brennstoffbehälter sind bei 97,98 angedeutet.
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Die Stabiliserungseinrichtungen für den Flugkorper
sind
am äußeren umlaufenden Rand der Rotoren 13,14 vorgesehen und bestehen aus zwei Stabilisierungskränzen
bzw. Ringen 17,18, von denen der Ring 17 an dem oberen Rotor 13 und der andere Ring
18 an dem unteren Rotor 1lF angebracht ist, wobei dieser Ring 18 in dem Ring 17
umläuft (Fig. 15 und 16). Der Ring 17 weist einen etwa keilförmigen Querschnitt
auf und ist in seiner Höhe so bemessen, daß die Außenflächen des Keilprofils bündig
in die äußeren Mantelflächen 59,60 der Rotoren 13,14 übergehen, wobei die senkrechte
Wandung loo des keilförmigen -Ringes 17 des unteren Rotors 14 übergreift. Der Ring
17 i'st an dem-Rotor 13 befestigt und läuft mit diesem zusammen um. In dem Ring
17 ist ein parallel zur Tragflächenebene verlaufender Führungsschlitz lol vorgesehen,
der von der senkrechten Wandung loo ausgeht und in-eine im Ring 17 ausgebildete
Ausnehmung 102 mündet. Diese Ausnehmung 102 weist einen viereckIgen Querschnitt
alf.Dio oberen und die unteren waagerecht verlaufenden Wandungen 1o3,1o4 der Ausnehmung
102 verlaufen parallel zu den äußeren Profilflächen des Ringes 17.
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In dieser Ausnehmung 102 ist der Ring 18 des zweiten Rotors 14 geführt,
der mit dem zweiten Rotor 14 verbunden ist
und mit diesem zusammen
umläuft. Dieser Ring 18 besteht aus einem umlaufenden; am äußeren Rand des Rotors
14 angeschlossenen Winkelprofil 105, dessen senkrechter Flansch 106 an dem Rotor
14 angeschlossen ist-, während der waagerechte Flansch 107 im Führungsschlitz lol
des Ringes 17 geführt ist. An seinem freien Ende trägt der Flansch 107 einen Profilkörper
108, der dem Profil der Ausnehmung 102 entsprechend ausgebildet ist. Der Flansch
107 des Winkelprofils 105 ist mittig am Profilkörper 108 angebracht. Dieser und
das Winkelprofil 105 stellen den inneren Stabilisierungskranz 18 dar (Fig. 16).
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Die Innenwandungen 103,104 sowie 1o9 der Ausnehmung 102 des Ringes
17 sind als Führungsflächen ausgebildet und tragen bei 111,112,113 angedeutete Laufschienen,
auf denen Stabilisierungs- und Laufrollen 115,116,117 geführt sind, die an den den
Innenwandungen 103,104,109 der Ausnehmung 1o2 gegenüberliegenden Aussenwandungsflächen
119,120,121,122 des Profilkörpers 1o8 des Ringes 18 vorgesehen sind. Die an'den
waagerechten Flansch 107 des Winkelprofils 105 mit dem Profil körper 108 angrenzende,untere
senkrechte Profilkörperaußenfläche
122 und die dieser Fläche llo
gegenüberliegende Außenfläche 123 des senkrechten, an den Rotor 14 angeschlossenen
Flansches 1o6 des Winkelprofils 105 tragen Laufschienen 114 und 124 für Stabilisierungs-
und Laufrollen 118,125, die an den den Laufschienen 114, 124 gegenüberliegende8
Außenflächen llo,loo der den Führungsschlitz lol für den Flansch 107 mit dem Profilkörper
lo5begrenzenden unteren Abschnitt des Ringes 18 vorgesehen sind. Eine sichere Führung
der Rotoren 13,14 in ihren umlaufenden äußeren Randabschnitten mittels der an bzw,
in den Ringen 17,18 vorgesehenen Lageranordnung ist somit gewährleistet.
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Um die umlaufenden Rotoren 13,14 gegeneinander bzw.
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um den unteren umlaufenden Rotor 14 gegenüber dem bereits abgebremsten
oder stillstehenden oberen Rotor 13 abbremsen zu können, ist die obere senkrechte
Fläche 126 des Profilkörpers als Bremsfläche ausgebildet, die umlaufend ist und
der mehrere über den Umfang des Rotors 13 verteilt angeordnete Brem3füXe 127 zugeordnet
sind, die hydraulisch betatigt werden und über Leitungen 128 mit in der Zeichnung
nicht-dargestellten Hydraulikpumpen in Verbindung stehen.Die Bremsfüße 127 sind
in dem oberen
Rotor 13 angeordnet (Fig. 16).
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Fig. 17 und 18 zeigen Abschnitte der Rotoren 13,14 mit verschiedenen
Stellungen der Flügelblätter 15,16. In Fig. ? ist eine der beiden Rotoren 13 bzw.
14 mit geschlossenen Flügelblättern 15 bzw. 1G dargestellt.
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In dieser Stellung bildet die Tragflächenscheibe eine geschlossene
Fläche. Bei der in Fig. 17 und 18 gezeigten Ausführungsform sind diese Flügelblätter
im Abstand voreinander angeordnet. Der Zwischenraum zwischen jeweils zwei Flügelblättern
wird von festeingebauten Verstrebungen 130 gebildet, die zur Erhöhung der Stabilität
der Rotoren beitragen. -An diesen Verstrebungen sind dann die Scilwenkachsen 15a,
16a für die Flügelblätter 15,16 angeordnet. Das Öffnen und Schließen der Flügelblätter
15,16 kann -mittels eines Steuer- bzw. Lenkgestänges 131 erfolgen. Diese Lenker
131 sind gelenkig mit einer -Hauptsteuerstange 132 verbunden, die in Bührungsschienen
oder mittels .-Führungsrollen 133 geführt sind. Durch Einbau von Gelenken bzw. Kugelgelenken
ist eine einwandfreie Betätigung der Flügelblätter 15,16 gewährleistet. Zur Betätigung
der Hauptsteuerstange 132 sind ebenfalls hydraulisch betriebene Arbeitszylinder
134 vorgesehen.
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Sind die Flügelblätter 15,16 der Rotoren 13,14 geöffnet,
bewirkt
der obere Rotor 13 einen Sog, während der untere Rotor 14 einen Schub ausübt. Die
Rotationsrichtungen der Rotoren 13,14 sind durch Pfeile K und y1 angedeutet. Wird
die Umlaufrichtung der beiden Rotoren 13,14 geändert, so bewirkt der untere Rotor
14 einen Sog, der obere Rotor 13 dagegen einen Schub (Fig. 18).
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Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Raumflugkörper ist ein Blugzeugtyp
geschaffen worden, der gegenüber den herkömmlichen Flugzeugtypen, insbesondere Überschallflugzeugen,
zahlreiche Vorteile aufweist. Neben dem senkrechten Starten und Landen des Raumflugkörpers
ist eine vielseitige Venzendungsmöglichkeit gegeben, so daß der Raumflugkörper sowohl
-für den Passagier- als auch für den Lastentransport geeignet ist. Während ein speziell
für den Passagier- und für den Lastentransport ausgebildeter SIKORSKX-Rubschrauber
mit auswechselbaren Boxen für die Ladung oder mit auswechselbaren Passagierkabinen
nur als Mittelstreckentransporter in Frage kommt, wird mit dem Raumflugkörper sowohl
das Kurzstrecken- und Mittelgeschwindigkeits-Lufttransportsystem als auch das Uberschall-Langstreckentransportsystem
verwirklicht werden können. Die
Lan'de- und Startbahnen können
lediglich auf einen kleinen Platz beschränkt werden, den der Raumflugkörper einnimmt.
Die Ladekapazität dieses Raumpflugkörpers ist bei entaprechender Größenordnung des
Raumflugkörpers sehr groß. Besonders für militärische Zwecke ist der Raumflugkörper
geeignet, da er keine besonders ausgebauten Start- und Landebahnc- benötigt. Daneben
ist auch ein Starten und Landen des Raumflugkörpers auf Gewässern, selbst bei hohem
Seegang, möglich.
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Aufgrund der zwei in entgegengesetzten Richtungen umlaufenden kreisförmigen
Rotoren arbeitet der Raumflugkörper nach. dem Hubschrauberprinzip. Während die beiden
Rotoren mit sehr hoher Geschwindigkeit umlaufen, nimmt der kugelförmige Rumpf an
dieser Umlaufbewegung nicht teil. Bei der Verwendung nur eines Rotors müßten besondere
Stabilrsierungßeinrichtungen vorgesehen sein, um zu erreichen, daß der Rumpf nicht
eine gegen,läuSige Umdrehung ausübt. Um einen Antriebsausgleich ohne Mitwirkung
des Rumpfes vornehmen zu können, werden bei dem Raumflugkörper zwei rotoren verwandt.
Die einen keilförmigen Querschnitt aufweisenden Tragflächenscheiben gewährleisten
eine hohe Stabilität der Tragflächen und erhöhen somit die Tragfähigkeit.
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Insbesondere bei hohen' Geschwindigkeiten, vor allem bei Hyperschallgeschwindigkeiten,
wirkt sich die spezielle Form der Rotoren besonders günstig aus, da der Reibungswiderstand
der Luft an den Rotoren oberflächen stark verringert wird. Gleichzeitig wird dem
Raumflugkörper aufgrund der Rotoren eine hohe Schwebe- und Flugstabilisierung verliehen.
Beim Horizontalflug entsteht kein hoher Widerstand durch Luftreibung, so daß keine
leistungsstarken Antriebsaggregate für den Horizontalflug erforderlich sind.
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Wird andererseits der Raumflugkörper mit sehr leistungsstarken Triebwerken
für den Horizontalflug versehen, so wird sehr schnell Überschallgeschwindigkeit
erreicht. Horizontalflug des Raumflugkörpers kann auch mittels Rückstoßdüsen durchgeführt
werden.
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Die Rotoren 13,14 bestehen etwa zur Efälfte aus schmalen, länglichen
Flügelblättern 15, 16; die noch verbleibende Hälfte der Rotoren stellt die feste
Verstrebung zwischen den Flügelblättern dar. Da der äußere Umfang der Rotoren größer
ist als der innere Umfang, verbreitern sich die Flügelblätter und die festen Verstrebungen
zum äußeren Umfang der Rotoren hin. Für den Start ist eine hohe Umlaufgeschwindigkeit
erforderlich,
damit sich der Raumflugkörper senkrecht abhebt. Den jeweiligen Erfordernissen entsprechend
werden dann die Flügelblätter verstellt.
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Die Steuerung der Schwenkbewegung der Flügelblätter kann vollautomatisch
erfolgen. erden bei den Rotoren des Raumflugkörpers die Flügelblätter für den Senkrechtstart
verstellt, so übernimmt nur der obere Rotor die Funktion entsprechend einem Hubschrauberrotor,
jedoch mit einer bedeutend größeren Kraftauenutzung.
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Wird der Raumflugkörper nun angehoben, so übernimmt gleichzeitig der
untere Rotor eine zweite Funktion, namlich die von dem oberen Rotor angezogene Luft
wird von dem unteren Rotor abgestoßen.
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Wenn auch das Prinzip des Raumflugkörpers etwa dem des Hubschraubers
entspricht, so weist doch der Raumflugkörper diesem gegenüber wesentliche Vorteile
auf. Aufgrund seiner Konstruktion kann ein Hubschrauber nur eine relativ kleine
Höchstgeschwindigkeit erreichen, auf keinen Fall Uberschallgeschwindigkeit, wie
dies beim Raumflugkörper der Fall ist. Hinsichtlich der Transportkapazität ist der
Raumflugkörper dem Eub.schrauber und auch den bekannten Senkrechtstartern überlegen.
Darüber hinaus kann ein Hubschrauber nicht als Weltraumschiff eingesetzt
werden.
Hat der Raumflugkörper vom Boden abgehoben, dann werden die Schub- bzw. Rückstoßdüsen
bzw. die am Rumpf vorgesehenen Triebwerke in Betrieb gesetzt.
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Bei Erreichen der erforderlichen Geschwindigkeit im Horizontalflug
werden die Flügelblätter in den Rotoren wieder geschlossen. Die Rotoren rotieren
Jedoch während des gesamten Fluges weiter, damit eine ausreichende Flugstabilisierung
gewährleistet ist. Der Raumflugkörper ist im Horizontalflug auch dann noch flugfähig,
wenn die Rotation der Rotoren aussetzen sollte. Dieser Umstand hätte lediglich eine
Beeinträchtigung der Fluggeschsandigkeit zur Folge.
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Um auch bei windigem oder stürmischem Wetter ein einwandfreies Starten
und Landen zu gewährleisten, ist der Raumflugkörper zusätzlich mit Steuerdüsen versehen.
Die Hauptsteuerung des Raumflugkörpers wird Jedoch mittels der Rückstoßdüsen vorgenommen.
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Durch entsprechende Betätigung dieser Rückstoßdüsen ist eine Veränderung
der Flugrichtung möglich. Soll der Raumflugkörper fallen, dann muß die Umlaufgeschwindigkeit
der Tragflächenscheiben verringert werden, was mittels der im Raumflugkörper vorgesehenen
Bremseinrichtung möglich ist. Auch eine Änderung der Umlaufrichtung der Rotoren
ist möglich.
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Der Sog ist dann nicht nach oben, sondern nach unten
gerichtet.
Hat der Raumflugkörper die erwünschte Flughöhe erreicht,- dann werden die Rotoren
wieder in die Hubrotation gebracht. Der Raumflugkörper weist daher eine große Manövrierfahigkeit
auf.
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Die einzelnen Manöver sind in kürzester zeiteinheit durchführbar.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Raumflugkörpers ist es möglich, den
Raumflugkörper in jede Flugposition zu bringen, ohne daß Größenverhältnisse zu berücksichtigen
sind. Dies trifft auch bei Hubschraubern zu, Jedoch reichen diese in Fluggeschwindigkeit,
Leistung, Aktionsradius, Größe und Nutzbarkeit an den Raumflugkörper nicht heran.
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Neben dem Einsatz des Raumflugkörpers in der zivilen Luftfahrt ist
auch sein Einsatz für militärische Zwecke möglich. Hier bieten sich zahlreiche Einsatzmöglichkeiten
an, beispielsweise als U-Bootjäger, als Nachschubtransporter, als Aufklärer u.dgl..
Auch für die Interkontinentalraketenabwehr kann der Raumflugkörper verwendet werden.
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Darüber hinaus ist-der Raumflugkörper auch in der Weltraumfahrt verwendbar.
So kann er als Wetter-und Nachrichtensatellit eingesetzt werden. Auch kann der Raumflugkörper
als Trägerschiff für Weltraumraketen dienen. Der Rumpf des Raumflugkörpers
besteht
dann aus einem ringförmigen Körper, um dessen Außenmantel die Tragflächenscheiben
rotieren.
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In dem ringförmigen Rumpfkörper ist dann die Rakete gehalten.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der erfindungsgemäße Raumflugkörper
starten und landen kann, auch in der Nähe von dicht besiedelten Wohngebieten, ohne
daß eine Lärmbelästigung gegeben ist.
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- Patentansprüche -