DE1817933A1 - Drehfluegelflugzeug - Google Patents

Description

Zur Erhöhung der Sicherheit, d.h. um die Gefährdungen beim Starten, Rollen und Landen zu verringern und um kilometerlange Start- und Landebahnen zu vermeiden, sind Flugmaschinen entwickelt worden, 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 Einsatzmöglichkeiten sowohl in der Zivilais auch in der Militärluftfahrt. Die Triebwerke derartiger Senkrechtstarter müssen daher so ausgelegt sein, daß neben einer ausreichenden Leistung

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für den Normalflug auch die Stützkräfte zum Abheben vorhanden sind. Dadurch müssen die Triebwerke aufwendiger ausgebildet sein, was Jedoch eine Verringerung der Nutalant und der Nutzleistung zur Folge hat. Neben den verschiedenen Hubschrauberantriebsystemen und dem Rotodynesystem v/erden als Triebwerksysteme für Senkrechtstarter Antriebe mit Schwenkschrauben, mit Mantelschrauben und verschwenkbare Strahlturbinen verwandt. Als besonders bevorzugtes Triobwerksystem hat sich die Kombination von schwenkbaren Triebwerken mit feststehenden Triebwerken gezeigt, da man bestrebt ist, die bei Umlenkogßregaten auftretenden Kräfteverluste zu verringern. Bei der Verwendung von getrennten Triebwerken, d.h. von Hub- und Bchubtriebwerken muß mit relativ hohen Gewichten gerechnet v/erden, die durch die doppelten Anlagen entstehen.

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 Flügelblättern 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 angeordneten, 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, das aufgrund einer speziellen Flügelblattverstellung eine Anpassung der flugtechnischen Eigenschaften des Drehflügelflugzeuges auf die verschiedenöten äusseren Einflüsse möglich macht und a

darüber hinaus sowohl ein senkrechtes Starten und Landen als auch den Geradeausflug ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäss der Erfindung ein Drehflügelflugzeug vorgeschlagen, welches in der Weise ausgebildet ist, daß ein etwa kugelförmiger Rumpf mit einziehbarem'Fahrgestell mittig zwei waagerecht zueinander angeordnete kreisförmige Rotoren von etwa keilförmigem Profil aufweist, die umlaufend angetrieben, im Abstand voneinander angeordnet und mit f einer Vielzahl von radial zum Rumpf angeordneten, zur Tragflächenebene in ihren Neigungswinkeln verstellbaren Flügelblättern zur Veränderung der Spaltgröße zwischen je zwei Flügelblättern versehen sind, und daß ober- und unterhalb der am Rumpf mittels Lagern geführten

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Rotoren, die an ihren freien umlaufenden Rändern Stabilisierungseinrichtungen tragen, nn dem Rumpf Triebwerke für den Horizontalfluß sowie Schub- und Rückstoßdünen zur Steuerung der Flugrichtung vorgesehen sind.

Nach einem v/eiteren Merkmal der Erfindung weisen die Rotoren mehrere im Abstand voneinander und radial zum Rumpf angeordnete, etwa rechteckförmige Durchbrechungen zur Aufnahme der Flügelblättor auf. Zwischen ,je zwei Flügelblättern sind feststehende, den Zwischenraum zwischen den Flügelblättern ausfüllende Verstrebungen angeordnet, in denen die Schwenkachsen für die Flügelblätter gehalten sind.

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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

ig. 1 den Raumflugkörper mit den Tragflächenscheiben und mit ausgefahrenem Fahrgestell in einer Ansicht von vorn,

Fig. 2 den Raumflugkörper in einer Seitenansicht,

Fig. J den Raumflugkörper mit geschlossenen Tragflä- ^ chenscheiben 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 f 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,

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3?ig. Io einen waagerechten Schnitt durch den Raumflugkörper oberhalb der Trägerscheiben,

Fig. 11 einen waagerechten Schnitt durch den Raumflugkörper unterhalb der Trägerscheiben,

Pig. 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 Horizontalfluß,

Fig. 14 den Raumflugkörper in einem senkrechten Längsschnitt,

Fig. 15 eine vergrößerte Teilschnittdärstellung durch eine Tragflächenscheibe mit Stabilisierungseinrichtung ,

Fig. 16 die Stabilisierungseinrichtung in einer ßchematischen Schnittdarstellung,

Fig. 17 einen Tragflächenscheibenabschnitt mit geschlossenen Flügelblättern in einem senkrechten Schnitt und

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r. 10 einen Abschnitt der Tragflächenscheiben

mit aufgestellten Flügelblättern in einem senkrechten Schnitt.

Das Drehflügelflugzeug besteht gemäß Fig. 1 bis 7 einem etwa kugelförmigen Rumpf Io, der bodenseitig _/y ein einziehbares Fahrgestell 11 auf v/ei fit, das mit Laufrädern versehen seih kann oder das aus teleskopartig einziehbaren Federbeinen besteht. Nittig zum Rumpf

Io sind an diesem zwei kreisförmige, in Lagern M

geführte Rotoren 13,1'I- vorgesehen, die mittels geeigneter Antriebsaggregate in Rotation versetzbar sind. Die Rotoren 13,1^t-, die waagerecht zueinander angeordnet sind, weisen eine Vielzahl von radial zum Rumpf Io 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 Luft-

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dunchtrittsöffnungen zwischen jeweils zwei Flügelblättorn wahlweise zur Beeinflussung <Jer Flugeigenschaften dos P-mmtflugkörpers zn verändern. Tn geschlossenem Zustand bilden die Flügelb] fitter l.^r3,]6 dor beiden Rotoren IJ,]Λ nine Ebene, r.o daß die Trfißfläohen.soheibon ή η .ihrer Uirkunß den Trnp;-riäohen hei. Fluß^euf^en herk">inmlielier Bauart pjloir.h-Irominen. Die Motoren 13,1^ weinen on dhren fa^eien, iimlaufendon -Tiändern nnchntohend noch näher benchriebeno ßtnbilißieriinßneinriohtungen 17»lß nuf (FiR. 13 und 3G)-

Pur rlen HoriBontalflup; nind ober- und \mterhnlb nn dem Humpf 3ο .in nn niob, bekannter Ueir.e aur.p;ebildete Triebwerke- Ι^,Ρο,^Π ,P.P.,hai np.i elnuoi no .feßtr.tohende ßtrnbltriebi/erke, vorßeneben (Fig. 1,14-). Darüber hinnun nind noch im Rumpf Io in der Zeichnung nicht dargestellte Schub- und Rückstoßdüaen.. zur Steuerung der Flugrichtung und als Landehilfe angeordnet.

Der Rumpf Io weißt ein oder mehrere Zwischenboden 23,24,25 auf, mittels denen der Humpfinnenraum in mehrere Decks 26,27,28 unterteilt ist, in denen Sitzgelegenheiten, wenn der Raumflugkörper zur Beförderung von Passagieren dient, angeordnet sind. Aufgrund der zylindrischen Ausbildung der Innenräume 26,' 27,2'8 ist es von Vorteil, wenn die Sitzgelegenheiten

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kreisförmig angeordnet sind. Ferner sind in dem Rumpf Io die Steuerzentrale und vom Fahrgastraum abgeschirmt .die-Antriebsmittel für die Rotoren 13,14 vorgesehen. Vorzugsweise wird die Anordnung der Zwischenboden £3*24,25 ^no gewählt sein, daß in Bereich der Rotoren 13,14 ein Mitteldeck 27 geschaffen -wird-, an dessen umlaufender Außenwand 29 unter Zwischenschaltung einer wulstartigen Kammer 3o die Lager für die Rotoren 13»14 angebracht sind (Fig. 14). Die

einzelnen Decks sind über Treppen 31 miteinander *

verbunden. Bodenseitig v/eist der Rumpf Io eine verschließbare Einstiegluke 32 auf (Fig. 1 u.8). Im Bereich der^Luke 32 ist eine aiisfahrbare Treppe vorgesehen, die beim öffnen der Luke 32 gleichzeitig mitausgefahren wird. Ferner können über den Rumpf Io verteilt noch Notausstiegluken angeordnet sein.

Nach einer v/eiteren Ausführungsform kann als Rumpf Io auch von einem hohlzylindrischen Körper ausgegangen werden, der mit einer Boden- und einer Decken- f platte 23»24 versehen ist, auf die kugelkappenformige 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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Die»Fig. 11 bis 13 zeigen die einzelnen Zwischenboden 23,24,25 in einer Ansicht von oben. Im Unterdeck 28 ßind mit 4o die Eingangsklapptür, mit 41 der Aufgang zum Mitteldeck, mit 42 die Flxigkörperführerkanzel, mit 43 das Pennter der Flugkörporführerkanael, mit 44 der Sitz für den Führer den Flugkörpern, mit 45 die Toilettenräume, mit 46 Waschräume, mit 47 ein Aüfstellraiun für einen elektronischen Rechner (Plugrechner) und ζητ Aufnahme der Funk- Zentrale, mit 40 ein flurähnlicher Raum und mit 49 ein vieiterer Raum bezeichnet (Pig. 11). Im Mitteldeck 27 sind die Sitzgelegenheiten 5o für. die Passagiere angeordnet. Die VerbindungstDgypen zu den unteren und oberen Deckoräumen sind bei 31 angedeutet. Der mit 51 bezeichnete Raum kann als Aufenthaltsraum für die Stewardessen und zur Aufnahme der Bordküche und für Verkaufskioske dienen (Fig. 12).

In Fig. 13 ist das Oberdeck 26 dargestellt. Hier sind ebenfalls Sitzgelegenheiten 5° vorgesehen. Die bei 31 eingezeichnete Verbindungstreppe führt zum Mitteldeck 27.

Die Rotoren 13,14 können verschiedenartig ausgebildet sein. So kann beispielsweise Jeder Rotor 13 bzw. 14 aus zwei

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im Abstand voneinander angeordneten, miteinander verbundenen Halteringen bestehen, von denen der innere Haltering an dem Bnmf Io drohbar gelagert int und mit den Antriebsaggregaten in Verbindung steht. Zwischen den Halteringen sind dann die Flügelblätter 15 bzw. 16 mitteln ihrer ßchwenkachseh 15a bzw. 16a drehbar befestigt. Nach einer v/eiteren Ausführungsform können die Rotoren 13,14 mit Durchbrechungen versehen sein, die im Abstand voneinander und radial zum Rumpf Io

angeordnet und etwa rechtockförmig ausgebildet sind. λ

Den Abmessungen dieser Durchbrechungen entsprechend gestaltete Plügelblätter 15 bzw. 16 sind dann in diesen Durchbrechungen schwenkbar und derart angeordnet, daß in der geschlossenen Stellung der Plügelblätter fliese mit der ßoheibenfläehe eine Ebene bilden.

Bei der in Pig. 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 55i56 bzw. 57*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 umlaufen-

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den Wandung 29 des Mitteldecks 27 des Rumpfes Io bzw. an der A\issenwandung 33 der wulstartigen, sich an dan Mitteldeck 27 anschließenden Kammer 3o anliegen. Jn den Hypotenusenflachen,d.h. in den äunseren Mantelflächen 59*6" flor Rotoren 13» W- sind die verstellbaren J^ügelblätter 15»36 angeordnet. Dan Trägerprofil Tür die Rotoren 1 3,l^yt- besteht arm Profilstäben, wie diese am Fliirg— zeugbau in berlin; auf Konstruktion und Uerkstoffo vorviendot v/erden. Die radj al vom Rumpf Io ausgehenden Profilstäbe 55i59 und 57^o sind an ihren freien Enden mittels der Stabilisierunßsrinße 17»IB der r>tabilisiorunp;r.e:inrichtunß miteinander verbunden. Rumpfsoitip; sind die"Profilstäbe 59»6o der Trüßerelemento durch die umlaufende Unndnnn; 5^ und 58 vorbxmden. Tn den Profil stäben 59,fro sind dann die ßteuerstangon für die ßchwenkboweftunn; der Plügelblntter 15?16 geführt. Das Verschwenken bzw. das öffnen und Schließen dor Flügelblätter 15»16 der beiden Rotoren 13»1^ erfolgt vorzugsweise m 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 Hydraulikzylinder bei 67,68 angedeutet. Die elektrischen Leitungen für die Hydraulikpumpen sind bei 69,7° angedeutet. Vorzugsweise sind die äiißeren Profilstäbe

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59j6o der beiden Rotoren 13t14· üb-er die senkrechten, rumpfseitigen Abschlußstäbe bzw- Wandung % und 58 bis in den Bereich der umlaufenden Kammer 3° Rßführt, und 7A-jn.T so weit, daß die Kammer 3o beidseitig übergriffen wird. Bio verlängerten Abschnitte sind mit 59n, 6oa bezeichnet (Fig. 15).

An der Außenfläche der umlaufenden Wandung 29 des Rumpfes Io bzw. an der Außenfläche der Wandung 33 a

der wulst art ig umlaufenden Kammer 3-0 sind die Lager für die Rotoren 13»14- vorgesehen. Diese Lager sind bei 61,62,63 t £4- angedeutet; sie und die entsprechenden "Führungen sind so ausgebildet, daß auch bei sehr hohen Umlaufgeschwindigkeiten der Rotoren 13 t 14· eine einwandfreie Rotation gewährleistet wird.

Zur Führung der Rotoren 13t14· am Rumpf Io bzw. on der Auosömronriung 33 eier Kammer 3<>- sind

die verlängerten Mantelabschnitte 59a»6oa bzw. die f

entsprechenden Profilstababschnitte der verlängerten Profilstäbe 59i6o der das Gerüst für die Rotoren 13t14· bildenden dreieckförraigen Trägerelemente mit Stabilisierungs- und Gleitrollen in entsprechend ausgebildeten Gegenlagern am Rumpf Io geführt. Hierzu sind an den freien Enden der

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Absbhnitte 59a,6oa der Trägerelementß bzw. der Mantelflächen 59,60 die Antriebsmittel für die Rotation der Rotoren 13*14- vorgesehen. Als Antriebsmittel können sowohl mechanische, elektrische als auch Turbinenaggregate verwendet v/erden. Einem elektrischen Antrieb wäre der Vorzug zu geben, da die hierfür benötigte Energie einem iii dem Plugkörper angeordneten Atomreaktor entnommen werden könnte. Die hierfür
benötigten Aggregate könnten im Unterdeck 28 untergebracht sein· Die Fahrgasträume 26,2? müßten dann
ausreichend abgeschirmt sein. Die Antriebsaggregate sind bei 71,72 tind 73*74· schematisch dargestellt. Der Antrieb für die Rotoren 13,14· erfolgt .in der Uoise, daß3 die Rotoren gegensinnig umlaufen, wobei die
FlügelblattStellungen derart sind, daß Luft entsprechend der Pfeilrichtung X angesaugt und von dem unteren Rotor l^l· nach unten ( Pfeilrichtung Y)
gedruckt wird. Auch ein gleichsinniges Umlaufen der Rotoren 13»14- ißt bei entsprechender Flügelblattstellung und -ausbildung möglich. Die Energiezuführungsleitungen sind bei 75*76 angedeutet (Fig.15). Die Führung der Rotoren 15*14- erfolgt mittels Stabilisierungs- und
Gleitrollen, die bei 77,78,79,8p angedeutet sind. " Zusätzliche Stabilisierungs- und Gleitrollen können noch bei 81,82,83,84 vorgesehen sein. Die Gleitrollen

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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 06 ab. Diene Laufnchienenkränze 85,86 sind an den freien Tendon der Ilantelflächenabschnitte 59<i,6oa befestigt. In gleicher Weise rollen auch die Gleitrollen 77 bin Bo auf entsprechend vorgesehenen Laufschienenkränzen 87,88,89,9o ab. Die Kammer 3o kann aus Btabilisationsgründen noch Mittelverstrebungen 91,92 aufweinen. An den Übergangsabschnitten 93?9^ zwischen den Rotoren 13,V\- und dom Rumpf Io nind an den Außenflächen der Tragflächenscheiben Luftströmungsableiter 95*96 vorgesehen, die die Zwischenräume 9319^ überbrücken (Fig. 15)·

Die Brennstofftanks für die Antriebsaggregate 71» 72 und73,74 für die Rotoren 13,1'I- sowie für die Triebwerke 19 bis 22 für den Horizontalflug sind ebenfalls in dem Rumpf Io untergebracht. Fig. Io zeigt die Anordnung der Antriebsaggregate 73i74- für die untere Tragflächenscheibe 14. Hier sind ,jeweils, vier Antriebsaggregate vorgesehen. Die Brennstoffbehälter sind bei-97»98 angedeutet. '

Die Stabiliserungseinrichtungen für den Flugkörper

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sinji am äußeren umlaufenden Rand der Rotoren 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 14 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 Keilprofiln bündig in die äußeren Mantelflächen 5%60 der Rotoren 13»I⁷*- übergehen, wobei die senkrechte V/andung loo des keilförmigen Ringes 17 den unteren Rotors 14 übergreift. Der Ring 17 isst an dem Rotor 13 befestigt und läuft mit diesem zusammen um. In dem Ring 17 ist ein parallel zur Tragflächenebene verlaufender Führungsschlitz

101 vorgesehen, der von der senkrechten V/andung loo ausgeht und in eine im Ring 17 ausgebildete Aiisnehmung

102 mündet. Diese Ausnehmung Io2 weist einen viereckigen Querschnitt auf.Die oberen und die unteren waagerecht verlaufenden Wandungen Io3,lo4 der Ausnehmung Io2 verlaufen parallel zu den äußeren Profilflächen des Ringes In dieser Ausnehmung Io2 ist der Ring 18 des zweiten Rotors 14 geführt, der mit dem zweiten Rotor 14 verbunden ist

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und mit diesem zusammen umläuft. Dieser Ring 18 besteht aus einem umlaufenden, am äußeren Rand des Rotors 14 angeschlossenen Winkelprofil Io5» dessen senkrechter Flansch Io6 an dem Rotor 14 angeschlossen ist, während der waagerechte Plansch

107 im Führungsschlitz lol des Ringes 17 geführt ist. An seinem freien Ende trägt der Flansch Io7 einen Profilkörper Io8, der dem Profil der Ausnehmung Io2 entsprechend ausgebildet ist. Der Flansch Io7 des Winkelprofils Io5 ist mittig am Profilkörper Io8 angebracht. Dieser und das Winkelprofil Io5 stellen den inneren Stabilisierungskranz 18 dar (Fig. 16).

Die Innenwandungen Io3,lo4 sowie Io9 der Ausnehmung Io2 des Ringes 17 sind als Führungsflächen ausgebildet und tragen bei 111,112,113 angedeutete Laufschienen, auf denen Stabilisieruägs- und Laufrollen 115,116,117 geführt sind, die an den den Innenwandungen Io3»lo4,lo9 der Ausnehmung Io2 gegenüberliegenden Aussenwandungsflachen 119»12o,121,122 des Profilkörpers

108 des Ringes 18 vorgesehen sind. Die an den waagerechten Flansch Io7 des Winkelprofils Io5 mit dem Profilkörper Io8 angrenzende,untere senkrechte Profilkörperaußen-

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fläche 122 und die dieser Fläche Ho gegenüberliegende Außenfläche 123 des senkrechten, an dön Rotor 14 angeschlossenen Flansches Io6 des Winkelprofils Io5 tragen Laufschienen 114 und 124 für ßtabilisierungs- und Laufrollen 110,123, die on den den Laufnchienen 114, 124 gegenüberliegenden Außenflächen Ιΐο,ΐοο der den Führungsschlitz lol für den Flansch Io7 mit dom Profilkörper Io5begrenzenden unteren Abschnitt den Ringes 10 vorgesehen sind. Eine sichere Führung der Rotoren 13,14

in ihren umlaufenden äußeren Randabnchnitton mittels der an bzw» in den Ringen 17»10 vorgesohenon Lageranordnung ist somit gewährleistet.

Um die umlaufenden Rotoren 13»14 gegeneinander bzw. 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 Bremsfüße 127 zugeordnet sind, die hydraulisch betätigt werden und über Leitungen 128 mit in der Zeichnung nicht dargestellten Hydraulikpumpen in Verbindung stehen.Die Bremsfüße 127 sind in dem oberen

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Rotor 13 angeordnet (Fife· 16).

Fig. 17 und 18 zeigen Abschnitte der Rotoren 13»14- mit verschiedenen »Stellungen der "Fliigelblutter 15,16. -Tn Fig. 17 int eine der beiden Rotoren 13 bzw. 1'I- mit geschlossenen Flügelblättorn 15 bau. IG dargestellt. In diener Stellung' bildet die Tragflächonschoibe eine geschlossene Fläche. Bei der in Fig. I7 und 38 gezeigten Ausführungsform sind die riügolblütter im μ Abstand voreinander angeordnet. Dor Zwischenraum zwischen jeweils swei Flügelblättern wird von festeingebnuten Verstrebungen 130 gebildet, die zur Erhöhung der Stabilität de'r Rotoren beitragen. An diesen Verstrebungen sind dann die Schwenkachsen 15 a, 16a für die Flügelblättor 15,1Ci angeordnet. Dq3 Öffnen und Schließen der Flügelblätter 15,16 kann mittels oine3 Steuer- bzw. Lenkgestänges 131 erfolgen. Diene Lenker I3I sind gelenkig mit einer Hauptsteuerstange 132 verbunden, die in Führungsschienen "

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.

Sind die Flügelblätter 15,16 der Rotoren 13,14 geöffnet,

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bewirkt der obere Rotor 13 einen Sog, während der untere Rotor 14 einen Cchub ausübt. Die Rotationsrichtungen der Rotoren 13»l't- sind durch Pfeile x^ und y^ angedeutet. V/ird dio Uralaufrichtung der beiden Rotoren 13,14 geändert, no bewirkt der untere Rotor 14 einen Sog, der obere Rotor 13 dagegen einen Schub (Fig. 10).

Mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Raumflugkörper ist ein Flugzeugtyp geschaffen worden, der gegenüber den herkömmlichen Flugzeußtypon, insbesondere Überschallflugzeugen, zahlreiche Vorteile aufweist. Neben dem senkrechten Starten und Landen des Raumflugkörpers ist eine vielseitige Verwendungsmöglichkeit gegeben, so daß der Raumflugkörper sowohl für den Passagier- als auch für den Lastentransport geeignet int. Während ein speziell für den Passagier- und für den Lastentransport ausgebildeter SIKORSKY-Hubschrauber 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

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Lande- und Startbahnen können lediglich auf einen kleinen Platz beschränkt werden, den der Raumflugkörper einnimmt. Die Ladelcapazität dieses Raumpflugkörpers ist bei entsprechender Größenordnung des Raumflugkörpers sehr groß. Besonders für militärische Zwecke ist der Raumflugkörper geeignet, da er keine besonders ausgebauten Start- und Landebahnen benötigt. Daneben ist auch ein Starten und

Landen des Raumflugkörpers auf Gewässern, selbst -

bei hohem Seegang, möglich.

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 Stabilisierungseinrichtungen vorgesehen sein, um zu erreichen, daß der Rumpf f nicht eine gegenläufige 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 Rotorenoberflächen 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. 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.

Die Rotoren 13»14 bestehen etwa zur Hälfte aus schmalen, ^anglichen Flügelblättern 15, 16; die noch verbleibende Hälfte der Rotoren stellt die feste Verstrebung zwiechen 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 Umlaufgeschwin-

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dig^keit erforderlich, damit sich der Raumflugkörper senkrecht abhebt. Den jeweiligen Erfordernissen entsprechend werden dann die Flügelblätter verstellt. Die Steuerung der Schwenkbewegung der Flügelblätter kann vollautomatisch erfolgen. Werden bei den Rotoren dee Raumflugkörpers die Flügelblätter für den Senkrechtstart verstellt, so übernimmt nur der obere Rotor die Funktion entsprechend einem Hubschrauber-, rotor, jedoch mit einer bedeutend größeren Kraftausnutzung. g Wird der Raumflugkörper nun angehoben, so übernimmt gleichzeitig der untere Rotor eine zweite Funktion, nämlich die von dom oberen Rotor angezogene Luft wird von *dem unteren Rotor abgestoßen.

Wenn auch das Prinzip des Raumflugkörpers etwa dem des Hubschraubers entspricht, so weißt doch der Raumflugkörper diesem gegenüber wesentliche Vorteile auf. Aufgrund seiner Konstruktion kann ein Hubschrauber nur eine relativ kleine Höchstgeschwindigkeit I erreichen, auf keinen Fall Überschallgeschwindigkeit, wie dies beim Raumflugkörper der Fall ist. Hinsichtlich der Transportkapazität ist der Raumflugkörper dem Hubschrauber und auch den bekannten Senkrechtstartern überlegen. Darüber hinaus kann ein Hubschrauber nicht als Weltraumschiff eingesetzt

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werden. Hat der Raumflugkörper vom Boden abgehoben, dann werden die Schub- bzw. Rückstoßdüsen bzw. die am Rumpf vorgesehenen Triebwerke in Betrieb gesetzt. Bei Erreichen der erforderlichen Geschwindigkeit im Horizontalfluß v/erden 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. Diener Umstand hätte lediglich eine Beeinträchtigung der Fluggeschwindigkeit zur Folge.

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. 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. Der Sog ist dann nicht nach oben, sondern nach unten

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gerichtet. Hat der Raumflugkörper die erwünschte Flughöhe erreicht, dann werden die Rotoren wieder in die Hubrotation gebracht. Der Raumflugkörper weist daher eine große Manövrierfähigkeit auf. Die einzelnen Manöver ßind in kürzester Zeiteinheit durchführbar. Aufgrund der erfindungsgemäßen Aus- * bildung des Raumflugkörpers ist es möglich, den Raumflugkörper in Jede Flugposition zu bringen, ohne daß Größenverhältnisse zu berücknichtigen sind. Dies trifft auch bei Hubschraubern zu, jedoch reichen diese in Fluggeschwindigkeit, Leistung, Aktionsradius, Größe und Nutzbarkeit an den Raumflugkörper nicht heran.

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.

Darüber hinaus ist der Raumflugkörper auch in der Weltraumfahrt verwendbar. So kann er als Wetterund Nachrichtensatellit eingesetzt werden. Auch kann der Raumflugkörper als Trägerschiff für Weltraumraketen dienen. Der Rumpf des Raumflugkörpers

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besteht dann aus einem ringförmigen Körper, um dessen Außenmantel die Tragflächenscheiben rotieren. In dem ringförmigen fiumpfkörper ist dann die Rakete gehalten.

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 -

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Claims (7)

Patentansp rü ehe

1. Drehflügelflugzeug mit zwei koaxial angeordneten, 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, dadurch λ

gekennzeichnet, dass ein etwa kugelförmiger Rumpf (lo) mit einziehbarem Fahrgestell (11,12) mittig zv/ei waagerecht zueinander angeordnete kreisförmige Rotoren ("13* 14-) von etwa keilförmigem Profil aufweist, die umlaufend angetrieben, im Abstand voneinander angeordnet und mit einer Vielzahl von radial zum Rumpf (lo) angeordneten, zur Tragflächenebene in ihren Neigungswinkeln verstellbaren Flügelblättern (15,16) zur Veränderung, der Spaltgröße zwischen je zwei Flügelblättern versehen sind, und daß ober- und unterhalb der am Rumpf(Io) mittels Lagern geführten Rotoren (13,14), die an ihren freien umlaufenden Rändern Stabilisierungseinrichtungen (17,18) tragen, an dem Rumpf (lo) Triebwerke (19,2o,21,22) für den Horizontalflug sowie Schub- und Rückstoßdüsen zur Steuerung der

Flugrichtung vorgesehen sind.

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2. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren (13,14) mehrere im Abstand voneinander und radial zum Rumpf (lo) angeordnet, etwa rechteekförmige Durchbrechungen zur Aufnahme der FlügeIb]ättor (15,16) aufweinen.

3. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren (13»14) aus mehreren im Abstand angeordneten, vernchwenkbaren Flügelblättern (I5il6) bestehen und daß zwischen je zwei Flügelblättern ( 15 bzw. 16) feststehende, den Zwischenraum zwischen diesen Flügelblättern ausfüllende Verstrebungen (130) angeordnet sind, an denen die Schwenkachsen (15a,16a) für die Flügelblätter (15,16) gehalten sind.

4. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelblätter (15»16) und die Verstrebungen (I3o) zum Rumpf (lo) konisch sich verjüngend ausgebildet sind.

5. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen (15a,16a) der Flügelblätter (15,16) eines jeden Rotors (13,14)

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über Lenker (131) mit einer in Führungsschienen bzw. Führungsrollen (133) geführten Hauptsteuerstange (132) gelenkig verbunden sind, die aus einzelnen, mittels Gelenken verbundenen Abschnitten besteht und die mit einer Antriebs- bzw. Steuerhydraulik in Verbindung steht.

6. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1 bis 3t dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachsen (15a»16a) von jeweils zwei gegenüberliegend angeordneten JTügelblättern (15,16) des oberen und des unteren Jiotors (13» 14-) übereinanderliegend angeordnet sind.

7. Drehflügelflugzeug nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die das Öffnen und Schließen bzw. Verstellen der Elügelblätter (15>16) bewirkende Arbeitßhydraulik an den Rotoren (13,14·) angebracht und zusammen mit diesen umlaufend ausgebildet ist.

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