DE1904795C3 - Einrichtung zur Radarüberwachung aus der Luft mittels eines stationär fliegenden Drehflügelflugzeuges - Google Patents
Einrichtung zur Radarüberwachung aus der Luft mittels eines stationär fliegenden DrehflügelflugzeugesInfo
- Publication number
- DE1904795C3 DE1904795C3 DE1904795A DE1904795A DE1904795C3 DE 1904795 C3 DE1904795 C3 DE 1904795C3 DE 1904795 A DE1904795 A DE 1904795A DE 1904795 A DE1904795 A DE 1904795A DE 1904795 C3 DE1904795 C3 DE 1904795C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- axis
- radar
- helicopter
- supporting structure
- platform
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims description 7
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 8
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 208000031872 Body Remains Diseases 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000001550 testis Anatomy 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000009966 trimming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C29/00—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft
- B64C29/0008—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded
- B64C29/0016—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers
- B64C29/0033—Aircraft capable of landing or taking-off vertically, e.g. vertical take-off and landing [VTOL] aircraft having its flight directional axis horizontal when grounded the lift during taking-off being created by free or ducted propellers or by blowers the propellers being tiltable relative to the fuselage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/003—Transmission of data between radar, sonar or lidar systems and remote stations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Description
55
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Radarüberwachung aus der Luft mittels eines stationär fliegenden
Drehflügelflugzeuges, mit einem Tragwerk, einem Motor, einem Autopiloten für die Positionssteuerung, Kreiselgeräten für die Lageregelung und
mit einem weiteren, vom Tragwerk mechanisch entkoppelten Körper, der unabhängig von dem Tragwerk
um eine etwa vertikale Achse drehbar ist und einen Radarsender sowie einen Teil eines Radarempfängers
trägt, dessen übriger Teil sich in einer zugeordneten Bodenstation befindet, welche die empfangenen Radardaten
über eine Funkverbindung erhält, die auch der Fernsteuerung des Autopiloten dient.
Voraussetzung für den wirkungsvollen Einsatz einer derartigen Einrichtung ist die Einhaltung eines
gegenüber dem Boden stationären Flugzustandes, da sonst bei der Verwendung eines Dopplerradars oder
eines Dopplerimpulsradars Fehler durch die Eigengeschwindigkeit des Drehflügel-Flugzeuges hervorgerufen
werden. Ein stationärer Flugzustand erleichtert ferner die Beobachtung von langsamen Fahrzrugbewegungen,
die dann durch Überlagerung von zu verschiedenen Augenblicken beobachteten Situationen
möglich ist. Auch kann eine Informationsübertragung von einer Bodenstation zu einer anderen bei
einer ortsfesten Position des Drehflügel-Flugzeuges mittels scharfbündelnder Antennen durchgeführt
werden.
Eine Einrichtung der einleitend angegebenen Gattung ist im wesentlichen aus der USA.-Patentschrift
2995 740 bekannt. Es handelt sich dabei um einen Hubschrauber (welche Bezeichnung der Einfachheit
halber auch im folgenden an Stelle von »Drehflügel-Flugzeug« verwendet wird), der eine die Radarbeobachtungseinrichtungen
tragende Plattform in der Luft hält. Die Plattform dreht sich unabhängig von den
Rotorblättern des Hubschraubers, jedoch um dieselbe Achse wie letztere. Demzufolge ist die Vertikalität
der Drehachse der Plattform gleich derjenigen, die die Rotorachse besitzt Die automatische Navigation,
der Radarempfang und die Radarsynchronisation erfolgen mittels einer Bodenstation, Fernsteuerungen
und Luft-Boden-Verbindungen. Die Flughöhe wird mittels eines den Hubschrauber an den Boden fesselnden
Kabels eingestellt, das gleichzeitig die Leistungsversorgung des Hubschraubers und der Beobachtungsorgane
übernimmt.
Aus der USA.-Patentschrift 3 048 836 ist ein Hubschrauber-Navigationshilfsgerät
bekannt, das in Abhänigkeit von der Höhe und den beabsichtigten Flugbedingungen programmiert ist und dei? Hubschrauber
während eines Einsatzfluges steuert. Der Hubschrauber steht über Funk mit einem Schiff in Verbindung.
Für die automatische Navigation werden Kreiselgeräte verwendet.
Aus der USA.-Patentschrift 3 118 504 ist eine Steuerung für das Tragwerk (den Rotor und die zugehörige
Mechanik) eines Hubschraubers bekannt. Dabei ist der Rotor fest mit dem Mast verbunden und
wird über mechanische Gestänge und eine Taumelscheibe gesteuert.
Aus der USA.-Patentschrift 3 176 288 ist ein ähnliches
Radarsystem an Bord eines Fessel-Hubschraubers bekannt, wie aus der bereits genannten USA.-Patentschrift
2 995 740, so daß sich auch bezüglich der Vertikalität der Drehachse der Radarantenne
genau die gleichen Verhältnisse ergeben.
Aus der USA.-Patentschrift 3 241 145 ist gleichfalls ein durch Kabel mit dem Boden verbundener
Hubschrauber, der zur Luftüberwachung verwendet wird, bekannt. Dabei kann das Kabel sowohl zur
Versorgung des Hubschraubermotors mit elektrischer Energie als auch zur Übertragung von Höchstfrequenzenergie
herangezogen werden.
Ferner sind Fessel-Hubschrauber auch aus den USA.-Patentschriften 3 223 358 und 3 233 359 bekannt,
die jedoch keine sich drehende, stationäre Plattform besitzen. Das Ende des Kabels ist mit dem
Hubschrauber über eine kardanisch^ Verbindung zur mechanischen Entkopplung verbunden, wobei Servowinden
eine Verschiebung des Befestigungspunktes
auf der Rotorachse gestatten. Hieraus ergibt sich ein eine räumliche Parallelogrammführung und ein zwi-
Drehmoment zur Rückführung der Rotorachse in die sehen deren oberen Plattform und dem Tragwerk an-
Vertikale. geordnetes Gelenk mechanisch entkoppelt ist.
Ein weiterer Fessel-Hubschrauber ist aus der bri- Durch diese Ausbildung gelingt es, die die Radartischen
Patentschrift 1 075 086 bekannt. Er umfaßt 5 einrichtung tragende Plattform sich um eine genau
eine mit dem Tragwerk kardanisch verbundene, krei- vertikale Achse drehen zu lassen, was die Bedingung
seistabilisierte Plattform für eine Fernsehkamera. Die für die Verwendung eines Dopplerradars ist. Die
Plattform dreht sich dabei nicht; vielmehr wird die Mittel zur mechanischen Entkopplung gewährlei-Azimutabtastung
durch einen auf der Mittelachse der sten dabei die Unabhängigkeit der Ausrichtung
Plattform angeordneten Drehspiegel erreicht. Dieses JO der Radarbeobachtungsmittel von den Reaktions-Prinzip
jst für die Radarüberwachung wegen des kräften des Tragwerks und der Trimmlage des
hierzu erforderlichen, größeren gerätetechnischen Flugzeugkörpers sowie von durch Windböen beding-Aufwandes
nicht brauchbar. ten Störungen. In Anbetracht der Trägheit des Flug-Alle bekannten, mit der Einrichtung der einleitend zeugkörpers erfolgen nämlich dessen Trimmlageändeangegebenen
Gattung vergleichbaren Einrichtungen 15 rungen selbst bei starken Störungen wie etwa Windsind
demnach Fessel-Hubschrauber, die die folgen- stoßen mit mehreren 100 km/h mit so geringer Winkeiden
wesentlichen Nachteile besitzen: geschwindigkeit, daß sie durch die Antriebs- und
Die Flughöhe des Hubschraubers ist auf annähernd Ausrichtungsmittel des Tragwerks nahezu augen-300
m über dem Boden beschränkt Entsprechend blicklich ausgeglichen werden.
begrenzt ist auch der mittels der Radareinrichtungen 20 Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand
überwachbare Bereich. Eine Vergrößerung dieses von Unteransprüchen.
Bereiches durch entsprechende Vergrößerung der In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand von
Flughöhe des Fessel-Hubschraubers läßt sich nur mit schematischen Skizzen und Darstellungen einer hei-
unverhältnismäßig hohen Kosten erzielen. spielsweise gewählten Ausführungsform vereinfacht
Die gemäß der hier an erster Stelle genannten 35 wiedergegeben. Es zeigt
USA.-Patentschriften grundsätzlich mögliche Dre- F i g. 1 ein Schema des verwendeten Prinzips,
hung der die Radarbeobachtungseinrichtungen tra- F i g. 2 die Anordnung der wesentlichen Teile des
genden Plattform erfordert einen erheblichen me- Drehflügel-Flugzeuges,
chanischen Aufwand, der das Fluggewicht des Hub- F i g. 3 eine vorteilhafte Ausführungsform für den
schraubers erhöht, woraus sich hohe Herstellungs- 3" Drehantrieb des weiteren Körpers.
und Betriebskosten ergeben. F i g. 4 eine vereinfachte Vorderansicht eines Hub-Grundsätzlich erfordert die Verwendung eines Ka- schraubers nach der Erfindung,
und Betriebskosten ergeben. F i g. 4 eine vereinfachte Vorderansicht eines Hub-Grundsätzlich erfordert die Verwendung eines Ka- schraubers nach der Erfindung,
bels zur Fesselung des Hubschraubers eine ganz er- F i g. 5 ein Blockschaltbild der Funk- und Radarhebliche
Antriebsleistung für den Hubschrauber, da anlage,
dieser nicht nur das Kabelgewicht tragen, sondern 35 F i g. 6 die Mittel zur mechanischen Entkopplung
auch einen möglichst hohen Kabelzug erzeugen muß. und Trimmstabilisierung des weiteren Körpers,
Dennoch kann der Flugzustand eines Fessel-Hub- F i g. 7 ein die Arbeitsweise der Entkopplungs-
schraubers durch Windböen in unerwünschtem Maße und Stabilisierungsmittel in vereinfachter Form dar-
beeinfiußt wenden. Bei einem frei fliegenden Hub- stellendes Schema und
schrauber ist es gemäß der USA.-Patentschrift 40 F i {. 8 und 9 ein Ausführungsbeispiel einer Vor-2
569 882 zwar bereits bekannt, den Rumpf über richtung zur mechanischen Entkopplung und Trimmein
Gelenkviereck mit dem Tragwerk des Hubschrau- stabilisierung des weiteren Körpers in einer Ansicht
bers zu verbinden. Bezweckt wurde damit, für jede von links und von vorn.
räumliche Lage des Hubschraubers ein rücktreiben- Gemäß Fig. 1 wird ein Antennenträger 1 mittels
des Moment m bezug auf den Schwerpunkt zu erzeu- 45 eines ferngesteuerten Luftfahrzeuges im stationägen,
so daß sich stets ein stabiler Flugzustand erge- ren Zustand in der Luft gehalten. Hierzu ist
ben sollte. Abgesehen davon, daß dieser Vorschlag einerseits eine Stabilisierung der Lage des Schwernicht
zu dem angestrebten Erfolg führte, weil die In- punktes G mit den Koordinaten X, Y, Z (Z ist
Stabilität des Flugzustande* eines Hubschraubers dy- die Höhe) und andererseits eine Stabilisierung des
namische Ursachen hat, dem daher auch nicht durch 5o Trimms des Antennenträgers 1 notwendig, der durch
statisch wirkende, sondern nur durch dynamisch wir- die Winkeiabweichung γ einer mit dem Luftfahrzeug
kende Einrichtungen entgegengewirkt werden kann, verbundenen Achse A gegenüber der Vertikalen festkam
es bei dem damaligen Vorschlag auch nicht auf gelegt ist. Die Steuerung des Antennenträger erfolgt
die Lage des Rumpfes in bezug auf die Lotrechte von einer Bodenstation 2 aus. Die Höhe des Antcnan.
Hingegen besteht eine wesentliche Voraussetzung 55 nenträgers über dem Boden kann bis zu mehreren
für die Radarüberwachung mittels eines Drehflügel- tausend Metern betragen. Die Fernsteuerung ermügfiugzeuges
im stationären Flug darin, daß der die Ra- licht außerdem den Start, die Führung zu dem gedarausrüstung
tragende weitere Körper mechanisch wählten Raumpunkt 3 sowie die Rückkehr und die
derart von dem Tragwerk entkoppelt ist, daß er in Landung des Luftfahrzeuges,
einer von der Achse des Tragwerks unabhängigen 6o Das Luftfahrzeug ist ein Hubschrauber. D'escr Achse um sich selbst drehbar ist, die im stationären besteht aus einem Flugzeugkörper und uus einem Flug möglichst genau in der Lotrechten verläuft. weiteren Körper, die in ihren Bewegungen vonein-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ander unabhängig sind. Der Motor befindet sich im Einrichtung der einleitend angegebenen Gattung zu Ausführungsbeispiel in. Flugzeugkörper, kann sich schaffen, die eine Überwachung insbesondere auch 6S jedoch grundsätzlich auch in dem weiteren Körper mittels Dopplerradar aus großer Höhe gestattet. befinden.
einer von der Achse des Tragwerks unabhängigen 6o Das Luftfahrzeug ist ein Hubschrauber. D'escr Achse um sich selbst drehbar ist, die im stationären besteht aus einem Flugzeugkörper und uus einem Flug möglichst genau in der Lotrechten verläuft. weiteren Körper, die in ihren Bewegungen vonein-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ander unabhängig sind. Der Motor befindet sich im Einrichtung der einleitend angegebenen Gattung zu Ausführungsbeispiel in. Flugzeugkörper, kann sich schaffen, die eine Überwachung insbesondere auch 6S jedoch grundsätzlich auch in dem weiteren Körper mittels Dopplerradar aus großer Höhe gestattet. befinden.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch ge- Der Flugzustand eines Hubschraubers wird im ;ill-
löst, daß der weitere Körper von dem Tragwerk über gemeinen durch Einwirkung auf die Rotorblätter
5 6
mittels einer Taumelscheibe gesteuert. Im Fall der Umdrehungen pro Minute drehen. Der Rotor wird
Navigation ohne Pilot wird die Stellung dieser Tau- nach dem Rückstoßprinzip angetrieben, wobei das
melscheibe durch einen Autopiloten gesteuert. Der Gas über die Nabe durch die Rotorblätter hindurch
Autopilot arbeitet normalerweise mit Kreisel- unci an deren Enden aus Düsen 22 ausströmt. Die
anordnung zusammen, die selbsttäig die Trimm- 5 Rotorblätter sind mit der Nabe fest verbunden. Ge-
winkel γζ und yr in zwei zueinander senkrechten genüber den Düsen 22 befinden sich nicht dargestellte
Ebenen feststellen. Es handelt sich dabei um die Klappen, deren Stellung mechanisch steuerbar ist.
Komponenten des Winkels ;■ in Fig. I. Die Kreisel- Die Klappenstellung bestimmt die Richtung der aus
anordnungen halten auf diese Weise die Achse I, den Rotorblättern auströmenden Gasstrahlen. Eine
d. h. die Rotorachse in vertikaler Richtung und stabi- 10 ständige Ablenkung der Gasstrahlen nach unten bzw.
lisiercn den Trimm des Hubschraubers. nach oben bewirkt einen Steig- bzw. Sinkflug. Eine
Die Einhaltung des Ortes X. Y, 7. des Schwer- mit der Umdrehung des Rotors synchron abwechpunktcs
G gegenüber dem Hoden geschieht zweck- sclndc Ablenkung erzeugt eine Neigung der Drehmäßig
durch drahtlose Fernsteuerung unter Verweil- cbcne der Rotorblätter in bezug auf die Horizontale
dung eines Ablagcmeßradars am Boden, welches die ,5 und damit eine Translationsbewegung des Huban
den Autopiloten zu übertragenden Korrekturbe- schrauben. Die Steuerung dieser Bewegungen gcfelile
I.V. IV. . IZ ermittelt. Der Übertragung dient schicht über eine Taumelscheibe 27. Der Rotor ist
beispielsweise eine VIIF/UHF-Funkvcrbindung. mjt dem Flugzeugkörper über ein Rollenlager 23 und
In Fig. 2 ist die Anordnung der wesentlichen ein Drehgelenk 24 verbunden, die elastisch gelagert
Teile des Drchflügcl-Flugzcuges bzw. des Hub- ao sjnd. Der"Motor kann in dem Flugzeugkörper angeschraubers
schematisch dargestellt. Die Rotorblät- ordnet und mit dem Rotor über das Drehgelenk 24
ter3. 4. die das Tragwerk bilden, drehen sich um verbunden sein. Nach einer anderen Ausführungscine
Achse I. die mechanisch mit einer Taumel- form kann der Motor mit dem Rotor starr verbunden
scheibe 5 verbunden ist. deren Stellung von einer sein und sich nv, cjjesem drehen. Im dargestellten
Steuervorrichtung 6 in Abhängigkeit von den von ä5 Ausführungsbcispiel besteht der Motor aus zwei Turclem
Autopiloten 7 kommenden Daten gesteuert wird. binen 25, die jeweils einen Verdichter 26 antreiben.
I-i.ie Einrichtung 8 liefert an den Autopiloten die Die Anordnung ist symmetrisch aufgebaut und die
Korreklursteucrbcfehlc IX, I V, IZ zur Einhaltung Turbinenabgase werden dem Rotor über eine gemeinder
gewünschcn Position. Den Antrieb des Trag- same Leitung 28 zugeführt, die an dem Drehgelenk
werks 3, 4 besorgt ein mit der Achse Δ verbundener 30 24 endet.
Motor 9. Die Radarbeobachtungsmittel sind bei 10 Der Fluezeugkörper trägt den weiteren Körper 29,
zusammengefaßt. Die Einheit 10 ist Bestandteil eines der neben^den Radarbeobachtungsmitteln auch die
von dem Flugzeugkörper (bzw. Hubschnnibcrkörpcr) weiteren elektrischen Schaltungen enthält, deren
mechanisch entkoppelten weiteren Körpers 11. der Blockschaltbild in F i g. 5 dargestellt ist. Gemäß dieiiber
eine Parallelogrammführuni'12 und ein Gelenk 35 sem Blockschaltbild sind eine Radarantenne 30, ein
13 mit dem Flugzeugkörper derart verbunden ist. daß Sender 31 und ein Teil eines Radarempfängers 32,
er sich unabhängig von dem Flugzeugkörper um eine ein VHF/UHF-Sende/Empfangsgerät 34 mit zugehövcrtikale
Achse I1 drehen kann, wobei die Trimm- riger Antenne 341, eine Schaltung 35 zur Gewinnung
lage des Flugzeugkörpers ohne Einfluß bleibt. Eine der Steuerbefehle für den Autopiloten 33, eine Steuerbcsonders
zweckmäßige Ausführungsform, die es ge- 4o vorrichtung 36 für das Tragwerk und eine Radarstattet,
die Trimmlage des weiteren Körpers mit der ortungsbake 37 mit zugehöriger Antenne 371 vorinsbesondere
bei Verwendung eines Dopplerradars gesehen. Alle diese elektrischen Schaltungen für die
notwendigen hohen Genauigkeit stabil zu halten. Radarbeobachtung, die Übermittlung der entsprewird
im Zusammenhang mit den F i g. 6 bis 9 be- chenden Daten an den Boden, den Empfang der
schrieben werden. Gemäß Fig. 2 können in dem 45 Fernsteuersignale vom Boden und d;- Abgabe eines
weiteren Körper 11 eiastische Aufhängungen wie Fe- Bakensignals zur Ortung vom Boden aus befinden
dem 14 und Dämpfungsglieder vorgesehen sein, die sich in dem weiteren Körper 29 und drehen sich mit
die Einheit 10 gegen Schwingungen des Flugzeugkör- diesem mit der durch die ausrichtbaren Flügel 15 einpers
sowie gegen Stöße schützen, die insbesondere stellbaren Drehzahl. Ferner kann noch ein mit der
beim Start und bei der Landung auftreten können. 50 Antenne 30 fest verbundenes Radom vorgesehen
Die für die Radarbeobachtung notwendige Drehung sein, das als Schutz gegen Störstrahlungen, wie sie
des weiteren Körpers 11 kann gemäß Fig. 3 ohne beispielsweise durch die Rotorblätter verursacht sein
gesonderten Motor erzielt werden. Die Drehung um können, sowie zur Erzielung eines konstanten Diadie
Achse J, wird durch an seinem Umfang ange- gramms in allen Beobachtungsrichtungen dient
ordnete ausrichtbare Flügel 15 erreicht, die in dem 55 Die Bodenstation nimmt einerseits die Auswertung von den Rotorblättem erzeugten Luftstrom liegen. der gewonnenen Radarinformationen und anderer-Die Drehzahl wird selbsttätig mittels eines mechani- seits die Steuerung und Stationärhaltung des Hübschen Reglers 17 geregelt, der über ein mechanisches schraubers vor. Hierzu sind ein VHF-/UHF-Sende/ Gestänge 18 die Ausrichtung der Flügel 15 beein- Empfangsgerät 40 mit der zugehörigen Antenne 401, flußt. Die Stabilisierung der Trimmlage kann durch 60 Radar-Video-Empfangsschaltungen 41, Schaltungen den Autopiloten unter Berücksichtigung des bei der 42 zur Verarbeitung der Radarinformationen und der Drehung des weiteren Korpers um sich selbst ent- Ortsinformationen, ein Rechner 43 zur Gewinnung stehenden Kreiseleffektes erzielt werden. der Steuerbefehle, ein Ablagemeßradar mit der An-
ordnete ausrichtbare Flügel 15 erreicht, die in dem 55 Die Bodenstation nimmt einerseits die Auswertung von den Rotorblättem erzeugten Luftstrom liegen. der gewonnenen Radarinformationen und anderer-Die Drehzahl wird selbsttätig mittels eines mechani- seits die Steuerung und Stationärhaltung des Hübschen Reglers 17 geregelt, der über ein mechanisches schraubers vor. Hierzu sind ein VHF-/UHF-Sende/ Gestänge 18 die Ausrichtung der Flügel 15 beein- Empfangsgerät 40 mit der zugehörigen Antenne 401, flußt. Die Stabilisierung der Trimmlage kann durch 60 Radar-Video-Empfangsschaltungen 41, Schaltungen den Autopiloten unter Berücksichtigung des bei der 42 zur Verarbeitung der Radarinformationen und der Drehung des weiteren Korpers um sich selbst ent- Ortsinformationen, ein Rechner 43 zur Gewinnung stehenden Kreiseleffektes erzielt werden. der Steuerbefehle, ein Ablagemeßradar mit der An-
In Fig. 4 ist in vereinfachter Form die Vorder- tenne 44, dem Sender/Empfänger 45 und der Schalansicht
einer beispielsweise gewählten Ausführungs- 65 tUng 46 zur Ablagemessung oder zur Regelung der
form eines Hubschraubers dargestellt. Das Tragwerk Hubschraubersteuerungen vorgesehen. Die Radarbesteht
aus einem Rotor mit den hohlen Rotorblät- signale laufen über die Antenne 401, den Empfangstern
20, 21, die sich beim Flug mit mehreren hundert teil des Sende/Empfangsgerätes 40 und die Schaltun-
7 8
gen 41 und 42. Die Fernsteuersignale zur Führung bzw. E bzw. F sind sie mit den Plattformen 52 und 53
des Hubschraubers in seine vorgesehene Position, zu gelenkig verbunden, so daß sie unabhängig von ihrer
seiner Stationärhaltung und zu seiner Rückkehr wer- Neigung gegenüber den Plattformen letztere stets
den von einem hierzu programmierten Rechner 43 parallel halten. Die üelenkpunktc bilden vorzugsunter
Berücksichtigung der Daten des Ablagemeß- 5 weise die Ecken eines gleichseitigen Dreieckes, woradars
ausgegeben und über die VHF/UHF-Verbin- durch die mechanischen Kräfte symmetrisch verteilt
dung an den Hubschrauber übertragen. Nachdem der werden. Zur mechanischen Entkopplung von dem
Hubschrauber den vorgesehenen Raumpunkt erreicht Tragwerk dient ein Gelenk 57, beispielsweise ein
hat, werden die Fernsteuersignale zur räumlichen Kardangelenk, das am Ende einer Achse 58 sitzt, die
Stabilisierung mittels des Ablagem-jlSradars am Bo- io senkrecht zur oberen Plattform 53 in deren Mitte im
den und der Radarortungsbake an Bord gewonnen gleichen Abstand von den Gclenkpunkten D, E, F
und ebenfalls über die VHF/UHF-Verbindung über- angeordnet und fest mit dieser Plattform verbunden
tragen. ist. Das Tragwerk ist in Fig. 6 nicht dargestellt.
Die Mittel zur mechanischen Entkopplung zwi- Die Trimmstabilisierung des weiteren Körpers gesehen
dem weiteren Körper und dem Flugzeugkörper »5 schieht durch Steuerung der Neigung der unteren
bestehen gemäß F i g. 2 aus einer um ein Gelenk dreh- Plattform 52 in der Weise, daß stets die durch Einbaren,
beweglichen Parallelogrammführung. Hier- wirkung ejncr Störkomponente T ^erzeugte Trimmdurch
gelingt es, die Änderungen der Trimmiage ändciung kumpeiiMcii wird. Gemäß Fig. G ist nierdes
weiteren Körpers auf geringe Werte zu bcgren- zu die untere Plattform 52 über ein Gelenk 59 auf
zen. Unter erschwerten Bedingungen wie etwa star- »o einer Welle 60 gelagert, die den weiteren Körper 1 an
kcn Windkräften kann jedoch der Fall eintreten, daß ihrem unteren Ende trägt. Die Welle 60 setzt sich
die Trimmlage des weiteren Körpers nicht mehr in- "her das Gelenk 59 hinaus fort und trägt in einigem
nerhalb der zulässigen Grenzen liegt. Insbesondere Abstand von der unteren Plattform 52 eine Platte 63,
bei Anwendung der Dopplerradartechnik muß der die in einer zur Drehachse .I1 senkrechten Ebene
Trimm des Hubschraubers jedoch mit großer Präzi- »5 liegt. An dieser Platte 63 stützen sich zwei mit ihren
sion stabil gehalten werden, um die Drehachse senk- Enden bei L und M mit der unteren Plattform 52 verrecht
zu halten. Die einer guten Abtastung abträg- bundene Stangen 61 und 62 ab, deren Länge sich
liehe, von der Horizontalen abweichende Trimmlage auf hydraulischem oder elektrischem Wege in Abhänergibt
sich aus dem Gleichgewicht der auf den Hub- gigkeit von den Steuersignalen der die Trimmlage
schrauber einwirkenden Kräfte, der sich wie ein am 3<>
ermittelnden Kreiselanordnungen verändern läßt. Die Rotor gelenkig aufgehängtes Pendel oder eine äqui- Stangen 61 und 62 liegen dabei in zueinander senkvalente
momentenfreie Vorrichtung verhält. Jede rechten Ebenen, die sich im der Drehachse A1 schneiaerodynamische
Beeinflussung des Flugzeugkörpers den. Die Befestigungspunkte der Stangen 61 und 62
führt zu einer Trimmlage, deren Winkel durch das an der Platte 63 sind mit N bzw. S bezeichnet. Statt
Verhältnis T/P gegeben ist, wobei T die der Störung 35 (wie dargestellt) oberhalb der unteren Plattform 52
entsprechende Kraft und P das Gewicht des Flug- kann die Platte 63 mit den Stangen 61 und 62 auch
zeugkörpers bezeichnet. unterhalb der unteren Plattform vorgesehen sein. Die
In F i g. 6 ist schematisch eine Ausführungsform die Länge der Stangen steuernden Kreiselanordnunvon
Mitteln zur mechanischen Entkopplung des wei- gen befinden sich in dem weiteren Körper 1 und s::id
teren Körpers und zu dessen Trimmstabilisierung dar- 4o nicht dargestellt.
gestellt. Der weitere Körper ist durch das krcisför- Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß F i g. 6
mige Element 1 symbolisiert, dessen Mittelpunkt O wird nun an Hand von F i g. 7 beschrieben. Zur Verals
Angriffspunkt der Kräfte betrachtet wird. Senk- einfachung wird angenommen, daß das mit 65 berecht
nach unten wirkt die Komponente P, die gleich zeichnete Tragwerk in dem dreidimensionalen Raum
dem Gewicht des Hubschraubers ist; die horizontale «5 feststeht. Weiterhin wird vereinfacht angenommen,
Komponente T ist die Reaktionskraft auf eine seit- daß eine Störung durch eine horizontale Kraft T ausliche
Verschiebung des Hubschraubers oder eine geübt wird, die in der Zeichnungsebene liegt und in
Windkraft. In der senkrechten Komponente P kann dem den weiteren Körper darstellenden Punkt O
jedoch ebenfalls bereits eine auf eine senkrechte Ver- angreift. Die Stellung PA entspricht dem idealen Fall,
Schiebung des Hubschraubers oder auf eine Störung 5" bei dem das System nur durch das Gewicht P beeinzurückzuführende
Kraft enthalten sein. Der weitere flußt wird. Eine entsprechende Reaktionskraft wird
Körper soll eine selbständige Drehbewegung um eine durch das Tragwerk in dem Mittelpunkt K des Gedurch
den Mittelpunkt O gehende Achse A1 ausfüh- tenks 57 hervorgerufen.
ren. Diese Drehachse muß während des Betriebes der Die Stellung PC entspricht einem durch eine
Radarbeobachtungsmittel in der Vertikalen gehalten 55 Kraft T gestörten Gleichgewichtszustand der Anordwerden.
Das Auftreten einer horizontalen Kompo- nung· Die Achsrichtung A1 der Achse 58 verläuft
nente T bewirkt eine Störung des Systems durch An- durch den Punkt O, in dem die Kräfte angreifen. Die
derung der Trimmlage des Flugzeugkörpers. Die Mit- Resultierende R der Kräfte T und P liegt in dieser
tel zur mechanischen Entkopplung des weiteren Kör- Achse. Eine der Kraft R entgegengesetzte Reaktionspers
von dem Flugzeugkörper sorgen dafür, daß sich 6o kraft A1 wird bei K durch das Tragwerk 65 erzeugt
diese Trimmlageänderung nicht auf den weiteren Jede Zwischenstellung, beispielsweise die gestrichelt
Körper auswirkt. Gemäß F i g. 6 bestehen diese Mit- eiro>ezeichnete Stellung PB, entspricht einem Untel
aus einer unteren Plattform 52 und einer oberen gleichgewicht. Die sich durch die Störkraft T erge-Plattform
53, die durch eine aus den Stangen 54,55 bende resultierende Kraft R kann in zwei Komponen-
und 56 bestehende bewegliche Parallelogrammfüh- 65 ten Rt bzw. R3 in Richtung der Achse A, ozw. in
rung miteinander verbunden sind. Die drei Stangen dazu senkrechter Richtung in der Zeichnungsebene
54, 55, 56 sind gleich lang und verlaufen parallel zerlegt werden. Die Kraft Rv die ein Moment um
zueinander; an ihren Enden A bzw. B bzw. C und D den Punkt K erzeugt, lenkt die Anordnung aus, bis
die Gleichgewichtsstellung PC erreicht ist. In diesem
Augenblick behält die untere Plattform 52 eine räumlich feste Stellung bei. Die Stangen 61 und 62 verkürzen
oder verlängern sich kontinuierlich, um die vertikale Ausrichtung der Drehachse I1 des weiteren
Körpers aufrechtzuerhalten. Dabei werden sowohl durch Windeinflüsse hervorgerufene Störungen unterschiedlicher
Stärke und Dauer als auch die für die räumliche Stabilisierung des Beobachtungspunktes
erforderliche Verschiebung des Hubschraubers ausgeglichen.
In den Fig. 8 und ') ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur mechanischen Entkopplung
10
und Trimmstabilisierung des weiteren Körpers dargestellt. Der Hubschrauber besitzt einen Rotor, der
durch den Rückstoß von an den Enden der Rotorblätter austretenden Gasstrahlen in Drehung versetzt
wird. Die den in F i g. 6 dargestellten Teilen entsprechenden mechanischen Teile sind mit den gleichen
Bezugsziffern versehen. Den Gelenken 57 und 59 der Fig. 6 entsprechen hier die Kardangelenke 571 und
591 mit den zugehörigen Kugellagern 572 und 592,
• o die sowohl Neigungsbewegungen der Achse I., gegenüber
der unteren Plattform 52 als auch voneinander unabhängige Drehbewegungen des Tragwerks
und des weiteren Körpers ermöglichen.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Einrichtung zur Radarüberwachung aus der Luft mittels eines stationär fliegenden Drehflügelflugzeuges,
mit einem Tragwerk, einem Motor, einem Autopiloten für die Positionssteuening,
Kreiselgerät für die Lageregelung und mit einem weiteren, vom Tragwerk mechanisch entkoppelten
Körper, der unabhängig von dem Tragwerk um eine etwa vertikale Achse drehbar ist und
einen Radarsender sowie einen Teil eines RadarempFängers trägt, dessen übriger Teil sich in einer
zugeordneten Bodenstation befindet, welche die empfangenen Radardaten über eine Funkverbindung
erhält, die auch der Fernsteuerung des Autopiloten dient, dadurch gekennzeichnet,
daß der weitere Körper (11) von dem Tragwerk (3, 4) über eine räumliche Parallelogrammführung
(12) und ein zwischen deren oberer Plattform und dem Tragwerk (3, 4) angeordnetes Gelenk
(13) mechanisch entkoppelt ist (F i g. 2).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Körper (1) mit der
unteren Plattform (52) der Parallelogrammführung (52 bis 56) über ein weiteres Gelenk (59)
verbunden ist (F i g. 6).
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, r?aß das Gelenk (57) mit einer
Achse (58) verbunden ist, die fest mit der oberen Plattform (53) der Parallelogrammführung verbunden
ist, die mindestens diei Stangen (54, 55, 56) umfaßt, die gelenkig (A bis F) mit der oberen
Plattform (53) und der unteren Plattform (52) verbunden sind, welche letztere ihrerseits über ein
weiteres Gelenk (59) mit eiiier mit der Drehachse (Zi1) des weiteren Körpers (1) zusammenfallenden
Welle (60) verbunden ist, die eine Platte (63) trägt, die eine zu dieser Drehachse (Δ,) senkrechte
Ebene bildet, gegen die sich mindestens zwei Stangen (61, 62) abstützen, die in zwei zueinander
senkrechten, sich in der Drehachse (Δ,) schneidenden Ebenen liegen, gelenkig (bei L, M)
mit der unteren Plattform (52) verbunden sind und die Stellung der Parallelogrammführung in
Abhängigkeit von den Steuersignalen einer Kreiselanordnung zur Feststellung des Trimms des
weiteren Körpers (1) derart bestimmen, daß dessen Drehachse (A1) vertikal bleibt (Fig. 6).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR138277 | 1968-02-01 | ||
FR180638 | 1968-12-26 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1904795A1 DE1904795A1 (de) | 1969-11-27 |
DE1904795B2 DE1904795B2 (de) | 1973-12-13 |
DE1904795C3 true DE1904795C3 (de) | 1978-07-20 |
Family
ID=26181765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1904795A Expired DE1904795C3 (de) | 1968-02-01 | 1969-01-31 | Einrichtung zur Radarüberwachung aus der Luft mittels eines stationär fliegenden Drehflügelflugzeuges |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3611367A (de) |
DE (1) | DE1904795C3 (de) |
GB (1) | GB1227724A (de) |
NL (1) | NL6901615A (de) |
SE (1) | SE370680B (de) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1523714A (en) * | 1971-12-13 | 1978-09-06 | Westland Aircraft Ltd | Helicopters |
US3807678A (en) * | 1972-09-19 | 1974-04-30 | Lord Corp | System for controlling the transmission of energy between spaced members |
FR2565355B1 (fr) * | 1984-05-29 | 1987-05-15 | Trt Telecom Radio Electr | Systeme de guidage terminal ou de recalage de position pour aeronef par mesures de distance et d'angle |
WO1992007282A1 (en) * | 1990-10-10 | 1992-04-30 | Bell Helicopter Textron Inc. | Multibeam radar system mounted on an aircraft with a rotor |
US5740987A (en) * | 1995-12-01 | 1998-04-21 | Morris; Joseph J. | Helicopter cyclic control assembly |
WO1997033790A1 (en) * | 1996-03-15 | 1997-09-18 | Wong Alfred Y | High-altitude lighter-than-air stationary platforms including ion engines |
FR2804936B1 (fr) * | 2000-02-15 | 2002-06-07 | Bertin Technologies Sa | Engin volant telecommande, en particulier de surveillance ou d'inspection |
US6980153B2 (en) * | 2004-05-17 | 2005-12-27 | Honeywell International Inc. | Radar altimeter for helicopter load carrying operations |
US7352929B2 (en) * | 2006-06-30 | 2008-04-01 | Rockwell Collins, Inc. | Rotary joint for data and power transfer |
US7528613B1 (en) * | 2006-06-30 | 2009-05-05 | Rockwell Collins, Inc. | Apparatus and method for steering RF scans provided by an aircraft radar antenna |
CN102874413A (zh) * | 2012-10-12 | 2013-01-16 | 北京航空航天大学 | 提升直升机吊挂体的飞行稳定性的方法和尾鳍 |
US9290269B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-03-22 | CyPhy Works, Inc. | Spooler for unmanned aerial vehicle system |
US20140322015A1 (en) * | 2013-04-25 | 2014-10-30 | Demos T. Kyrazis | Predictive Blade Adjustment |
US10294919B2 (en) | 2013-04-25 | 2019-05-21 | Demos T. Kyrazis | Predictive blade adjustment |
WO2018196001A1 (en) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | SZ DJI Technology Co., Ltd. | Sensing assembly for autonomous driving |
CN115469313B (zh) * | 2022-11-15 | 2023-03-24 | 成都远望探测技术有限公司 | 用于海上船载气象雷达的波束控制方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1526657A (en) * | 1923-08-24 | 1925-02-17 | Bea Henry | Flying machine |
US1652090A (en) * | 1926-02-02 | 1927-12-06 | George W Calvert | Helicopter |
US2001529A (en) * | 1933-02-02 | 1935-05-14 | Dornier Claude | Rotor for helicopters |
US2569882A (en) * | 1946-06-29 | 1951-10-02 | Helieopter Corp Of America | Control and support connection for helicopter rotor systems |
US2886261A (en) * | 1954-05-25 | 1959-05-12 | Robert | Remote control aircraft system |
US2995740A (en) * | 1957-08-30 | 1961-08-08 | Raymond C Shreckengost | Radar system |
US3118504A (en) * | 1961-02-13 | 1964-01-21 | Bell Aerospace Corp | Method for control of rotary wing aircraft |
US3217097A (en) * | 1961-08-09 | 1965-11-09 | Fritz K Pauli | Tethered hovering platform for aerial surveillance |
US3100610A (en) * | 1962-04-03 | 1963-08-13 | Victor O Armstrong | Stabilizing system for a helicopter |
FR1449647A (fr) * | 1965-04-08 | 1966-05-06 | Marchetti Soc Charles | Aérodyne à décollage vertical ou court et à vitesse de translation élevée |
-
1969
- 1969-01-30 SE SE6901266A patent/SE370680B/xx unknown
- 1969-01-31 GB GB1227724D patent/GB1227724A/en not_active Expired
- 1969-01-31 NL NL6901615A patent/NL6901615A/xx unknown
- 1969-01-31 DE DE1904795A patent/DE1904795C3/de not_active Expired
- 1969-02-03 US US796234A patent/US3611367A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3611367A (en) | 1971-10-05 |
NL6901615A (de) | 1969-08-05 |
SE370680B (de) | 1974-10-28 |
DE1904795B2 (de) | 1973-12-13 |
DE1904795A1 (de) | 1969-11-27 |
GB1227724A (de) | 1971-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1904795C3 (de) | Einrichtung zur Radarüberwachung aus der Luft mittels eines stationär fliegenden Drehflügelflugzeuges | |
DE102005046155B4 (de) | Hubschrauber mit koaxialen Hauptrotoren | |
DE69011388T2 (de) | Verfahren zur Positionierung eines geostationären Telekommunikationssatelliten. | |
DE60200897T2 (de) | Gekoppeltes Flugzeugrotorsystem | |
DE102006021182B4 (de) | Fluggerät mit vier Hubrotoren und drei Drehachsen als universelle Flugplattform | |
EP3102488B1 (de) | Geschleppter aktiver flugkörper zur ermittlung von messdaten | |
DE2922059A1 (de) | Verbundflugzeug | |
DE102008004054B4 (de) | Unbemanntes Kontroll- und Überwachungsfluggerät | |
DE3229474A1 (de) | Verfahren und system zum fuehren eines unbemannten einmal-flugzeuges auf ein elektromagnetische energie ausstrahlendes ziel | |
DE202011050944U1 (de) | Schwebende Kamerahalterung für Luftaufnahmen | |
DE1292498B (de) | Steuer- und Stabilisierungseinrichtung fuer Hubschrauber | |
DE102018100332B4 (de) | Mehrkörperflugzeug und Verfahren zur Regelung der Gesamtformation eines Mehrkörperflugzeugs | |
DE102012213261A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Luftfahrzeugeinrichtung und zur Durchführung von Messungen sowie Luftfahrzeugeinrichtung, Basisstation und Anordnung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens | |
DE102011080709A1 (de) | Schwebende Kamerahalterung für Luftaufnahmen | |
DE2917096C2 (de) | ||
DE102019130804B4 (de) | Drohne, Verfahren zum Betreiben einer Drohne und Elektronische Steuer- und Regeleinrichtung zur Steuerung und Regelung des Betriebs einer Drohne | |
DE202015104591U1 (de) | Hubschrauber mit mehreren Rotoren und variabler Blattsteigung | |
EP4087394A1 (de) | Verfahren und system zum antrieb von schwebenden geräten und teilsystemen von geräten zum einsatz in der land- und forstwirtschaft | |
DE60305526T2 (de) | Verfahren zur lageregelung eines raumfahrzeuges mittels sonnenstrahlungskraft | |
DE4212201A1 (de) | Vorrichtung mit fluggeraet fuer das ueberfliegen einer zone, insbesondere im hinblick auf deren ueberwachung | |
DE2651577A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur steuerung von flugzeugen mit zwei starren rotoren | |
DE102018123348A1 (de) | Fluggerätsystem, insbesondere unbemanntes Fluggerätsystem, Fluggeräterumpf und Antriebsmoduleinheit, insbesondere für ein unbemanntes Fluggerät | |
DE1548415B2 (de) | Ortung und leitverfahren fuer flugkoerper | |
DE2534768C3 (de) | Stabilisierender Sockel | |
DE60117742T2 (de) | Verfahren zur Lagesteuerung eines Satelliten auf einer niedrigen Umlaufbahn |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
EGA | New person/name/address of the applicant | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |