DE19827392A1 - Flugfähiger Modellhubschrauber mit eigenem Antrieb - Google Patents

Abstract

Flugfähiger Modellhubschrauber, insbesondere Trainerhubschrauber mit eigenem Antrieb, bei dem am Heck ein Höhenleitwerk, ein Seitenleitwerk sowie ein Heckrotor angebracht sind, wobei die Leitwerke jeweils als ganzes verstellbar sind, wobei das Höhenleitwerk (3) am Seitenleitwerk (2) befestigt ist und hierzu im wesentlichen senkrecht ausgerichtet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen flugfähigen Modellhubschrauber insbesondere Trainerhubschrau­ ber mit eigenem Antrieb, bei dem am Heck ein Höhen­ leitwerk, ein Seitenleitwerk sowie ein Heckrotor angebracht sind, wobei die Leitwerke jeweils als ganzes verstellbar sind.

Derartige Modellhubschrauber sind bereits bekannt. Sie fliegen ohne Passagiere und werden vom Boden aus ferngesteuert. In der Regel sind solche Modell­ hubschrauber derart konstruiert, daß sie sofort nach dem Zusammenbau flugfähig sind. Unter gewissen Umständen jedoch kann ein Modellhubschrauber unaus­ gewogene Flugeigenschaften haben oder der Besitzer eine Veränderung der Flugeigenschaften wünschen. In diesem Fall kann zur Korrektur ein Höhen- und/oder Seitenleitwerk eingestellt werden. Im Gegensatz zu Flugzeugleitwerken, die aus Flosse und Ruder beste­ hen und bei denen das Ruder der Steuerung des Flugzeuges dient, haben die Leitwerke bei Modell­ hubschraubern nicht notwendigerweise eine steu­ ernde, sondern in erster Linie eine korrigierende Wirkung. Sie benötigen damit keine Ruder. Eine Ein­ stellung erfolgt durch eine andere Positionierung des gesamten Leitwerks, die in der Regel am Boden direkt am Modellhubschrauber vorgenommen wird. Auch nach Umbauten die die Gewichtsverteilung oder die aerodynamischen Eigenschaften des Hubschraubers verändern, kann eine Verstellung von Höhen- oder Seitenleitwerk unter gewissen Umständen die Verän­ derungen korrigieren. Insbesondere jedoch bezieht sich die Erfindung auf Trainerhubschrauber, die keinen Rumpf haben und deren Heck durch einen Heck­ träger, meist in Form eines Rohres, gebildet ist. Derartige Hubschrauber haben in der Regel ein ge­ ringes Gewicht, sind einfach zusammenbaubar sowie stabil und leicht zu reparieren. Aus diesen Gründen lassen sie gegenüber Rumpfhubschraubern bei glei­ chem finanziellen und zeitlichen Aufwand mehr Zeit zum Fliegen des Hubschraubers. Aus diesen Gründen ist ein Trend zu immer mehr Trainerhubschrauber er­ kennbar. Was die Anbringung von Heckrotor sowie Hö­ hen- und Seitenleitwerk betrifft, so haben Trainer­ hubschrauber in der Regel folgende Anordnung: Der Heckrotor befindet sich aus Gründen der Hebelwir­ kung am hinteren Ende des Hecks. Auch Höhen- und Seitenleitwerk werden aus dem gleichen Grund vor­ zugsweise möglichst weit hinten am Heck angebracht. Damit das waagrecht stehende Höhenleitwerk nicht mit dem Heckrotor in Berührung kommt und dadurch Beschädigungen verursacht, ist es in der Regel ein gutes Stück vom Heck weg angebracht. Befestigt sind Höhen- und Seitenleitwerk dabei getrennt voneinan­ der. Nachteilig bei einem derartigen Modellhub­ schrauber ist jedoch, daß sich aufgrund der Anbrin­ gung des Höhenleitwerks deutlich vor dem Heckrotor eine schlechtere Hebelwirkung am Höhenleitwerk er­ gibt. Das Höhenleitwerk muß daher entsprechend grö­ ßer sein und erhöht damit das Gewicht des Hub­ schraubers. Weiterhin sind bei dieser Konstruktion zwei voneinander getrennte Befestigungselemente für die einzelnen Leitwerke sowie getrennte Einstel­ lungsvorrichtungen notwendig. Diese relativ große Anzahl an Teilen führt zu höheren Produktionsko­ sten, zu einem größeren Aufwand beim Zusammenbau des Hubschraubers sowie zu einem höheren Gewicht des Hubschraubers.

Die Erfindung hat sich demgegenüber die Aufgabe ge­ stellt, einen gattungsgemäßen Modellhubschrauber zu schaffen, der die angesprochenen Nachteile zumin­ dest teilweise beseitigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß daß das Höhenleitwerk am Seitenleitwerk befe­ stigt ist und hierzu im wesentlichen senkrecht aus­ gerichtet ist.

Damit muß am Heckträger oder am Rumpf des Hub­ schraubers nur noch eine verstellbare Befestigung angebracht werden. Die Steuerungseigenschaften von Seitenleitwerk und Höhenleitwerk werden dadurch er­ füllt, daß das Seitenleitwerk in einer annähernd vertikalen Ebene, die nahezu in Längsrichtung des Hubschraubers verläuft, und das Höhenleitwerk in einer horizontalen Ebene angeordnet ist. Die beiden Leitwerke stehen damit im wesentlichen senkrecht aufeinander. Die Befestigung des Höhenleitwerks auf den Seitenleitwerk läßt sich, wie noch erkennbar wird mit wenig Aufwand bei geringem Gewichtsbedarf realisieren. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den besonderen Ausgestaltungen.

Aus den bereits angesprochenen Gründen der Hebel­ wirkung sollten möglichst Heckrotor und gleichzei­ tig Seiten- und Höhenleitwerk am Ende des Hecks an­ gebracht sein. Hierfür wird vorgeschlagen, das Sei­ tenleitwerk am hinteren Ende des Hecks und zwar auf der dem Heckrotor gegenüberliegenden Seite anzu­ bringen. Damit bleiben Heckrotor und Seitenleitwerk gegenseitig unbehindert. Für die Anbringung des Hö­ henleitwerkes ergeben sich dabei unterschiedliche Möglichkeiten.

Eine dieser Möglichkeiten ist, das Höhenleitwerk nur auf einer Seite des Seitenleitwerks anzubrin­ gen. Für die Funktionserfüllung ist es keineswegs notwendig, daß das Höhenleitwerk beidseitig vorhan­ den ist. Ist das Höhenleitwerk auf der vom Heckro­ tor abgewandten Seite des Seitenleitwerks ange­ bracht, so kann es die Bewegung des Heckrotors nicht behindern. Bei dieser Lösung ist nicht einmal eine Beschädigung des Seitenleitwerks zu erwarten, wenn bei Bewegung des Heckrotors ein Defekt auf­ tritt und Teile aufgrund der Zentrifugalkraft in axialer Richtung des Heckrotors fliegen. Aber auch dann, wenn das Höhenleitwerk vom Heckrotor entfernt angebracht ist, ergeben sich aus der einseitigen Ausprägung des Höhenleitwerks Vorteile. Diese beru­ hen auf der einen Seite auf der einfacheren Befe­ stigung, weil nur ein Teil am Seitenleitwerk anzu­ bringen ist, und andererseits auf dem niedrigeren Gewicht, mit dem sich ein einseitiges Höhenleitwerk fertigen läßt.

Eine andere Möglichkeit, Seitenleitwerk, Höhenleit­ werk und Heckrotor am Hubschrauber zu befestigen, besteht darin, daß Höhenleitwerk am oberen Ende des Seitenleitwerks anzubringen. Bei entsprechender Konstruktion befindet sich damit das Höhenleitwerk auch bei zweiseitiger Ausprägung außerhalb des Be­ reichs des Heckrotors. Ein weiterer Vorteil dieser Anbringung ist, daß das Höhenleitwerk bei der Lan­ dung des Hubschraubers einen großen Abstand zum Bo­ den hat, so daß eine Beschädigung durch Erhöhungen des Bodens Grashalme oder ähnliches unwahrscheinli­ cher wird. Das Höhenleitwerk muß dann auch weniger stabil ausgelegt sein, so daß auf diesem Wege eine Gewichtsreduzierung erreichbar ist. Schließlich er­ gibt sich aus dieser Art der Anbringung in der Re­ gel auch ein größerer Hebelarm für das Höhenleit­ werk, da das Seitenleitwerk in der Regel schräg nach hinten verläuft. Damit befindet sich das Hö­ henleitwerk bei Anbringung am oberen Rand des Sei­ tenleitwerks in Längsrichtung des Hubschraubers weiter hinten.

Das Seitenleitwerk kann jedoch, insbesondere dann, wenn es wie der Heckrotor am hinteren Ende des Hecks angebracht ist, die durch den Heckrotor ver­ ursachte Luftströmung behindern. Die Effizienz des Heckrotors wird dadurch verringert. Um diese uner­ wünschte Wirkung zu verhindern oder zumindest zu reduzieren, ist das Seitenleitwerk vorzugsweise mit durchgehenden Öffnungen versehen, durch die die Luft vom oder zum Heckrotor geführt werden kann. Diese Öffnungen sind vorzugsweise flächig, so daß die Luftströmung noch weniger behindert wird.

Um den Heckrotor bei der Landung zu schützen, sollte in seiner Nähe ein zum Boden weisendes Di­ stanzelement angebracht sein, das hinreichenden Ab­ stand zum Boden schafft, um auch eine Beschädigung durch Grashalme oder ähnliches zu verhindern. Die­ ses Distanzelement wird in einer vorteilhaften Aus­ bildung der Erfindung durch das Seitenleitwerk ge­ bildet. Um den Strömungswiderstand möglichst gering zu halten, sollte das Seitenleitwerk eine in verti­ kaler Richtung längliche Gestalt haben und der nach unten reichende Teil sollte in vertikaler Richtung länger sein als der nach oben weisende Teil. Dabei sollte der untere Teil deutlich weiter nach unten reichen als der Heckrotor, um auch einen Schutz bei Bodenunebenheiten, Grashalme oder ähnliches zu bil­ den.

Zur Befestigung des Seitenleitwerks am Heck wird vorgeschlagen, Schrauben zu verwenden, die in Langlöchern geführt sind. Damit läßt sich eine fe­ ste Verbindung erreichen, die dabei noch durch Dre­ hung an den Schrauben gut verstellbar bleibt, so daß eine Einstellung des Seitenleitwerkes und eventuell auch eine nachträgliche Verstellung des Höhenleit­ werks möglich ist.

Für die Gestalt der Leitwerke sieht die Erfindung insbesondere eine Plattenform vor. Derartige Leit­ werke lassen sich auch in Leichtbauweise mit wenig Aufwand herstellen. Außerdem lassen sich platten­ förmige Leitwerke, wie im folgenden noch deutlich wird, vorteilhaft miteinander verbinden.

Das Höhenleitwerk kann mit dem Seitenleitwerk ver­ stellbar oder starr verbunden sein. Bei einer star­ ren Verbindung erfolgt die Einstellung des Höhen­ leitwerks durch eine entsprechende Justierung des Seitenleitwerks. Im Falle einer verstellbaren An­ bringung kann das Höhenleitwerk noch zusätzlich eingestellt werden. Bevorzugt wird von der Erfin­ dung eine starre Verbindung, weil in diesem Fall nur eine Einstellvorrichtung notwendig ist und sich dadurch Gewicht sparen läßt. Auch die Herstellung ist einfacher.

Zur Herstellung einer starren Verbindung zwischen Seiten- und Höhenleitwerk gibt es verschiedene Mög­ lichkeiten. Die Erfindung empfiehlt hierfür eine Einbringung über Schlitze, die jeweils die Fläche eines Leitwerks durchgreifen, insbesondere senk­ recht zu der Oberfläche. Eine solche Verbindung ist besonders gewichtssparend. Um eine starre Verbin­ dung zu erreichen, sollten Seiten- und Höhenlauf­ werk noch miteinander verklebt werden, beispiels­ weise durch einen Zweikomponentenkleber. Für die Befestigung über diese Schlitze ergeben sich meh­ rere Möglichkeiten.

Für ein beidseitiges Höhenleitwerk empfiehlt sich, in das Seitenleitwerk und das Höhenleitwerk jeweils einen Schlitz einzubringen und zwar so, daß die beiden Schlitze jeweils in Längsrichtung des Hub­ schraubers verlaufen. Der eine Schlitz ist an der Vorderseite eines Leitwerks angebracht, der andere Schlitz an der Hinterseite des anderen Leitwerks. Mit derartigen Schlitzen versehene Leitwerke lassen sich dann in Längsrichtung des Hubschraubers inein­ ander führen, wie in Fig. 3 erkennbar ist. Höhen- und Seitenleitwerk bilden dabei insgesamt die Form eines Kreuzes. Diese Art der Verbindung läßt sich besonders einfach zwischen plattenförmigen Leitwer­ ken realisieren. Insbesondere bei einem nur einsei­ tig ausgeprägten Höhenleitwerk ergibt sich eine an­ dere Möglichkeit der Befestigung. Das Höhenleitwerk kann dazu am Rand in den Schlitz des Seitenleit­ werks eingeschoben sein. Genausogut kann aber auch der Schlitz im Höhenleitwerk vorhanden sein. Ein derart versehenes Höhenleitwerk läßt sich bei­ spielsweise von oben auf den Rand des Seitenleit­ werks aufsetzen. Auch für diese Art der Verbindung ist eine plattenförmige Ausbildung der Leitwerke vorteilhaft.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er­ findung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­ bungsteil entnehmen, in dem anhand von drei Figu­ ren, die in prinzipienhafter Darstellung gehalten sind, die Erfindung in Ausführungsbeispielen näher erläutert ist. Dabei zeigt

Fig. 1 das Heck eines erfindungsgemäßen Modell­ hubschraubers in einer perspektivischen Explosionsdarstellung.

Fig. 2 das Heck eines ähnliches Hubschraubers in Draufsicht und

Fig. 3 die perspektivische Explosionsdarstellung einer speziellen Verbindung zwischen Höhen- und Seitenleitwerk.

Fig. 1 zeigt das Heck eines erfindungsgemäßen Mo­ dellhubschraubers. Am Heckträger (1) ist das verti­ kal verlaufende Seitenleitwerk (2) und daran das Höhenleitwerk (3) befestigt. Auf der Gegenseite des Heckträgers (1) ist die Welle (4) für den Heckro­ tor, in dieser Figur nicht wiedergegeben, ange­ bracht. Seitenleitwerk (2) und Heckrotor befinden sich damit am hinteren Ende des Heckträgers (1). Das Seitenleitwerk hat flächige Öffnungen (5), die dazu führen, daß die durch den Heckrotor verur­ sachte Luftströmung das Seitenleitwerk (2) passie­ ren kann und damit Luftströmung nur geringfügig be­ hindert wird. Befestigt ist das Seitenlaufwerk über Langlöcher (6) und Schrauben (7). Das Höhenleitwerk (3) greift an seinem Rand (10) in einen Schlitz (8) des Seitenleitwerks (2) und ist dort festgeklebt. Im dargestellten Fall ist das Höhenleitwerk (3) nur einseitig vorhanden und behindert damit den Heckro­ tor nicht und befindet sich am oberen Ende des Sei­ tenleitwerks (2). Das Seitenleitwerk (2) seiner­ seits ist in vertikaler Richtung länglich, wobei der untere Abschnitt, also der, der sich unter dem Heckträger (1) befindet, länger ist als der obere Abschnitt, so daß dadurch eine Distanz zwischen Heckrotor und Boden hergestellt wird. Seitenleit­ werk (2) und Höhenleitwerk (3) sind starr aneinan­ der befestigt, so daß eine Justierung des Höhenleit­ werks (3) nur über Verstellung des Seitenleitwerks (2) erfolgen kann.

Fig. 2 stellt ein ähnliches Heck in vertikaler Draufsicht dar. Die Ansicht erfolgt also in einer Längsrichtung des Seitenleitwerks (2), so daß davon nur eine Stirnfläche sichtbar ist. Das Höhenleit­ werk (3) ist am Seitenleitwerk (2) befestigt und auf der anderen Seite als die Welle (4) für den Heckrotor angebracht.

Fig. 3 zeigt in perspektivischer Explosionsdar­ stellung eine Möglichkeit, wie ein zweiseitiges Seitenleitwerk (2) an einem Höhenleitwerk (3) befe­ stigt werden kann. Seitenleitwerk (2) und Höhen­ leitwerk (3) haben dabei jeweils einen Schlitz (8 bzw. 9), der in Längsrichtung des Hubschraubers verläuft. Durch diese Schlitze werden die beiden Leitwerke in Längsrichtung des Hubschraubers inein­ ander geschoben und dadurch aneinander befestigt. Starr wird die Verbindung der beiden Leitwerke erst durch die Verwendung von Klebstoff.

Claims (12)

1. Flugfähiger Modellhubschrauber, insbesondere Trainerhubschrauber mit eigenem Antrieb, bei dem am Heck ein Höhenleitwerk, ein Seitenleitwerk sowie ein Heckrotor angebracht sind, wobei die Leitwerke jeweils als ganzes verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhenleitwerk (3) am Seitenleitwerk (2) befestigt ist und hierzu im wesentlichen senkrecht ausgerichtet ist.

2. Modellhubschrauber nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Seitenleitwerk (2) und Heck­ rotor am hinteren Ende des Hecks und zwar auf ge­ genüberliegenden Seiten angebracht sind.

3. Modellhubschrauber nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß das Höhenleitwerk (3) nur auf einer Seite des Seitenleitwerks (2) angebracht ist, insbesondere auf der dem Heckrotor gegenüber­ liegenden Seite.

4. Modellhubschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhen­ leitwerk (3) am oberen Ende des Seitenleitwerks (2) angebracht ist.

5. Modellhubschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Seiten­ leitwerk (2) flächige Öffnungen (5) aufweist.

6. Modellhubschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der nach un­ ten ragende Abschnitt des Seitenleitwerks (2) eine größere vertikale Ausdehnung hat, als der nach oben ragende Abschnitt und das Seitenleitwerk (2) eine in vertikale Richtung längliche Gestalt aufweist.

7. Modellhubschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Seiten­ leitwerk (2) über Langlöcher (6) und Schrauben an­ gebracht ist.

8. Modellhubschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Seiten- und/oder Höhenleitwerk durch jeweils eine Platte gebildet ist.

9. Modellhubschrauber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhen­ leitwerk (3) mit dem Seitenleitwerk (2) starr ver­ bunden ist.

10. Modellhubschrauber nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Höhenleitwerk (3) und das Seitenleitwerk (2) über zumindest eine die Fläche eines der Leitwerke durchstoßenden Schlitz (8, 9) zusammengefügt und aneinander festgeklebt sind.

11. Modellhubschrauber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Seitenleitwerk (2) und Hö­ henleitwerk (3) in Form eines Kreuzes angeordnet sind und jeweils einen Schlitz (8 bzw. 9) aufwei­ sen, dessen Flanken das jeweils andere Leitwerk in einem Bereich umschließen.

12. Modellhubschrauber nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rand (10) des einen Leit­ werks einen Schlitz (8) des anderen Leitwerks durchgreift.