DE2154903B2 - Vorrichtung zum Antrieb und zur Steuerung von Luftkissenfahrzeugen mit Bodeneffekt - Google Patents
Vorrichtung zum Antrieb und zur Steuerung von Luftkissenfahrzeugen mit BodeneffektInfo
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- B60V1/00—Air-cushion
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb und zur Steuerung eines Luftkissenfahrzeuges,
mit zwei herkömmlichen Luftschrauben, die zum Vortrieb des Fahrzeuges dienen und symmetrisch zur
Längsachse im rückwärtigen Teil des Fahrzeugs angeordnet sind, und mit einem vom Vortrieb
unabhängigen Rotor, dessen Achse senkrecht zur Fahrzeuglängsachse diese außerhalb des Schwerpunkts
des Fahrzeugs trifft.
Eine derartige Vorrichtung ist durch die US-PS 31 53 461 bekannt geworden. Dabei dient zur Seitensteuerung
eine im Vorschiff angebrachte Einrichtung mit zwei Propellerblättern, die auf einer Querachse
angeordnet und durch einen regelbaren elektrischen Umkehrmotor angetrieben sind. Diese Einrichtung
dient gleichzeitig als Drehsteuerung und muß bei Seitenwind während der Fahrt ständig im Betrieb sein,
um die seitliche Abdrift ausgleichen zu können.
Ein solches Verfahren ist kompliziert, aufwendig und störanfällig. Außerdem verbraucht die Seitensteuerung
viel zusätzliche Energie.
Man hat deshalb gemäß der US-PS 33 93 747 auch schon vorgeschlagen, die Wirkungslinien des Triebwerksschubes
der beiden im Heck aufgestellten Triebwerke sich im Schwerpunkt des Fahrzeugs treffen
zu lassen. Dieser Effekt wird dabei durch eine Versteilung der Rotorblätter nach Art einer Hubschraubenrotorsteuerung
mit einem komplizierten Gestänge erreicht.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Antrieb und zur
Steuerung eines Luftkissenfahrzeugs so zu verbessern, daß bei großer baulicher Einfachheit eine optimale
Betriebssicherheit gewährleistet und außerdem eine sehr einfache Bedienung in Fahrt bei allen Betriebszuständen,
bei Seiten- und Rückenwind und beim Manövrieren des Fahrzeugs ermöglicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Achsen der starr auf dem Fahrzeug
angeordneten Luftschrauben einen spitzen Winkel mit der Längsachse des Fahrzeugs bilden, wobei die
Wirkungslinien des Vorschubs der beiden Luftschrauben in an sich bekannter Weise im Bereich des
Schwerpunkts zusammentreffen.
Bei niedrigen Geschwindigkeiten oder für unbewegte Position bzw. für stationäres Schweben, insbesondere
bei Schwenk- und Wendemanövern, wird davon ausgegangen, daß im allgemeinen, um einem Seitenwind
zu widerstehen, eine steuernde Seitenkraft nötig ist, bevor 25% des Gesamtschubs der Schrauben erreicht
sind.
Die unterschiedliche Wahl der Steigung beider Schrauben in einer Richtung und hernach in der anderen
ίο Richtung bzw. nacheinander in verschiedener Weise
gestattet, eine hinsichtlich Größe und Richtung veränderliche Resultante zu erzeugen, die im Schwerpunkt
angreift und sich in einem beliebigen Winkel zwischen 0° bis 360° ausrichten kann.
Unter bestimmten Bedingungen kann die von den beiden Schrauben erzeugte Kraft bei stationärem Flug
ausreichend sein, um einem bedeutenden Seitenwind zu widerstehen, und zwar besonders für ein Fahrzeug,
dessen Form im wesentlichen einen Rotationskörper darstellt derart, daß in diesem Fall das Cyziemlich nahe
bei Cx liegt. Diese Möglichkeit garantiert völlige Sicherheit bei einem derart gestalteten Manöver. Die
zusammenlaufende Anordnung der Schrauben gestattet im Falle eines Defektes bzw. Aussetzens von einem der
Antriebe, den Kurs mit einer einzigen Schraube einzuhalten in einem symmetrisch gestalteten Flug,
wobei noch die Hälfte des maximalen Schubs zur Verfügung steht.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird
jo beim Manövrieren der verfügbare Gesamtschub nicht merklich vermindert, damit die mögliche Maximalgeschwindigkeit
erhalten wird. Darüber hinaus .arbeiten die Einrichtungen zur Änderung der Steigungen der
Schrauben nicht wie bei bekannten Vorrichtungen ununterbrochen, wodurch deren Zuverlässigkeit und
Lebensdauer wesentlich erhöht wird.
In einer vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Winkel α der Schraubenachsen
gegenüber der Symmetrieebene ±18°.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben.
Hierbei zeigt
F i g. 1 die Draufsicht eines Ausführungsbeispiels des Luftkissenfahrzeugs mit der erfindungsgemäßen Antriebs-
und Steuervorrichtung;
F i g. 2 die Seitenansicht des in F i g. 1 gezeigten Fahrzeuges;
F i g. 3 die Draufsicht eines Fahrzeugs mit ummantelten Antriebsschrauben.
Die F i g. 1 und 2 zeigen schematisch ein Luftkissenfahrzeug, welches sich in Vorwärtsrichtung angetrieben
gemäß dem Pfeil V bewegt. Es enthält in einer Zelle 1 Fahrgasträume und/oder einen Frachtraum, die Maschinen,
den Pilotensitz und die Mittel zur Lieferung von Druckfluiden für das Auftriebskissen. Diese Zelle 1 ist
unten in für sich bekannter Weise mit einem schmiegsamen, schürzenähnlichen Organ 2 ausgestattet,
das eine Einfassung begrenzt, welche an das Druckfluidkissen angrenzt.
Am oberen Teil der Zelle 1 befinden sich zwei Stützorgane 3,3a mit zwei rotierenden Luftschrauben 4,
4a. Die Luftschrauben werden durch in der Zelle 1 angebrachte Motororgane angetrieben. Die Schrauben
4, 4a dienen als Fahrzeugantrieb und sind im rückwärtigen Teil des Fahrzeugs angebracht, und zwar
symmetrisch zu dessen Längsachse xx\.
Die Achsen yy\ und zz\ der Schrauben bilden einen spitzen Winkel λ mit der Fahrzeuglängsachse \X\ und
laufen an einem Ort auf der vertikalen Achse ooi nahe
dem Schwerpunkt zusammen.
Wenn die Steigung der Schrauben 4, 4a bzw. deren Anstellwinkel in der Weise unterschiedlich gewählt
wird, daß die Schraube 4a eine positive Steigung aufweist und einen Schub OA erzeugt und die Schraube
4 eine entgegengesetzte Steigung aufweist und einen Schub OB erzeugt, dann erhält man eine resultierende
Querkraft OR, welche im Schwerpunkt angreift.
Wenn umgekehrt die Schraube 4 eine positive Steigung aufweist und einen Schub OA' erzeugt,
wohingegen die Schraube 4a mit entgegengesetzter Steigung einen Schub OB' erzeugt, dann gestatten die
betreffenden Schübe OA'und OB'einen resultierenden
Schub OR', welche hier der resultierenden Kraft OR entgegengesetzt ist
Zusammenfassend ergibt sich also, daß die unterschiedliche Wahl der Steigungen bzw. Anstellwinkel der
beiden Schrauben in einem Sinne 'ind hernach in anderem Sinne gestattet, eine variable, im Schwerpunkt
angreifende Resultante zu erhalten, welche sich zur Einstellung in einem beliebigen Winkel von 0° bis 360°
eignet.
Der Winkel λ der Schraubenachsen mit der Symmetrieebene kam insbesondere ±18° betragen.
Dieser Winkel kann jedoch bei dem in F i g. 3 gezeigten
Ausführungsbeispiel merklich reduziert werden; dort sind die Schrauben 5, 5a in stromlinienförmig profilierten
Ummantelungen 6, 6a angebracht, wobei sie einen
geringeren Durchmesser als freie Schrauben haben.
An der Rückseite des Fahrzeugs ist auf der
An der Rückseite des Fahrzeugs ist auf der
Außenseite ein Rotor mit mehreren Propellerblättern 7 vorgesehen. Der Rotor kann in einer stromlinienformigen
Ummantelung 8 rotieren, wobei letztere an der Zelle 1 über einen Arm 9 befestigt ist.
Der Rotor mit mehreren Rotorblättern 7 wird durch
ein Motororgan mittels eines Getriebes 10 angetrieben.
wobei sich das Motororgan in der Zelle befindet. Der Rotor ist mit Propellerblättern ausgestattet, deren
Steigung veränderbar ist.
Der Rotor 7 weist eine Achse lh auf, die senkrecht zur
Fahrzeuglängsachse bzw. zur Symmetrieebene liegt.
Dieser Rotor 7 gestattet, entsprechend der vom Piloten eingestellten Steigung, die Erzeugung eines Querschubs
längs des Doppelpfeils CCi (Fig. 1), wobei dieser Querschub auf der Außenseite hinter dem Fahrzeug zur
Dreh-Steuerung angreift.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Antrieb und zur Steuerung eines Luftkissenfahrzeugs, mit zwei herkömmlichen
Luftschrauben, die zum Vortrieb des Fahrzeugs dienen und symmetrisch zur Längsachse im rückwärtigen
Teil des Fahrzeugs angeordnet sind, und mit einem vom Vortrieb unabhängigen Rotor,
dessen Achse senkrecht zur Fahrzeuglängsachse diese außerhalb des Schwerpunkts des Fahrzeugs
trifft, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der starr auf dem Fahrzeug angeordneten
Luftschrauben (4, 4a) einen spitzen Winkel mit der Längsachse des Fahrzeugs bilden, wobei die
Wirkungslinien des Vorschubs der beiden Luftschrauben (4, 4a) in an sich bekannter Weise im
Bereich des Schwerpunkts iusammentrerfen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel λ der Schraubenachsen
gegenüber der Symmetrieebene ±18° beträgt.
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