DE2233664A1 - Rotorfluegel-fahrzeug mit selbsttaetigem, hydrostatisch getriebenem vorwaertsschub - Google Patents

Description

KarL Eicknmnn, 2420 Tsshlkl, Hayama-machi, Kanagawa-ken/Japan

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Dr. MANirZ, Dr. DEUFEL, CJIpI-In₃. FINSTERWALD

Ii Mundmn 22, Flulir-it-Koch Stiiifl« 1
TBiiifon (0811) 7i 51 10 / 22 /b 08, 1 ulox 5-22 050 mbpat

Dr. MULLER-nORE 33 Braiinüchwi.'ic), Am Burciorpark 8 Tülefon (0531)28407 -

Aus dem USA-Pa tent j5 211 599 des Erfinders 1st ein einfaches in Fluid - Luft oder Wasser - getragenes Fahrzeug bekannt, bei dem ein Fluidsbromerzeuger über eine Fluidleitung einen vorgeschalteten, den in Fahrtrichtung vorgeschalteten Propeller treibender Hydromotor in den hydrostatischen AntrieD eingeschaltet ist, eine mittlere Fluidleitung den Auslaß des vorgeschalteten Hydromotors mit dem Einlaü eines nachgeschalte ten, den in Fahrtrichtung nachgesehalteten Propeller treloenüeri Hydromotors verbindet und eine lUlckle I uung den .uiulaij des nachgeschalte ten Hydromotors mit dem L; In la LJ des Druckt'luider^eugers verbindet.

Durch dieses System ist ein äußerst zuverlässiges" Luft- oder in E¹¹IuLd getragenes -Fahrzeug geschaffen worden, das außerdem äußerst einfach in der Herstellung ist und dessen Elemente sich bestens bewähren.

Dieses geschilderte Fahrzeug hat jedoch den Nachteil, daß es praktisch nur senkrecht steigt oder sich senkt oder in dem Fluid in gegebener Höhe verharrt oder infolge hydro- . statischen Schlupfes nur eine geringe Vorwärtsfahrt erreicht, die für die praktische Verwendung oft nicht ausreichend ist. Es waren deshalb zusätzliche Steuerungsmittel, z.B. nach dem USA-Patent 3 255 8θβ des Erfinders notwendig, um dem Fahrzeug die notwendige oder erwünschte Vorwärtsfahrt zu erteilen,.

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Durch die gegenwärtige Erfindung werden die Nachteile und Grenzen des an sich guten Fahrzeuges überwunden, indem der vorgeschaltete, den in Fahrtrichtung vorgeschalteten Propeller treibende Hydromotor mit einem etwas größeren Schluckvolumen ausgeführt wird als der naohgeschaltete Hydromotor. Dadurch läuft der in Serie vorgeschaltete Hydromotor etwas langsamer als der in Serie nachgeschaltete Hydromotor, wodurch auch der in Fahrtrichtung vorgeschaltete Propeller etwas langsamer umläuft als der in Fahrtrichtung nachgeschaltete Propeller. Das Fahrzeug neigt sich dadurch etwas nach vorne und nimmt Fahrt in Vorwärtsrichtung auf.

Das Verhältnis der Hubvolumen der beiden Hydromotoren zueinander bestimmt zusammen mit den von ihnen getriebenen Propellern das Verhältnis des Auftriebes des Fahrzeugs' zum Vortrieb des Fahrzeugs. Damit das Fahrzeug sich nicht zu stark nach vorne neigt, darf das Schluckvolumen des vorgeschalteten Motors nur entsprechend etwas größer sein als das des nachgeschalteten Motors. Bei Luftfahrzeugen mit Tragflügeln und nach der Erfindung ausgebildetem Antrieb kann das Schluckvolumen des vorgeschalteten Motors gegebenenfalls wesentlich größer sein als das des nachgeschalteten Hydromotors. Bei der Normalausführung im doppelflügellgen Hubschrauber jedoch ist es von Wichtigkeit, daß das Schluckvoluten des vorgeschalteten Motors nicht zu viel kleiner ist als das des naengeschalteten Motors, damit sich der Hubschrauber nicht zu sehr in Fahrtrichtung neigt und nicht kentert.

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Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung können mehrere erfindungsgemäße Anordnungen eine Mehrzahl von Propellern treiben und ein erfindungsgemäß wirkendes Fahrzeug verwirklichen.

Ein weiteres Erfindungsbeispiel schaltet Umgehungsleitungen mit eingeschalteten Reglern dem riachgeschalteten Hydromotor (motoren) zu, um bei Start und Landung gleiche Drehzahl für die Hydromotoren zu haben und dadurch senkrechten Start und senkrechte Landung zu ermöglichen.

Pig. 1 ist ein teilweiser Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Fahrzeug beispielhafter Ausführung, Fig. 2 ist eine Draufsicht auf das Fahrzeug nach Fig. 1 und Fig. 3 ist eine Draufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs.

In den Fig. 1 und 2 zeigen 1 die Fahrzeugkabine und 2 darin den Hydrofluidstrorrierzeuger, der entweder ein Hydrofluidstrom erzeugender Verbrennungsmotor (z.B. nach US-Patent 3 26o 213 oder j5 254 489) sein kann oder eine eine Pumpe treibende Brennkraftmaschine,. z.B. Verbrennungsmotor oder Turbine. Der das Druckfluid abgebende Anschluß 3 ist mit der Druckfluidleitung 4 verbunden, die ihrerseits mit dem Zuführungsanschluß 5 des vorgeschalteten Hydromotors 6 verbunden ist. Der Rückflußanschluß 9 des Hydromotors 6 ist mit der mittleren Fluidleitung 10 verbunden, die am anderen

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Ende mit dem Eingangsanschluß 11 zum nachgeschalteten Hydromotor 12 verbunden ist. Der RUckleitungsanschluß Ij5 des Hydromotors 12 ist mit der Rückfluidleitung 14 verbunden, die an ihrem anderen Ende mit der Eingangsleitung 15 des Hydrofluldstromerzeugers verbunden ist. Das Druckfluid fließt in diesem Kreislauf um und treibt dadurch die Hydromotoren 6 und 12 an, die ihrerseits mit Propellern (Hubschrauben) 8 und 17 verbunden .sind und diese in Rotation versetzen, also ihre Umdrehungen antreiben. Die genannten Propeller 8 und 17 sind meistens direkt auf den Schaft des betreffenden Hydromotors gesetzt. Die Propeller können jedoch auch durch Getriebe von den Hydromotoren getrieben , werden, in der Praxis können hochtoürige Propeller kleinen Durchmessers, insbesondere von 2 bis 3*2 Meter und Drehzahlen zwischen 1000 und 2500 Upm verwendet werden mit gleichbleibend konstantem Anstellwinkel. Die übliche Veränderung des Anstellwinkels beim Propellerumlauf kann dabei fortfallen. Die Pluidleitungen oder einige Hilfs-Verstärkungs· rohre halten das Fahrzeug ausreichend starr und betriebssicher. Versuche ergäben, daß bei der genannten Propellergröße und Drehzahl Schwingungen der das Fahrzeug zusammen-, haltenden Fluidleitungsröhre und der Motoren und Propeller in horizontaler Richtung nur bis etwa 380 Upm und in vertikaler Richtung nur bis etwa 780 Upm auftreten;-Im"praktischen Flugbereich von 1500 bis 2000 Upm'bei obigen Propellerdaten.ist das Fahrzeug auch bei Propellern mit konstanten Anstellwinkeln, z.B. Holzpropellern oder aus Plastik gepreßten Propellern .schwingungsfrei.

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In der Praxis werden die schweren Teile des Fahrzeugs, insbesondere die Fahrgastkabine, die Kraftquelle und der Hydrofluiderzeuger sowie die Hilfsaggregate, wie z.B. die eventuelle Kühlung des Hydrofluidkreislaufes tiefer als die aufwärts ziehenden Propeller angeordnet. Dadurch bilden sich im Fahrzeug zwei Schwerpunkte aus,und zwar der aufwärts ziehende Schwerpunkt der umlaufenden Propeller und der Schwerkraftschwerpunkt des Gewichtes des Fahrzeugs. Zur Stabilität des Fahrzeugs ist es nötig, daß der Gewichtsschwerpunkt unterhalb dem Schwerpunkt der aufwärts ziehenden Propeller liegt. In der Praxis ist die Kraftquelle ein Hydrofluid fördernder Verbrennungsmotor nach den genannten Patenten oder ein hochtouriger luftgekühlter Verbrennungsmotor, z.B. Zweitaktmotor oder eine Gasturbine. Für preiswerte Fahrzeuge werden hochtourige Zweitaktmotoren, z.B. Motorrad-Rennmotoren oder Snowmobil-Rennmotoren verwendet. Als Hydropumpen sind die nach dem USA-Patent 3 304 883, dem USA-Patent 3 56I 328 oder dem USA-Patent 3 468 262 des Erfinders deshalb besonders geeignet, weil sie ein Leistungsgewicht von unter 200 Gramm pro PS haben und mit den hohen Drehzahlen der Gasturbinen oder hochtourigen Verbrennungsmotoren laufen können. Als propellertreibende Hydrqmotoren werden bevorzugterweise solche nach den USA-Patenten 3 158 103 ader 3 417 I06 des Erfinders oder nach der österreichischen Patentansmeldung A 9549/70 des Erfinders verwendet, weil solche oder solche nach dem USA-Patent 3 304 mit einem Gewicht von I50 Gramm pro PS bei der für den Propellerantrieb benötigten Leistung und Drehzahl auskommen.

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Zwecks Ausnutzung des wesentlichen Vorteils des derartigen Fahrzeugs, daß es keine Bedienungsfehler aufkommen läßt und daß es besonders preiswert und betriebssicher ist - es kostet weniger als ein Mittelklasse-Personenwagen - wurde der Druck im Fluidkreislauf immer mehr gesteigert, die Gewichte der Hydrofluiderzeuger immer mehr reduziert, die Gewichte der Hydromotoren immer mehr reduziert und die Propeller immer mehr vereinfacht. Mail kommt deshalb heute mit einfachen Holz- oder Kompoundpropellern in der Preislage zwischen 500.— und 2000.—DM aus und anstelle von Leichtmetallfluidleitungen kann man deshalb Stahlrohre als Fluidleitungen zulassen, was das Fahrzeug weiter verbilligt hat bei gleichzeitiger Erhöhung der Betriebssicherheit«

Bis hierher ist das Fahrzeug an sich aus dem USA-Patent 3 211 399 des Erfinders an sich bekannt. Neu sind demgegenüber im Obigen nur die technischen Einzelheiten des Antriebssystems und der Propeller.

Bekannt ist auch, z.B. aus den USA-Patenten 2¹514 822 (Wolfe) oder 2 45^ 138 (Delzer) Hubschrauber- oder Flugzeug-Propeller mittels hydrostatischer Motoren anzutreiben. Aus dem USA-Patent 2 514 822 (Wolfe) ist auch bekannt, die Fluglage eines Hubschraubers mittels einer hydraulischen Durchfluß- ' verzweigung zu den Hydromotoren zu steuern. Soweit derartige Hubschrauberantriebe bereits vorgeschlagen wurden, hatten sie jedoch den Nachteil, daß die Drehzahlen der Propeller

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zueinander nicht ausreichend synchronisiert waren. Durch die Steuerung des Wolfe-Patentes z.B. kippt der Hubschrauber über einen der Propeller bereits bei ganz geringem Ausschlag des Steuerungsorganes ab, weil der sofort auftretende Druckunterschied in den einzelnen Fluidleitungen nach der Steuerung bereits bei kleinen Ausschlägen Drehzahlunterschiede der Propeller in der Größenordnung von hunderten oder auch tausend Umdrehungen bringt. Derartige Fahrzeuge waren daher nicht betriebssicher und tatsächlich ist kein einziger dieser vorgeschlagenen Hubschrauber jemals geflogen.

Lediglich das Fahrzeug nach dem USA-Patent 3 211 399 des Erfinders ist als Hubschrauber praktisch verwirklicht und im Fluge betriebssicher, denn alleine dieses System hat ausreichende Synchronisierung der Propeller und ausreichend geringes Gewicht bei ausreichend hohem Auftrieb der Propeller für den praktischen Flug.

Tatsächlich tritt auch bei derart ausgeführtem Hubschrauber nach USA-Patent j? 211 399 des Erfinders bereits ein geringer Vorwärtsflug auf. Dieser entsteht dadurch, daß der vorgeschaltete Hydromotor bei höherem Druck als der nachgeschaltete arbeitet und deshalb etwas höhere Leckage als der nachgeschaltete Motor hat. Der vorgeschaltete Motor läuft deshalb bereits etwas langsamer um als der nachgeschaltete, wodurch der vorgeschaltete Propeller etwas langsamer umläuft als der nachgeschaltete, deshalb etwas geringeren Auftrieb

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hat als der nachgeschaltete und der Hubschrauber sich deshalb in Vorwärtsrichtung neigt und etwas Fahrt aufnimmt. Die Hydromotoren wurden aber derart vervollkommnet, daß der Leckageunterschied derart gering geworden ist, daß die dadurch entstandene Neigung bei weitem nicht mehr ausreicht., um einen ausreichend rationell schnellen Vorwärtsflug des Hubschraubers au erreichen. Diese Methode ist daher praktisch nicht mehr anwendbar. ' .

In der Praxis mußte deshalb dem vorgeschalteten Hydromotor die Umgehungsleitung mit eingeschalteter Durchflußmengen-Drosselregelung nach dem weiteren USA-Patent 3 25j5 8o6 des Erfinders angewendet werden. Diese ermöglichte einen ausreichend schnellen Vorwärtsflug, hat aber folgende Nachteile:

a) Bereits kleine Querschnitte von nur wenigen Quadratmillimetern ergeben bei öffnung der Durchflußmengen- ' regelung bereits derartige Drehzahlunterschiede der propellertreibenden Hydromotoren, daß bereits bei relativ klein bemessenen Durchflußquerschnitten der Hubschrauber über den vorgeschalteten Propeller nach vorne überkippen und abstürzen kann.

b) Bei noch weiter verkleinerten Durchflußquerschnitten der Umgehungsleitungen oder der Regeldrosseln zur Regelung der Durchflußmenge durch die Umgehungsleitung> z.B. bei Durchflußquerschnitten von um 1 Quadratmillimeter tritt infolge der Beimischungen im Hydrauliköl

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schnell Verschmutzung und Verstopfung ein, so daß das Fahrzeug dann manövrierunfähig wird und anderen Plugzeugen nicht mehr ausweichen kann, wodurch erneut Unfallgefahr besteh^

c) Das Fahrzeug wurde infolge der Auswirkungen der Umgehungsleitung und Durchflußmengenregelung zu schwer und zu unrationell.
Denn:

Je nach Vorwärtsfluggeschwindigkeit mußten durch die Umgehungsleitung nach US-Patent 3 253 8θβ etwa 1 bis 12 Prozent der durch den nachgeschalteten Hydromotor strömenden Hydrofluidmenge fließen. Diese Durchflußmenge verlor beim Durchströmen des engen Drosselquerschnittes durch die Umgehungsleitung etwa die Hälfte ihrer inneren Energie, denn sie mußte ja die Hälfte ihres Druckes beim Durchströmen der Umgehungsleitung verlieren, um beim Einströmen in die mittlere Leitung zwischen dem vorgeschalteten und dem nachgeschalteten Motor den dieser entsprechenden etwa halben Druck der Leitung vom Hydrofluidstromerzeuger zum vorgeschalteten

zu
Motor annehmen. Die Hälfte des Verlustes der Energie einer 12-prozentigen Durchflußmenge entspricht aber zehn Prozent Verlust an Gesamtwirkungsgrad.

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Dieser Verlust ist so hoch oder höher als der Verlust in den mit hohem Wirkungsgrad arbeitenden Hydrofluidstromerzeugern und Hydromotoren des besprochenen Hubschraubers, die im übrigen in den genannten Patenten näher beschrieben sind.

Nun haben aber die verwendeten Propeller konstanten Anstellwinkels und kleinen Durehmessers nur einen relativ kleinen Auftrieb, z.B. einen wesentlich kleineren als der der Propeller herkömmlicher Hubschrauber mit 5 oder mehr Metern Durchmesser.

Es ist deshalb gerade bei dem erfindungsgemäßen Hubschrauber oder Fahrzeug besonders wichtig,, daß es so wenig wie nur irgend möglich wiegt. Deshalb muß insbesondere die mitgeführte Druckfluidmenge des hydrostatischen Kreislaufs des Antriebssystems so gering' wie nur irgend möglich gehalten werden. Außerdem müssen schwere Kühler vermieden werden, denn sonst kann das Fahrzeug praktisch nicht aufsteigen, weil es im Vergleich zum Propellerauftrieb zu schwer wird. Jeder Verlust im Antriebssystem setzt sich aber in Wärme-um und es waren gerade jene etwa bis zu sechs Prozent Leistungsverlust in der Umgehungsleitung um den vorgeschalteten Motor nach US-Patent J5 255 8o6, wie durch die gegenwärtige Erfindung erkannt wird, die den Antriebskreislauf so aufheizten, daß eine Kühlung des Druckfluids erforder-

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lieh wurde. Die Kühlvorrichtung hat dem Hubschrauber nach US-Patent 3 253 8θβ dasjenige Gewicht gekostet, das ihn für langfristigen Vorwärtsflug unrationell macht und dem Antriebssystem jene bis zu sechs Prozent Leistung wegnahm, die es zum Aufsteigen mit höherer Last dringend benötigt· hätte.

Durch die gegenwärtige Erfindung werden alle oben beschriebenen Mangel der bekannten Technik wirksam behoben. Die Erfindung besteht deshalb darin,

... daß in einem in Fluid getragenen und bewegten Fahrzeug mit in Fahrtrichtung vorgeschalteten und nachgeschalteten etwa senkrechten Propellern und Antrieb derselben mittels eines von einem Fluidstromerzeuger zum vorgeschalteten, den vorgeschalteten Propeller treibenden Hydromotor geleiteten und von dort zum nachgeschalteten, den nachgeschalteten Propeller treibenden Hydromotor geleiteten Fluidstrom aus dem US-Patent 3 211 399 bekannter Bauart .... der vorgeschaltete Hydromotor mit etwas größerem Schluckvolumen als der nachgeschaltete Hydromotor ausgebildet ist.

Das Schluckvolumen eines Hydromotors ist das durch den Hydromotor bei einer Umdrehung strömende Fluid, also die Flüssigkeit oder das Gas. Es ^entspricht etwa dem Fördervolumen, das der Hydromotor haben würde, wenn er als Pumpe arbeiten würde,

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Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird also einmal erreicht, daß der vorgeschaltete Propeller bei jeder beliebigen Drehzahl der Propeller immer in einem bestimmten Verhältnis etwas langsamer umläuft als der naehgeschaltete Propeller, und durch die Erfindung wird außerdem erreicht, daß die bisherige Betriebsunsieherheit vermieden wird und durch die Erfindung wird außerdem erreicht, daß äev Antrieb rationell gestaltet wird, indem die bisherigen uraströmüngsVerluste gespart werden und dadurch die Fahrtgeschwindigkeit und die Tragkraft des Fahrzeugs gesteigert wird, und es werden außerdem durch die Erfindung die bisherigen Kühlungen und deren Gewichte gespart, wodurch das Fahrzeug wesentlich leichter wird und folglieh wiederum mehr tragen und schneller vorwärts bewegt werden kannj und schließlich wird die Vorwärtsbewegung in ein festes Verhältnis zum Auftrieb gesetzt, wodurch viele Steuerungen überflüssig werden und das Fahrzeug praktisch ohne jede Kontrolle mit gleichbleibender Gesrehwindigkeit vorwärts fahren oder fliegen kann, und schließlich wird ein Fahrzeug geschaffen, das aufgrund der Erfindung im freien'Wasserraum oder Luftraum nur noch eine einzige Steuerung benötigt, nämlieh die Höhensteuerung, die durch die Drehzahl der Antriebsmaschine oder die Fördermengenregelung des Hydrofluids tr onier zeugers verwirklicht werden kann. ...

In der praktischen Ausführung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs wird je nach Auftrieb-Vorschubverhältnis das Schluckvolumen des vorgeschalteten Hydromotors etwa 0,5 bis 15 Prozent
größer ausgeführt als das Schluckvolumen des nachgesehalteten Hydromotors.

Umgehungsleitungen kleinen Durchflußquersehnitts mit eingeschalteten Durchfluß-Mengenreglern nach US-Pa tent 3 25j5 8.0.6 können den propellertreibenden Hydromotoren zugeordnet werden, doch sind sie für den Vorwärtsflug meist nicht erforderlich und aufgrund der gegenwärtigen Erfindung auch nicht
mehr zweckdienlich für den kontinuierlichen Plug oder die
kontinuierliche Fahrt. Sie behalten praktischen Wert lediglich noch für den Start und die Landung sowie für Sfeeuermanöver oder Ausweichmanöver, wenn das Fahrzeug sich fahrtbehindernden Gegenständen in Fahrtrichtung nähert.

Für Start und Landung ist normalerweise ebenfalls keine
gesonderte Umgehungsleitung mehr zweckdienlich, wenn der
Startplatz oder Landeplatz ausreichend groß ist. Für Start
oder Landung auf sehr engem Raum ist jedoch erfindungsgemäß eine Umgehungsleitung mit kleinem Durchflußquerschnitt und. eingeschalteter Regel- oder Abstellvorrichtung zwecks Umgehung des nachgesehalteten propellertreibenden Hydromotors
van dessen Zuleitung zu dessen Ableitung zweckdienlich,.
Eine solche Anordnung ist die Beipaßleitung (UmgehungsiLeitung) 24 von der mittleren FluIdleitung 10 zur itüekfita M leitung

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mit eingeschalteter Abstell-^Absperr- oder Durchflußmengenregelung 24, also die dem nachgeschalteten Motor 12 zugeordnete Anordnung nach Pig. 1.

Der Pfeil 22 in Pig. 1 zeigt die Normalfahrtrichtung des

'? erfindungsgemäßen Fahrzeuges.und der Winkel .·■'·£ zwischen der

Horizontalen Ebene 23 und der Längsachse (oder dem zur Längsachse parallelen Boden) des Fahrzeug den praktischen Anstellwinkel des Fahrzeugs in Fahrtrichtung an, der durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Verhältnisses des Schluckvolumens des nachgeschalteten Hydromotor demjenigen des vorgeschalteten Hydromotors bestimmt wird.

Ein in der Praxis beliebtes und wirkungsgradmäßig höchst günstiges und deshalb leistungsstarkes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Hubschrauber nach Fig. 3.

Im Fahrzeugkörper 31 befinden sich die Last- oder Fahrgas träume 48 oder 49 und die Kraftquelle 32 sowie der Doppeifluidstromerzeuger 33 mit seiner Fördermengenregelung 50, die gegebenenfalls auch fortgelassen sein kann. Der Doppelfluidstromerzeuger liefert zwei Druckfluidströme zu jeder Zeit verhältnisgleicher oder gleicher Fluidmenge aus,entsprechenden, getrennten Förderkammern verhältnisgleichen oder gleichen Fördervolumens heraus aus dem Doppelf lui ds tromer zeuger 33 in die Druckfluidleitungen 34 und 35 hinein. Die beiden Druckfluidströme bleiben während des

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ganzen Fluidumlaufes räumlich voneinander getrennt, so daß keinerlei Verbindungen zwischen ihnen die Verhältnisgleichheit oder Gleichheit der Fluidmengen, die durchströmen, verändern kann. Druckfluidleitung ^4 leitet das Druckfluid des einen Förderstromes zum vorgeschalteten Hydromotor 40, ■der den vorne links des Fahrzeugkörpers angeordneten vorgeschalteten Propeller 44 treibt, wenn das Druckfluid aus der Leitung ~$k durch ihn hindurchströmt. Das Druckfluid des genannten ersten Druckfluidstroms strömt vom vorgeschalteten Hydromotor 40 aus durch die mittlere Fluidleitung 36 zum nachgeschalteten Hydromotor 42, der den hinten, rechts des Fahrzeugkörpers angeordneten nachgeschalteten Propeller 45 treibt, wenn das Druckfluid durch den Motor 42 strömt. Nach verrichteter Treibarbeit strömt das Fluid des ersten Förderstromes aus dem nachgeschalteten Motor 42 heraus und durch die Rückfluidleitung J>8 zum Druckfluiderzeuger 3j5 zurück. Die Druckfluidleitung 35 leitet das Druckfluid des anderen Förderstromes zum vorgeschalteten Hydromotor 4l, der den vorne rechts vom Fahrzeugkörper aus gesehen angeordneten, vorgeschalteten Propeller 46 antreibt, wenn das Druckfluid durch ihn hindurchströmt. Das Druckfluid des genannten anderen oder zweiten Druckfluidstromes strömt vom vorgeschalteten Motor 41 aus durch die mittlere Fluidleitung j57 zum nachgeschalteten Hydromotor 43, der den vom Fahrzeugkörper aus gesehen hinten links angeordneten nachgeschalteten Propeller 47 treibt, wenn das Druckfluid durch ihn hindurchfließt. Nach verrichteter Arbeit strömt

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das Fluid des zweiten Flußstromes aus dem nachgeschalteten Hydromotor 43 durch die Rüekleitung 39 zum Drmckfluiderzeuger 33 zurück.

Erfindungsgemäß sind die beiden vorgeschalteten Propeller treibenden Hydromotoren 40 und 4l so ausgebildet, daß ihr Schluckvolumen etwas größer als das der nachgeschalteten Hydromotoren 42 und 43 ist. Bas Verhältnis der Schluekvolumen der nachgeschalteten Hydromotoren 42 und 43 zu däm Schluckvolumen der vorgeschalteten Hydromotoren 40 und 41 bestimmt das Verhältnis des Auftriebs zum Vorschub des Fahrzeuges. Vorzugsweise sind die beiden genannten, separaten, d.h. räumlich voneinander getrennt erzeugten und geleiteten Druekfluidströme in ihrer zeitlichen Üurchflußmenge gleich, die Schluckvolumen der vorgeschalteten Hydromotoren untereinander gleich, die Schluckvolumen der nachgeschalteten Hydromotoren untereinander gleich, die Propeller symmetrisch zur Fahrtrichtungsachse angeordnet und die vorgeschalteten Propeller untereinander von gleichen Anstellwinkeln, jedoch entgegengesetzter Richtung und gleicher Größe und die nachgeschalteten Propeller untereinander von gleichen, jedoch entgegengesetzt gerichteten Anstellwinkeln und von gleicher Größe»

Die Pfeilmarkierung 52 zeigt die Fahrtrichtung des Fahrzeuges, die durch die erfindungsgemaße Anordnung bewirkt; ' wird. Eine bekannte Riehtungslenkung (Leitwerk) $i/kann;^:" dem Fahrzeug zugeordnet sein. ' '

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Die Ausführung nach der Fig. 3 hat den Vorteil höchster Flug- und Fahrtstabilität und darüber hinaus den Vorteil größter Wirtschaftlichkeit, Tragkraft und Fahrtgeschwindigkeit, sowie schnellen Startens und Landens, da, wie unter anderem durch Berechnung und Versuche ermittelt, jeder der Propeller dem anderen der Propeller Durchströmfluid mit anzieht, so daß sich dadurch der Auftrieb und die / Vorwärts-Zugkraft der Propeller über den eines einzelnen Propellers gleicher Ausführung hinaus merklich erhöht. Das verkürzt die Startzeit, erhöht die Tragfähigkeit und die Vorwärts-Zugkraft der Propeller des Fahrzeugs. Die Propeller müssen dazu jedoch nahe genug aneinander sein. Der Fahrzeugkörper oder die Antriebsteile 33 und 32 liegen bei der beispielhaften Ausführung der Fig. 3 im Punkte geringsten Strömungswiderstandes gegen die Fluidströme durch die Propellerebenen. Die Drehzahl der Propeller und Hydromotoren wird durch die Drehzahl der Antriebsmaschine oder durch die auf die Förderkammern beider Druckfluidströme gemeinsam wirkende Fördermengenregelung bestimmt. Druckfluiderzeuger 33 und Fördermengenregler sind aus den oben erwähnten US-Patenten des Erfinders bekannt.

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Eine betriebssichere Ausführung der Pig. 3 der Erfindung, für die die Verhältnisgleichheit oder Gleichheit der Durchflußmengen durch die Fluidleitungen 36 und 37 von hoher Bedeutung ist, wird in der praktischen Ausführung beispielsweise dadurch erzielt, daß die Druckfluidleitung 3^ der Fig.'3 mit dem Fluidanschluß 57 (oder 58) der Fig. 1 des USA-Patentes 3 56I 328 und die Druckfluidleitung 35 der Fig.3 mit dem Fluidanschluß 657 (oder 659) der Fig. 2 des USA-Patentes 3 561 328 verbunden wird.

Wahlweise können auch die Leitung 34 mit Anschluß 657 (oder 659) und Leitung 35 mit dem Anschluß 57 (oder 58) verbunden sein.

Die Einschaltung eines einwandfreien Mehrstromaggregates, wie z.B. das der Fig. 1 der USA-Patentschrift 3 56I 328, in die Fig. 3 der Erfindung garantiert die Gleichheit der Durchflußmengen durch die Ausführung der Fig. 3 und damit die Flugstabilität des Luftfahrzeuges der Fig. 3.

Das etwas größere Schluckvolumen des vorgeschalteten-Hydromotors wird dadurch in der Praxis erreicht, daß man entweder den nachgeschalteten Hydromotor mit unveränderlich etwas kleinerem Volumen und den vorgeschalteten Hydromotor mit unveränderlich etwas größerem Schluckvolumen als den nachgeschalteten Motor ausführt, oder es wird in. der Praxis auch dadurch erreicht, daß einer der Motoren, z.B. der vorgeschaltete oder der nachgeschaltete Motor, mit veränder-

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lichem Schluckvolumen ausgeführt wird. Im letzteren Falle kann das Verhältnis Vorschub zu Auftrieb des Fahrzeugs stufenlos geregelt und somit die Fahrtgeschwindigkeit entsprechend bestimmt und beeinflußt werden.

Es ist möglich, nicht nur zwei, sondern mehrere Druckfluidströme mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Schluckvolumen der Hydromotoren und deren erfindungsgemäßer Einordnung in das Antriebssystem anzuordnen und gegebenenfalls mehrere als zwei Hydromotoren und Propeller in einen Druekfluidstrom einzuschalten und die Schluckvolumen der Hydromotoren dabei erfindungsgemäß anzuordnen. Ebenfalls sind Abweichungen von der Lage'der Motoren, Antriebsteile und Propeller von den in den Figuren dargestellten Beispielen möglich, wenn sie Grundsätze der Erfindung richtig beachten.

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Claims (1)

7;. Juli 1972 Ansprüche: . .

1.) In FIiAi(J getragenes: und bewegtes Fahrzeug (insbesondere Hubschrauber) mit in Fahrtrichtung vorgeschalteten und naehgeschalteten etwa senkrecht angeordneten Propellern und Antrieb derselben mittels eines vom Fluidstromerzeuger zum vorgeschalteten,". den vorgeschalteten Propeller treibenden Hydromotor geleiteten und von dort zum nachgeschalteten, den nachgeschalteten Propeller treibenden Hydromotor geleiteten Fluidstroms, dadurch gekennzeichnet,, <saß im vorgeschalteten Hydromotor (6,40,41) ein etwas größeres achiuekvoiumen. als im nachge schalte ten Hydro motor (13,43,4^)angeordnet

wach Anspruch l_$ dadurch &%}<mxmz$±.ohnet,. daß dem g^naanttn.* naohge schalte ten lydromo tor dine, Urogthunf§l.eitun§ (84) relativ kleinem

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