DE2434042C3

DE2434042C3 - Vertikal fliegendes Fluggerät

Info

Publication number: DE2434042C3
Application number: DE2434042A
Authority: DE
Inventors: Roland Ing.(Grad.) 7759 Immenstaad Hund
Original assignee: Dornier GmbH
Current assignee: Dornier GmbH
Priority date: 1974-07-16
Filing date: 1974-07-16
Publication date: 1979-04-26
Also published as: FR2278571B1; DE2434042B2; DE2434042A1; US4004759A; GB1474831A; FR2278571A1

Description

Die Erfindung betrifft ein vertikal fliegendes Fluggerät mit einem oder mehreren zur Erzeugung von Vertikalschub dienenden Rotoren, wobei das Fluggerät mittels eines Seiles an eine Bodenstation gefesselt fliegt und mittels des Seiles aus- bzw. einfahrbar ist.

Bei Fluggeräten der genannten Art ist es bekannt, die Antriebsanlage für den Antrieb des Rotors an Bord mitzuführen. Der erforderliche Kraftstoff wird von einer Bodenstation über das Fesselseil der Antriebsanlage im Fluggerät zugeführt. An Bord des Fluggerätes sind ferner außer der Antriebsanlage auch Einrichtungen zur Lagestabilisierung und Positionsregelung untergebracht.

Bei anderen bekannten Fluggeräten werden für den

Antrieb des Rotors Elektromotoren verwendet, wobei der Elektromotor durch eine iu der Bodenstation untergebrachte Stromerzeugungsanlage und über Stromzuführungen im Fesselseil seine Antriebsenergie erhält

Es sind außerdem Fluggeräte mit Rotoren bekannt, die durch Strahlreaktion angetrieben werden. In der Bodenstation sind dabei Gaserzeuger untergebracht, deren Treibgas über das hohl ausgebildete Fesselseil Strahlreaktionsdüsen an den äußeren Enden der Rotorblätter zugeführt wird. Die bekannten gefesselten Fluggeräte sind für Flugmissionen vorgesehen, die sich über größere Zeitdauer erstrecken. Als Nutzlast tragen die Fluggeräte Beobachtungs-, Sende bzw. Empfangsgeräte für Radiowellen od. dgi.
Bei Fluggeräten der genannten Art sind eine Anzahl von Forderungen zu erfüllen. In besonderer Weise kommt es dabei darauf an, daß das Fluggerät während des Fluges nicht oder nur schwer ortbar und am Boden äußerst mobil sein soll. Daraus ergeben sich insbesondere hinsichtlich der Abmessungen, des Gewichtes und der Art des Antriebes eine Reihe schwierig zu lösender Probleme. Durch die Integration des Triebwerkes in Verbindung mit den erforderlichen Getrieben für den Antrieb der Rotoren weisen die bisher bekanntgewordenen Flujgeräte ein relativ hohes Gewicht und relatig große Abmessungen auf. Infolge des an Bord mitgeführten Verbrennungsmotors kann das Fluggerät vom Boden oder aus der Luft durch auf die Verbrennungswärme ansprechende Sensoren geortet werden. Auch die visuelle Entdeckbarkeit der bekannten Fluggeräte ist relativ groß. Für Flugmissionen, die sich über größere Zeiträume erstrecken sollen, lassen sich die genannten Nachteile nur sehr schwer oder nicht vermeiden.

Es ist allgemein das Prinzip des Schwungrades mit der Hauptmasse im äußeren Bereich bekannt, das geeignet ist, eingespeicherte Energie wieder abzugeben.

Die vorliegende Erfindung geht nun davon aus, daß zur Erfüllung bestimmter Beobachtungsaufgaben relativ kurze Flugzeiten ausreichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fluggerät der genannten Art zu schaffen, das äußerst geringe Abmessungen und ein minimales Gewicht aufweist und welches insbesondere in Verbindung mit mobilen Bodenstationen eingesetzt werden kann.

Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch

oo gelöst, daß das Fluggerät zur Speicherung zumindest eines wesentlichen Teiles der erforderlichen Antriebsenergie für den Antrieb des Rotors bzw. der Rotoren mechanisch wirkende Speichermittel enthält, wobei die Blattspitzen der Rotorblätter durch eine Ummantelung verbunden sind, die das als Schwungmasse ausgebildete Speichermittel darstellt, und daß durch der Bodenstation zugeordnete Energieezeuger den Speichermitteln des Fluggerätes am Boden Energie einspeicherbar ist.
Gegenüber freifliegenden Fluggeräten der genannten Art bietet die Seilfesselung eines solches Fluggerätes einerseits den Vorteil, daß auf eine aufwendige Steuerung zur Einhaltung der Position über Grund verzichtet und andererseits, ebenfalls ohne aufwendige Steuereinrichtung das Fluggerät in kürzester Zeit durch

b5 Aufspulen des Fesselseiles auf die Seilwinde / ir Bodenstation zurückgeführt werden kann. Darüber hinaus wird durch den als Schwungmasse dienenden Mantelring die Lagestabilität des Fluggerätes erreicht.

Nach erneuter Energieeinspeicherung am Boden kann das Fluggerät in relativ kurzer Zeit erneut zu einer Flugmission starten. Erfindungsgemäß ausgebildete Fluggeräte können über eine für bestimmte Beobachtungsaufgaben ausreichende Zeitdauer fliegen. Die Fluggeräte können ferner infolge der äußerst geringen Abmessungen und dadurch, daß die Antriebsanlage in Form von Verbrennungsmotoren oder Elektromotoren nicht mitgeführt wird, sowohl durch Radar als auch durch auf Wärme ansprechende Sensoren nur sehr schwer geortet werden. Ferner lassen sich derartig ausgebildete Fluggeräte auf kleinstem Raum, d. h. auch in kleinen Fahrzeugen unterbringen. Daraus ergibt sich größte Mobilität einer aus Fluggerät und Fahrzeug bestehenden Einrichtung am Boden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist am Fluggerät ein zum wahlweisen Antrieb an die Rotoren ankoppelbarer Hilfsantrieb vorgesehen. Mittels eines solchen Hilfsantriebes, der z. B. aus einem vom Fluggerät getragenen Elektromotor bestehen kann, ist es ermöglicht, die mit Hilfe der eingespeicherten kinetischen Energie erreichbare Flugzeit zu verlängern. Dadurch, daß die Blätter des Rotors bzw. der Rotoren bei Überschreitung einer vorbestimmten Fesselseilzugkraft gegen die Wirkung von Federungen relativ verstellbar sind, und daß ein in Abhängigkeit von der Relativverstellung auf die Rotorblätter im Sinne einer Einstellwinkeländerung einwirkendes Getriebe vorhanden ist, wird die Seilzugkraft bzw. die Schubkraft, mit der das Fluggerät gegen das Fesselseil arbeitet, automatisch in einer bestimmten Größenordnung gehalten.

Schließlich ist nach einen: weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, das Fluggerät mit einem Landegestell zu versehen, dessen federnde Arme Auffangrollen für die Anlage des Mantelringes eines der Rotoren tragen. Es wird damit erreicht, daß das Fluggerät federnd auf die Lande- bzw. Startplattform der Bodenstation aufsetzen kann. Zudem ist es mit! lilfe des Fesselseiles und der Fesselseilwinde sowie der federnden Arme des Landegestells möglich, das Fluggerät für den Transport gegen die Landeplattform zu ziehen. Infolge der sich dabei durchbiegenden federnden Arme des Landegestells verringert sich die Bauhöhe des Fluggerätes für den Transport. Die Auffangrollen an den federnden Armen des Landegestells verhindern eine Beschädigung der Rotoren beim Aufsetzen auf die Lande- bzw. Startplattform.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt.

F i g. 1 zeigt in einer schematischen Übersicht das gefesselte Fluggerät im Flug in Verbindung mit der Bodenstation.

F i g. 2 zeigt das Fluggerät in gegenüber F i g. 1 vergrößertem Maßstab in Seitenansicht, teilweise quergeschnitten dargestellt.

F i g. 3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2.

Als Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung ein Fluggerät dargestellt, das zur Auftriebserzeugung Rotoren mit Rotorblättern und einen Träger zur Aufnahme von Nutzlasten aufweist.

Die Bodenstation besteht nach dem Ausführungsbeispiel aus einem Fahrzeug, das die Fesseleinrichtung, einen Bedien- und Steuerstand sowie eine Antriebseinrichtung enthält.

In F i g. 1 ist mit 1 die fahrbare Bodenstation, mit 2 das gefesselte Fluggerät und mit 6 das Fesselseil zwischen Fluggerät und Bodenstation 1 bezeichnet Den Auftrieb erhält das Fluggerät 2 mittels zweier gegenläufig drehender Rotoren 10 bzw. 11 (F i g. 2), die Rotorblätter 5 bzw. 5' aufweisen. Das Fluggerät 2 trägt eine Nutzlast 4, die später noch näher beschrieben ist Die Bodensiation I dient unter anderem zur Aufnahme einer Seilwinde 7, die zum Auf- bzw. Abspulen des Fesselseiles 6 für das gesteuerte Aus- bzw. Einfahren des Fluggerätes 2 und der Einstellung einer vorbestimmten

ίο Flughöhe h betätigbar ist Die Winde ist üblicher Bauart und daher hier nicht näher beschrieben. Die Bodenstation weist ferner einen Antriebsmotor mit entsprechendem Übersetzungsgetriebe für den Betrieb der Seilwinde 7 sowie eine weitere Antriebsanlage für den Antrieb der Rotoren 10 bzw. 11 am Boden auf, deren Arbeitsweise später noch näher erläutert ist. Die Bodenstation 1 trägt außerdem das Landegestell 9, von der das Fluggerät 2 im eingefahrenen Zustand aufgenommen wird.

Mit V ist in Fig. 1 die Vertikale über dem Bodenfesselpunkt an der Seilwinde 7 bezeichnet, und es ist eine Abweichung des Fluggerätes 2, hervorgerufen durch Windeinflüsse, aus der Vertikalen ^dargestellt.

Wie die F i g. 2 und 3 im einzelnen erkennen lassen, setzt sich das Fluggerät 2 aus zwei gegenläufig drehenden Rotoren 10 bzw. 11, einem Landegestell 16 und einer Aniriebsanlage, die später noch näher erläutert ist, sowie einer Nutzlast 4 zusammen. Mit einer Grundplatte 15 ist das Landegestell 16 fest verbunden, das sich aus drei federnd ausgebildeten Armen zusammensetzt. Mit der Grundplatte 15 ist ferner der zur Rotordrehachse Ra konzentrisch angeordnet, hohl ausgebildete Rotormast 18 fest verbunden, innerhalb des Rotormastes 18 ist die Fesselseilhalterung 20 für die Verbindung des Fesselseiles 6 mit dem Fluggerät 2 eingesetzt und kann gegenüber dem Rotormast in Richtung der Rotordrehachse Ra eine Relativbewegung ausführen, was später noch näher erläutert ist. Die Fesselseilhalterung weist einen Mantel auf, in den die einzelnen Fesselseillitzen 22 des Fesselseiles 6 in eine Kunsthartmasse 20' voneinander getrennt eingebettet liegen. Das Fesselseil 6 ist durch eine sich nach unten trichterförmig erweiternde öffnung 21 in der Grundplatte 15 zur Fesselseilhalterung 20 hindurchgeführt.

Mit der Fesselseilhalterung 20 ist ein Gehäuse vereinigt, das zur Aufnahme einer Fernsehkamera 25 dient. Die optische Achse Oa der Fernsehkamera fällt mit der Rorotdrehachse Ra zusammen. Auf das Kameragehäuse 25 ist ein weiteres Gehäuse 28 fest aufgesetzt, in dem sich ein Ablenkspiegel 29 über eine Schwenklagerung 32 mit der Schwenkachse 33 schwenkbar lagert. Die Reflexionsfläche 31 des Ablenkspiegels 29 ist über eine öffnung 30 im Gehäuse 28, hier z. B. gegen die Erdoberfläche geneigt, ausgerichtet. Zur Einstellung des Ablenkspiegels auf eine vorbestimmte Neigungslage ist eine Verstelleinrichtung 35 vorgesehen, die von der Bodenstation 1 aus betätigbar ist.

Konzentrisch zum feststehenden Rotormast 18 ist mittels zweier Radiallager 40 bzw. 41 eine frei drehbare, hohl ausgebildete Antriebswelle 42 angeordnet, die an ihrem unteren Ende ein Tellerrad 43 drehfest aufnimmt. Das Tellerrad 43 ist in Eingriff mit einem Antriebsritzel 44, da; wahlweise mit dem Tellerrad 43 in Eingriff gebracht werden kann. Am oberen Ende trägt die Antriebswelle 42 eine Trägerscheibe 48, von der aus der Antrieb auf die Rotorblätter 5 des oberen Rotors 10 übertragen wird.

Konzentrisch zur Antriebswelle 42 ist eine zweite, ebenfalls hohl ausgebildete Antriebswelle 52 angeordnet, die sich über Radiallager 53 bzw. 54 frei drehen kann. Am anderen Ende trägt die Antriebswelle 52 ein Tellerrad 56, dessen Zähne mit den Zähnen des Antriebsritzels 44 kämmen. Die beiden Tellerräder haben beim Antrieb über das Antriebsriizel 44 eine gegenläufige Drehrichtung. Eine weitere Trägerscheibe 57 ist rnii der Antriebswelle 52 fest verbunden, wobei diese Trägerscheibe 57 zur Übertragung des Antriebes auf die Rotorblätter 5' des unteren Rotors 11 dient. Die Rotorblätter 5 bzw. 5' sind an ihren, der Rotordrehachse Rn zugewandten Enden je mittels eines Blattfederpaketes 60 bzw. 61 an der zugehörigen Trägerscheibe 48 bzw. 57 federnd aufgenommen. Die Federpakete 60 bzw. 61 dienen gleichzeitig zur Mitnahme der Rotorblätter S bzw. 5' in Umfangsrichtung und sind durch Haltebolzen 65 bzw. 66 mit der Trägerscheibe 48 bzw. 57 verbunden und durch Haltebolzen 70 bzw. 71 an den Rotorblättern 5 bzw. 5' des oberen bzw. unteren Rotors 10 bzw. 11 befestigt. Konzentrisch zur Rotordrehachse Ra sind zwei zueinander koaxiale Mantelringe 67 bzw. 68 vorgesehen, wobei die Mantelringe 67 bzw. 68 mit den äußeren Enden der Rotorblätter 5 bzw. 5' in Verbindung stehen. An den Mantelringen 67 bzw. 68 sind radial angeordnete Lagerbolzen 62 bzw. 63 vorgesehen, auf die die hohl ausgebildeten Rotorblätter 5 bzw. 5' aufgeschoben und drehbar gelagert sind. Die Mantelringe 67 bzw. 68 weisen ein bestimmtes Gewicht auf und dienen außer zur Aufnahme der äußeren Rotorblattenden als Antriebs-Schwungmasse.

An der Fesselseilhalterung 20 sind Stellarme 80 gebildet, die einen Stellring 81 tragen. Die Stellarme 80 ragen dabei von der Fcbselseilhalierung 20 durch Durchbrechungen 82 im Rotormast 18 radial nach außen, wobei der Stellring 81 über ein Axiallager 85 in Richtung der Rotordrehachse Ra auf einen zweiten Stellring 85' einwirkt. Der Stellring 85' trägt ebenfalls radial gerichtete Stellarme 86, die durch Durchbrechungen 89 in der Antriebswelle 42 hindurchragen und an ihren äußeren Enden eine Schiebehülse 88 fest aufnehmen, die die Antriebswelle 42 konzentrisch umgibt. Über ein Radiallager 91 ist an der Schiebehülse 88 ein Schaltarm 95 frei drehbar gelagert. Außerdem ist mit der Schiebehülse 88 ein zweiter Schaltarm 94 fest verbunden. Die Schaltarme 94 bzw. 95 greifen über Lenkerhebel % bzw. 97 an den Rotorblättern 5 bzw. 5' des oberen bzw. unteren Rotors 10 bzw. 11 an und übertragen eine eingeleitete Verstellbewegung in Richtung der Rotordrehachse R_A auf die Rotorblätter im Sinne einer kollektiven Rotorblattverstellung.

Zwischen der Fesselseilhalterung 20 bzw. dem Gehäuse für die Fernsehkamera 25 und dem Rotor 18 ist eine Schraubenfeder 100 eingesetzt und außerdem weist der Rotormast 18 an seiner Innenseite Gleitlager 101 bzw. 102 auf. Der Rotormast 18 mit dem Landegestell 16 und den Rotoren 10 bzw. 11 sowie deren Antriebsglieder, wie z. B. Antriebswelle 42 bzw. 52 und Trägerscheibe 48 bzw. 57 kann in dieser Gleitlagerung 101 bzw. 102 gegenüber dem Fesselseil 6 und deren Halterung 20 sowie der daran angebrachten Nutzlast 4 eine Relativbewegung in Richtung der Rotordrehachse Ra ausführen. Diese Bewegung wird zur Verstellung der Einstellwinkellage der Rotorblätter 5 bzw. 5' benützt was später noch näher erläutert ist

Der Mantelring 67 des oberen Rotors 10 weist an seiner dem Mantelring 68 des unteren Rotors 11 zugewandten Stirnseite eine Ringausnehmung 110 auf.

in die auf den Umfang verteilt auf Roilenachsen 114 fre drehende Stützrollen 115 eingesetzt sind. Der Maniel ring 68 bildet an seiner, dem Mantelring 67 zugev. and ten Stirnfläche eine Lauffläche 116, auf der die Stützrollen 115 am Mantelring 67 abrollen können.

Es sind ferner an jedem der Fußteile 16 de.« Landegestells des Fluggerätes 2 auf der am unteren Mantelring 68 zugewandten Seite Auffangrollen 119 angeordnet die für die Anlage der Stirnkante 120 des unteren Mantelringes 68 beim Durchfedern der Arme 16 ocs Landegestells vorgesehen sind.

Mit 123 ist eine Bremseinrichtung bezeichnet, die einen hydraulisch wirkenden Stellmotor 124 aufweist der mittels eines Übertragungshebels 125 über ein Schwenklager 126 und Bremsarme 127 auf einen Bremsklotz 128 einwirkt. Der Bremsklotz 128 ist für drei Stellungen vorgesehen, und zwar einer Neutralstellung und je einer Bremsstellung, in der der Bremsklotz 128 entweder mit der Bremsfläche 129 am Tellerrad 56 oder mit der Bremsfläche 130 am Tellerrad 43 zur Azimuteinstellung des Fluggerätes in Anlage gebracht werden kann.

Die Startplattform 9 an der Bodenstation 1 weist zentral eine durchgehende öffnung 140 auf, durch die das Fesselseil 6 hindurchgeführt ist. An der Plattform 9 sind Umlenkrollen 141 und 142 gelagert, die dazu dienen, das Fesselseil 6 zur Fesselseilwinde 7 umzulenken. Die Fesselseilwinde 7 und deren Antrieb, der vom Fahrzeug, d. h. von der Bodenstation 1 aus erfolgt, ist hier der Vereinfachung halber nicht näher beschrieben.

Mit dem Antriebsritzel 44 ist eine Ritzelwelle 144 verbunden, die eine Keilriemenscheibe 148 fest trägt. Die Ritzelwelle 144 lagert sich in einem Getriebekasten 151, der mit dem Gehäuse des Aniriebsmotors 152 eine Einheit bildet. Der Antriebsmotor trägt ebenfalls eine Riemenscheibe 149, die über ein Zugorgan 150 mit der Riemenscheibe 148 in Verbindung steht und die Ritzelwelle 144 mit dem Antriebsritzel 44 antreibt. An der Lande- bzw. Startplattform 9 ist eine Führung 156 gebildet, die mit einer Führung 155 am Antriebsmotor 152 zusammenwirkt und eine Verstellung des Antriebsmotors 152 mit dem Zugorgangetriebe 149,150,148 und der Ritzelwelle 144 mit dem Antriebsritzel 44 in Richtung des Pfeiles A zuläßt Der Getriebekasten 151 ist um die Drehlagerung 157, d. h. die Achse des Antriebsmotors 152 schwenkbar.

Das Fesselseil 6 ist in die Fesselseilhalterung 20, wie bereits beschrieben, eingeführt wobei innerhalb der Fesselseilhalterung 20 die einzelnen Fesselseil-Litzen 22 getrennt voneinander in der Kunstharzmasse 20' liegen. Die Fesselseil-Litzen 22 werden außerhalb der Fesselseilhalterung 20 von einer Ummantelung umschlossen. Die Fesselseil-Litzen 22 dienen sowohl zur Zugkraftübertragung als auch gleichzeitig als Signalleitungen,

z. B. zur Übertragung der durch die Fernsehkamera 25 erzeugten Bildsignale zu einem entsprechenden Empfänger in der Bodenstation 1. Ferner dienen die Fesselseil-Litzen 22 zur Übertragung von Signalen zur Verstellung des Ablenkspiegels 29. Die Lande- bzw. Startplattform 9 der Bodenstation 1 kann zum Ausgleich von Bodenunebenheiten auf denen das Fahrzeug steht nivelliert werden.

Die Wirkungsweise des Fluggerätes in Verbindung mit der zugehörigen Bodenstation ist wie nachfolgend beschrieben.

Das Fluggerät 2 ist mittels seiner federnden Arme 16 wie in Fig.2 und 3 angedeutet auf der Lande- bzw. Startplattform 9 der Bodenstation 1 durch entsprechen-

de Greifer, die hier nicht dargestellt sind, zentriert. Festgehalten wird das Fluggerät 2 auf der Start- bzw. Landeplattform 9 mit Hilft des Fesselseiles 6, das über die Betätigung der Fesselseilwinde 7 eine entsprechende Zugkraft auf das Fluggerät 2 ausübt. Mittels der Fesselseilwinde 7 und dem Fesselseil 6, sowie die Schraubenfeder 100 werden die Rotoren 10 bzw. 11 unter Durchbiegung der federnden Arme 16 des Landegestells des Fluggerätes 2 gegen die Lande- bzw. Startpiattform 9 gezogen, bis der untere Rotor 11 bzw. dessen Mantelring 68 mit seiner Stirnkante 120 an den Auffangrollen 119 an der Oberseite der federnden Arme 16 zur Anlage gelangt. Damit ist das Fluggerät 2 in Richtung der Rotordrehachse Ra auf eine kleinstmögliche Abmessung gebracht und für den Transport mitteis der Bodenstation 1 vorbereitet.

Für den Start des Fluggerätes 2 wird der Antriebsmotor 152 mit dem Zugorgangetriebe 148,150,149 mit der Ritzelwelle 44 und dem Antriebsritzel 44 in Richtung des Pfeiles A gemäß F i g. 3 in der Führung 155,156 an der Lande- bzw. Startplattform 9 verschoben und das Antriebsritzel 44 gleichzeitig mit dem Tellerrad 43 und dem Tellerrad 56 in Eingriff gebracht. Dadurch werden die Antriebswellen 42 und 52 und damit über die Trägerscheiben 48 und 57 die Rotoren 10 bzw. 11 mit ihren Rotorblättern 5 bzw. 5' in eine gegenläufige Rotation versetzt. Gleichzeitig laufen auch die mit den Rotorblättern 5 bzw. 5' in Verbindung stehenden Mantelringe 67 bzw. 68 entsprechend gegenläufig um. Die Mantelringe 67 bzw. 68, die als Schwungmassen ausgebildet sind, werden auf eine Drehgeschwindigkeit gebracht, die der Speicherung einer vorbestimmten Antriebsenergie für den Antrieb der Rotoren 10 bzw. 11 entspricht, wobei die Antriebsenergie ausreichend ist, um das Fluggerät auf eine bestimmte Flughöhe h zu bringen und in dieser Flughöhe eine vorbestimmte Zeitdauer zu halten.

Nach Speicherung der Antriebsenergie in Form von Schwungkraft in den Mantelringen 67 bzw. 68 wird das Antriebsritzel 44 durch Verschieben des Zugorgangetriebes 148,150,149,151 und des Antriebsmotors 152 in der Führung 155 bzw. 156 an der Plattform 9 außer Eingriff mit den Tellerrädern 43 bzw. 56 gebracht. Ferner werden die hier nicht dargestellten Zentrierungen und Greifer an der Lande- bzw. Startplattform 9 gelöst. Durch Nachlassen des Fesselseiles 6 findet zwischen dem Fesselseil 6 und dem die Rotoren 10 bzw. 11 tragenden Rotormast 18 mit Hilfe der Federung 100 eine Relativbewegung in Richtung der Rotordrehachse Ra statt und über die Schiebehülse 88 sowie die Schaltarme 94 bzw. 95 und die Lenkerhebel 96 bzw. 97 werden die Rotorblätter 5 und 5' kollektiv und selbsttätig in eine für den Aufstieg des Fluggerätes 2 erforderliche Einstellwinkellage gebracht. Das Fluggerät 2 beginnt damit gegen einen vorbestimmten, aufrechtzuerhaltenden Seilzug vertikal zu steigen. Die Flughöhe wird dabei durch das gesteuerte Abspulen des Fesselseiles 6 von der Seiltrommel der Fesselseilwinde 7 eingestellt

Übersteigt die durch die Rotoren 10 bzw. 11 erzeugte Hubkraft einen vorbestimmten Wert, so erfolgt selbsttätig eine kollektive Änderung der Einstellwinkellage der Rotorblätter 5 bzw. 5'. Eine solche selbsttätige Einstellwinkeländerung wird dadurch bewirkt, daß über die Schraubenfeder 100 zwischen der Fesselseilhalterung 20 bzw. dem Fesselseil 6 und dem Rotormast 18 mit den Rotoren 10 bzw. 11 wie bereits beschrieben, eine

Relativ-Verschiebung stattfindet. Bei einem Anstieg der Zugkraft am Fesselseil 6 über einen vorbestimmten Wert hinaus, wird die Feder 100 zwischen dem Rotormast 18 und der Fesselseilhalterung 20 bzw. dem Fesselseil 6 zusammengedrückt und dadurch über die Stellarme 80 den Stellring 81, den Stellring 85' und die Stellarme 86 die Schiebehülse 88 in Richtung der Rotordrehachse Ra mitgenommen. Mitgenommen werden durch die Schiebehülse 88 auch deren Lenkerhebel 96 bzw. 97, die gelenkig an den Rotorblättern 5 bzw. 5' angreifen. Damit ändert sich kollektiv die Einstellwinkellage der Rotorblätter 5 bzw. 5' im Sinne einer Verringerung des Auftriebes.
Im umgekehrten Fall, d. h. wenn sich infolge zu geringer, durch das Fluggerät 2 bzw. die Rotoren 10 bzw. 11 erzeugter Zugkraft am Fesselseil 6 die Schraubenfeder 100 entspannt, werden Rotormast 18 und Fesselseilhaiierung 20 in entgegengesetzter Weise relativ bewegt und die Rotorblätter 5 bzw. 5' im Sinne einer Einstelle inkelvergrößerung und damit einer Auftriebserhöhung verstellt. Die im Fluggerät 2 wirkende Hubkraft kann damit selbsttätig auf einem vorbestimmten Wert für den erforderlichen Seilzug gehalten werden.

Mittels der Bremseinrichtung 123 läßt sich, wie bereits erwähnt, eine Ausrichtung des Fluggerätes 2 mit seiner Nutzlast 4. d. h. hier der Fernsehkamera 25 im Azimut erreichen. Wird über die als Signalleitungen dienenden Fesselseil-Litzen 22 an den doppelt wirkenden Stellmotor 124 ein entsprechendes Signal gegeben, so bewirkt dieser Stellmotor über den Übertragungshebel 125 und das Schwenklager 126 eine Verstellung des Bremsarmes 127. Je nach dem, ob der Bremsbelag des Bremsklotzes 128 mit der Bremsfläche 129 am Tellerrad 56 oder der Bremsfläche 130 am Tellerrad 43 in Anlage gebracht wird, wird ein Moment in der einen oder anderen Umfangsrichtung, bezogen auf die Rotordrehachse R_A. erzeugt. Dieses Moment bewirkt eine Drehung des Fluggerätes 2 um die Rotordrehachse Ra-Damit wird auch die Reflexionsachse Oa der Fernsehaufnahmekamera 25 im Azimut mitbewegt. Die Signale des aufgenommenen Fernsehbildes werden ebenfalls über die als Signalleitungen dienenden Fesselseil-Litzen 22 zu einem Wiedergabegerät in der Bodenstation 1 geleitet, was hier nicht näher erläutert ist

Mittels der Verstelleinrichtung 35, die vom Boden aus über die Signalleitungen 22 des Fesselseiles 6 betätigbar ist, kann der Ablenkspiegel 29 um seine Achse 33 verschwenkt werden und damit die optische Achse Oa ' in bezug auf ihren Auftreffwinkel auf die Erdoberfläche verändert werden. Damit ist es mit der beschriebenen Einrichtung möglich, das Fluggerät 2 in bezug auf seine Lage zu stabilisieren, mit seiner Nutzlast 4 im Azimut auszurichten und ferner eine Einstellung des Auftreffwinkeis der optischen Achse Oa der Fernsehkamera 25 mit äußerst einfachen Mitteln vorzunehmen.

1st die gespeicherte Antriebsenergie auf einen bestimmten Wert abgesunken, so wird mittels der Fesselseilwinde 7 und des Fesselseiles 6 das Fluggerät zur Bodenstation 1 zurückgeholt und in der vorbeschriebenen Weise auf der Start- bzw. Landeplattform 9 zentriert und arretiert Zur Vereinfachung des Aufsetzens des Fluggerätes 2 auf die Start- bzw. Landeplattform 9 ist das Zugorgangetriebe 148,150,149,151 um die Drehachse Sa des Antriebsmotors 152 in der Schwenklagerung 157 verschwenkt so daß die Landeplattform 9 frei ist für das Aufsetzen des Fluggerätes 2.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

909 617/264

Claims

Patentansprüche:

1. Vertikal fliegendes Fluggerät mit einem oder mehreren zur Erzeugung von Vertikalschub dienenden Rotoren, wobei das Fluggerät mittels eines Seiles an eine Bodenstation gefesselt fliegt und mittels des Seiles aus- bzw. einfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluggerät (2) zur Speicherung zumindest eines wesentlichen Teiles der erforderlichen Antriebsenergie für den Antrieb des Rotors bzw. der Rotoren (10; 11) mechanisch wirkende Speichermittel enthält, wobei die Blattspitzen der Rotorblätter (5; 5') durch eine Ummantelung (Mantelringe 67; 68) verbunden sind, die das als Schwungmasse ausgebildete Speichermittel darstellt, und daß durch der Bodenstation (1) zugeordnete Energieerzeuger der Speichermitteln (Mantelringe 67; 68) des Fluggerätes (2) am Boden Energie einspeicherbar ist.

2. Fluggerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Fluggerät (2) ein zum wahlweisen Antrieb an die Rotoren (10; 11) ankoppelbarer Hilfsantrieb angeordnet ist.

3. Fluggerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluggerät (2) zwei zueinander koaxial angeordnete und gegenläufig drehende Rotoren (10; 11) aufweist.

4. Fluggerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorblätter (5; 5') in Lagerungen (62; 63) in den Mantelringen (67; 6«) und an ihrem Antrieb (48; 57) um ihre Längsachsen schwenkbar angeordnet sind.

5. Fluggerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blätter (5, 5') des Rotors bzw. der Rotoren (10; 11) bei Überschreitung einer vorbestimmten Fesselseilzugkraft gegen die Wirkung von Federungen (Schraubenfeder 100) relativ verstellbar sind, und daß ein in Abhängigkeit von der Relativverstellung auf die Rotorblätter (5; 5') im Sinne einer Einstellwinkeländerung einwirkendes Getriebe (80,81,86,88,94,95) vorhanden ist.

6. Fluggerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Mantelringen (67; 68) der Rotoren (10; 11) Drehlagerungen (Stützrollen 115; Lauffläche 116) für die gegenseitige axiale Abstützung bzw. Führung der Mantelringe angeordnet sind.

7. Fluggerät nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluggerät mit einem Landegestell versehen ist, dessen federnde Arme (16) Auffangrollen (119) für die Anlage des Mantelringes (68; 67) eines der Rotoren (10; U) tragen.