DE2445013C3

DE2445013C3 - Drive unit with jacket screw

Info

Publication number: DE2445013C3
Application number: DE19742445013
Authority: DE
Inventors: Hans-Otto Ing.(Grad.) 4156 Willich Fischer; Heinrich 4150 Krefeld Malczweski
Original assignee: Rhein-Flugzeugbau 4050 Moenchengladbach GmbH
Current assignee: Rhein-Flugzeugbau 4050 Moenchengladbach GmbH
Priority date: 1974-09-20
Filing date: 1974-09-20
Publication date: 1980-08-21
Also published as: DE2445013B2; DE2445013A1; FR2285300B3; CH596028A5; IT1042641B; FR2285300A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat zur Vortriebserzeugung für ein Flugzeug mit einem Propeller, der eine Ruhestellung innerhalb und eine Betriebsstellung außerhalb des Flugzeugrumpfcs aufweist. The invention relates to a drive unit for generating propulsion for an aircraft with a Propeller that has a rest position inside and an operating position outside the aircraft fuselage.

Ein derartiges Antriebsaggregat ist als Antrieb für Motorsegler aus der DE-PS 6 35 885 bekannt. Bei diesem bekannten Antriebsaggregat ist vorgesehen,daß im Segelflugbetrieb entweder das gesamte, aus Antriebsmotor und Propeller besiehende Antriebsaggregat oder aber nur der Propeller durch eine Schwenkbewegung in den Rumpf bzw. die Tragfläche eingeklappt wird. Im letzteren Fall ist der Motor entweder fest in das Tragwerk eingebaut oder aber so verkleidet, daß er einen möglichst kleinen Luftwiderstand aufweist.Such a drive unit is known from DE-PS 6 35 885 as a drive for motor gliders. at this known drive unit is provided that in glider operation either the entire drive motor and propeller-related drive unit or only the propeller by a pivoting movement is folded into the fuselage or the wing. In the latter case, the engine is either stuck in that Structure built in or clad in such a way that it has as little air resistance as possible.

Durch die Verwendung dieses bekannten Antriebsaggregats läßt sich der Luftwiderstand im Segclflugbetrieb wesentlich verringern. Nachteilig ist dabei zum einen, daß zusätzlich Klappen sowie ein Mechanismus zu deren Betätigung erforderlich sind, die im eingeschwenkten Zustand den Ausschnitt zum Ein- bzw. Ausfahren des Propellers verschließen. Zum anderen muß der Propeller vor dem Einschwenken stets in senkrechter Position arretiert werden, da er sonst nicht in der relativ schmalen Ruinpföffnung untergebracht werden kann. Um dies sicherzustellen, ist zusätzlich eine gesonderte Vorrichtung erforderlich, die den konstruktiven Aufwand weiter erhöht.By using this known drive unit, the air resistance in glider operation can be reduced reduce significantly. The disadvantage here is, on the one hand, that flaps and a mechanism are also closed the actuation of which is required, which in the swiveled-in state opens the cut-out for inward or outward movement. Close the propeller extension. On the other hand, the propeller must always be in be locked in a vertical position, otherwise it will not be accommodated in the relatively narrow ruin opening can be. To ensure this, a separate device is also required that the constructive Effort further increased.

Es ist ferner aus der DE-PS 11 33 252 bereits ein Flugzeug mit Horizontaltriebwcrkcn sowie zusätzlichen Hubgebläsen bekannt, bei dem die Hiibgcbüisc in die bzw. aus der Flugzeugzelle ein- und ausschwenkbar sind. Die Hubgebläse bestehen dabei jeweils aus einer von einer Ringhaube umgebenen Luftschraube, wobei ein in der Ringhaube angeordneter, von den Gasgeneratoren der Horizontaltriebwerke beaufschlagter Schaufelkran/ die Luftschraube in Drehung versetzt. In der Ruhestellung sind die Hubgebläse in dafür vorgesehene Öffnungen im Bereich der unteren Rumpfwände eingeschwenkt, die durch Schiebekörper nach außen abgeschlossen werden.It is also from DE-PS 11 33 252 already an aircraft with Horizontaltriebwcrkcn and additional Hubgebläsen known, in which the Hiibgcbüisc in the or can be pivoted in and out of the airframe. The lifting fans each consist of one of a ring hood surrounded air screw, one arranged in the ring hood, of the gas generators bucket crane / propeller set in rotation. In the rest position are the lifting fans in openings provided for this purpose in the area of the lower fuselage walls swiveled in, which are closed to the outside by sliding bodies.

Neben dem Nachteil, daß auch bei dieser bekannten Anordnung ein zusätzlicher Mechanismus zur Betätigung der Schiebekörper erforderlich ist, kommt hinzu, daß die hierbei vorgesehenen Hubgebläse zur Vortriebsenjeugung nicht bzw. nur in Zusammenhang mitIn addition to the disadvantage that in this known arrangement, too, an additional mechanism for actuation the sliding body is required, there is also the fact that the lifting fan provided here is used for propulsive propulsion not or only in connection with

to entsprechenden Strahltriebwerken geeignet sind und in einem Motorsegler nicht verwendet werden können.suitable jet engines and cannot be used in a motor glider.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Antriebsaggregat der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei seiner Verwendung in einem Leichtflugzeug weder zusätzliche Abdeckvorrichtungen mit entsprechenden Betätigungsmechanismen noch gesonderte Vorrichtungeil zur Arretierung des Propellers in einer vorgegebenen Stellung erforderlich sind.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß bei einem derartigen Antriebsaggregat der Propeller als Mantelschraube ausgebildet ist und der Mantel der Mantelschraube in der Ruhestellung die Flugzeugrumpfkontur im Bereich der Ausfahröffnung zumindert teilweise ergänzt.The invention is therefore based on the object of designing a drive unit of the type mentioned in such a way that when it is used in a light aircraft, neither additional cover devices with corresponding actuating mechanisms nor separate device parts are required for locking the propeller in a predetermined position.
This object is achieved according to the invention in that in such a drive unit the propeller is designed as a jacket screw and the jacket of the jacket screw in the rest position partially supplements the aircraft fuselage contour in the area of the extension opening.

Dadurch, daß gemäß der Erfindung die verfahrbare Mantelschraube gleichzeitig die Abdeckfunktion der Ausfahröffnung übernimmt, sind keine Zusatzelemente für die Abdeckung erforderlich. Durch die Verwendung einer Mantelschraube wird aber zugleich der Ausfahrweg kleiner als bei üblichen Luftschrauben, da aufgrund der höheren Leistungsbelastung Mantelschrauben im Verhältnis zu Luftschrauben einen kleineren Durchmesser aufweisen. Infolge des auf diese Weise erzielten geringeren Ausfahrweges wird der Hebelarm der Schubkraft verringert, so daß geringere Lastigkeitsänderungen als bei den über dem Rumpf angebrachten, notwendigerweise größeren freien Luftschrauben entstehen. Damit entfällt das sonst notwendige Schrägstellen der Luftschraubenachse mit der damit verbundenen Leistungseinbuße. Ferner ist es durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Antriebsaggregats möglich, ohne Beeinträchtigung der Flugzeugrumpfkontur einen größtmöglichen Propellerdurchmesser zu verwirklichen. Characterized in that according to the invention, the movable jacketed screw at the same time the covering function of Takes over the extension opening, no additional elements are required for the cover. By using a jacketed screw but at the same time the extension path is smaller than with conventional propellers, because due to the higher power load jacket screws in relation to propellers have a smaller diameter exhibit. As a result of the smaller extension path achieved in this way, the lever arm is the Thrust reduced, so that smaller changes in load than those attached above the hull, necessarily larger free propellers arise. This eliminates the otherwise necessary inclination the propeller axis with the associated loss of performance. Furthermore, it is by the invention Formation of the drive unit possible without impairing the aircraft fuselage contour to realize the largest possible propeller diameter.

Bei der erfindungsgemäßen vorgesehenen Anordnung ist es unerheblich, ob die Mantelschraube mit einem direkt angeflanschten Motor herausgehoben wird, oder nur die Mantelschraube selbst, während das Antriebsaggregat im Rumpf verbleibt.In the arrangement provided according to the invention, it is irrelevant whether the jacket screw with a directly flanged motor is lifted out, or just the jacket screw itself, while the The drive unit remains in the fuselage.

Zur Verbesserung der Abdeckfunktion der Mantelschraube wird weiterhin vorgeschlagen, daß der Mantel ein in seinem hinteren Endbereich schräg abgeschnittener Körper ist. Hierdurch wird eine besonders günstige Abdeckung, einschließlich der Antriebsteile, geschaffen bzw. ist es möglich, die Ausfahröffnung relativ klein auszubilden und somit für den Motorflug eine kleine Öffnung zu erhalten.To improve the covering function of the jacket screw it is also proposed that the jacket be cut off at an angle in its rear end region Body is. This creates a particularly favorable cover, including the drive parts or it is possible to make the extension opening relatively small and thus a small one for powered flight To get opening.

Um den Antriebsmotor in jedem Betriebszusland zellcnfest anzuordnen, ist in weiterer Ausgestaltung derIn order to arrange the drive motor in a cell-proof manner in every operating country, the

bo Erfindung vorgesehen, daß der Stellantrieb durch ein verstellbares Gelcnkviereck mit einem umlaufenden Riementrieb nach der Art einer Nürnberger Schere gebildet ist.bo invention provided that the actuator by a adjustable square with a revolving belt drive in the manner of Nuremberg scissors is formed.

Eine einfache Ausbildung des Gclcnkvierecks bestehtThere is a simple formation of the Gclcnkvierecks

h^r) d.'rin, daß zwei gegenüberliegende Gelenkpunkle des ( uenkvierecks als An- und Abtrieb der Mantelschraube ausgebildet sind, während die weiteren Gclcnkpunktc mit einem Stellantrieb zum Ein- und Ausfahrenh ^r ) d.'rin that two opposite hinge points of the (uenkvierecks) are designed as input and output of the jacketed screw, while the other joint points with an actuator for retraction and extension

verbunden sind.are connected.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schemat'sch dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigtIn the drawing, an embodiment of the invention is shown schematically and in the following described in more detail. It shows

Fig. I ein Antriebsaggregat ohne eine Rumpfkontur undFig. I a drive unit without a fuselage contour and

Fig.2 eine Rumpfkontur mit einem Antriebsaggregat ohne Stellantrieb für das Gelenkviereck in der ein- und ausgefahrenen Lage.2 shows a fuselage contour with a drive unit without actuator for the quadrangle in the retracted and extended position.

Das eigentliche Antriebsaggregat wird aus einem Antriebsmotor 1 und einer Mantelschraube 2 gebildet. Der Mantel 4 der Mantelschraube 2 ist dabei als ein in seinem hinteren Endbsreich 3 schräg abgeschnittener Körper ausgebilde'. Der Antriebsmotor 1 ist mit der Mantelschraube 2 über ein Gelenkviereck 5, bestehend aus den Scherenarmen 6, 7, 8 und 9, und einem umlaufenden Riementrieb 10 gekoppelt. Das Ge'enkviereck 5 ist nach der Art einer Nürnberger Schere aufgebaut, und der Gelenkpur.xt 11 als Verbindungspunkt der Scherenarme 6 und 9 ist als Antriebspunkt direkt mit dem Antriebsmotor 1 verbunden. Hierzu ist im Geleukpunkt 11 eine Zahnrolle 12 angeordnet. Der gegenüberliegende Gelenkpunkt 13 als Verbindungspunkt der Scherenarme 7 und 8 weist als Abtrieb ebenfalls eine Zahnrolle 14 auf. die mit der Mantelschraube 2 verbunden ist. Die weiteren Gelenkpunkte 15 und 16 des Gelenkvierecks 5, die durch die Verbindungspunkte der Scherenarme 6 und 7 bzw. 8 und 9 gebildet werden, dienen als Angriffspunkte für einen Stellantrieb zum Verändern des Gelenkvierecks 5 und somit zum Ein- und Ausfahren der Mantelschraube 2 aus einer Rumpfkontur 17.The actual drive unit is formed from a drive motor 1 and a jacket screw 2. The jacket 4 of the jacket screw 2 is cut off at an angle in its rear end section 3 Body formed '. The drive motor 1 is connected to the jacketed screw 2 via a four-bar linkage 5 from the scissor arms 6, 7, 8 and 9, and a rotating belt drive 10 coupled. That Ge'enkviereck 5 is constructed like a Nuremberg pair of scissors, and the joint track.xt 11 as The connection point of the scissor arms 6 and 9 is the drive point directly with the drive motor 1 tied together. For this purpose, there is a toothed roller in the joint point 11 12 arranged. The opposite hinge point 13 as the connection point of the scissor arms 7 and 8 has as Output also has a toothed roller 14. which is connected to the jacket screw 2. The other points of articulation 15 and 16 of the four-bar linkage 5, which by the connection points of the scissor arms 6 and 7 and 8 and 9 are formed, serve as points of application for an actuator for changing the four-bar linkage 5 and thus for moving the jacket screw 2 in and out of a body contour 17.

Der Stellantrieb wird in diesem Fall durch jeweils eine am Gelenkpunkt 15 bzw. 16 angreifende Stoßstange 18 bzw. 19 gebildet, die an ihrem anderen Ende mit jeweils einer Seite eines Auslegers 20 verbunden ist. Dieser Ausleger 20 ist über eine Spindel 21 mittels eines Antriebsmotors 24 bewegbar, wobei der Ausleger 20 zusätzlich durch eine Führungsstange 22 parallel zur Spindel 21 geführt ist. Die Anlenkpunktj der Stoßstangen 18 und 19 sind dabei in den Gelenkpunkten 15 bzw. 16 und am Ausleger 20 als Kugelgelenke ausgeführt.In this case, the actuating drive is provided by a bumper 18 engaging at the pivot point 15 or 16, respectively or 19 is formed, which is connected at its other end to one side of a bracket 20 in each case. This Boom 20 can be moved via a spindle 21 by means of a drive motor 24, with boom 20 is additionally guided parallel to the spindle 21 by a guide rod 22. The articulation point of the bumpers 18 and 19 are designed as ball joints in the hinge points 15 and 16, respectively, and on the boom 20.

Beim Verschieben des Auslegers 20 über die Spindel 21 wird der Gelenkpunkt 13 des Gelenkvierecks 5 mit der Mantelschraube 2 gegenüber dem als Festpunkt anzusehenden Gelenkpunkt 11 und Antriebspunkt aus· oder eingefahren. Da der Umfang des Gelenkvierecks 5 in jeder Stellung für den umlaufenden Riementrieb, der in diesem Fall als Zahnriemen ausgebildet ist, immer gleich ist, wird auf diese Weise ein Antricbselemeni mil einer entsprechenden Ausfahr- und Einzugskincnuuik geschaffen. Der Antriebsmotor 1 ist dabei zellenfu-st innerhalb der Rumpfkontur 17 angeordnet, während die Mantelschraube 2 über das Gelenkviereck 5 ausfahrbar ist. Zu diesem Zweck ist in der Rumpfkontur 17 im Ausfahrbereich der Mantelschraube 2 eine Ausfahröl'inung 23 angeordnet, die im eingefahrenen Zustand der Mantelschraube 2 durch das obere Teilstück ihres Mantels 4 abgedeckt ist. Da der Mantel 4 in seinem hrnteren Endbereich 3 als schräg abgeschnittener Körper ausgebildet ist, ist es auch möglich, das Gelenkviereck S ohne zusätzliche Klappenanordnungeri mit abzudecken.When the boom 20 is displaced over the spindle 21, the hinge point 13 of the quadrangular hinge 5 with the jacket screw 2 is extended or retracted with respect to the hinge point 11 and the drive point, which are to be regarded as a fixed point. Since the circumference of the four-bar linkage 5 is always the same in every position for the revolving belt drive, which in this case is designed as a toothed belt, a drive element with a corresponding extension and retraction clutch is created in this way. The drive motor 1 is arranged at the base of the cell within the fuselage contour 17, while the jacketed screw 2 can be extended via the four-bar linkage 5. For this purpose, an extension oiling 23 is arranged in the fuselage contour 17 in the extension area of the jacket screw 2, which is covered by the upper part of its jacket 4 in the retracted state of the jacket screw 2. Since the jacket 4 is designed in its rear end region 3 as a body cut off at an angle, it is also possible to cover the quadrangle S without additional flap arrangements.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Drive unit for generating propulsion for an aircraft with a propeller, the one Has rest position inside and an operating position outside of the aircraft fuselage, characterized in that the propeller is designed as a jacket screw (2) and the jacket (4) of the jacket screw in the rest position the aircraft fuselage contour is at least partially supplemented in the area of the extension opening (23).

2. Drive unit according to claim 1, characterized in that the jacket (4) one in his rear end area is obliquely cut body.

3. Drive unit according to claim 1 and 2, characterized in that the actuator through an adjustable four-bar linkage (5) with a revolving belt drive (10) in the manner of a Nuremberg scissors is formed.

4. Drive unit according to claim 3, characterized in that two opposite hinge points (11, 13) of the quadrilateral joint (5) are designed as input and output of the jacket screw (2), while the other hinge points (15, 16) are connected to an actuator for extending and retracting are.