DE2730673C3 - Modell-Luftschraube mit zusammenklappbaren Luftschraubenblättern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Modell-Luftschraube mit Tusammenklappbaren Luftschraubenblättern, bei der ein auf einer Antriebswelle befestigtes Nabenteil Führungsschlitze aufweist, in denen jeweils eine mit Abstand von der Antriebswelle angeordnete Schwenkachse vorgesehen ist, auf der der Fuß des Luftschraubenblattes schwenkbar gelagert ist

Eine derartige, aus der DE-GM 73 00 035 bekannte Luftschraube wird für Modellflugzeuge verwendet, bei denen ein Teil der Flugzeit im Kraftflug, ein anderer Teil jedoch im Segelflug absolviert wird. Für den Segelflug wäre jedoch eine starre Luftschraube die Ursache für einen zusätzlichen Luftwiderstand, was eine erhebliche Verschlechterung des Gleitwinkels und der Sinkgeschwindigkeit zur Folge, haben würde. Daher ist ein Nabenteil mit zwei Luftschraubenblättern vorgesehen, wobei diese Luftschraubenblätter "iber Schwenkachsen schwenkbar gelagert sind. So kommen bei Drehung des Nabenteils die Luftschraubenblätter zum Ausklappen und befinden sich so in Arbeitsstellung, wobei sie Schub erzeugen. Nach Beendigung der Drehbewegung, d. h. des Kraftfluges, werden die Luftschraubenblätter vom Fahrtwind nach hinten geklappt und kommen zur Anlage am Rumpf.

Aus Berechnungen geht hervor, daß der Wirkungsgrad einer Luftschraube mit größerem Durchmesser zunimmt. In diesem Fall kann eine größere Luftmenge mit einer kleineren nach hinten gerichteten Zusatzgeschwindigkeit versehen werden, was einen gleichen Schub ergeben kann. Für diesen Schub wird dann aber bei einer größeren Luftschraube weniger Leistung benötigt. Große Luftschraubendurchmesser sind also besonders dann empfehlenswert, wenn die zur Verfügung stehende Energie nicht sehr groß ist, was besonders beim Elektro-Antrieb zutrifft. Eine größere starre Luftschraube würde jedoch beim Segelflug wiederum Nachteile in Form von zusätzlichem Luftwiderstand haben. Die bei Elektroflugmodellen zum Betrieb des Motorseglers verwendeten Luftschrauben werden daher als Klappluftschrauben ausgebildet. Bei der bekannten Kiappluftschraube ist die Lagerbohrung für die Schwenkachse am Fuß des Luftschraubenblattes angeordnet, d. h. sie liegt in der Luftsehraubenebene, so daß derartige Modelle im Nasenbereich ausgesprochen unschön aussehen, da das Anklappen der Luftschraubenblätter mit der bisherigen Lösung nur mit sehr schlankem Rumpfvorderteil erreichbar ist. Das typische Aussehen von Motorseglern ist so nicht erreicht worden.

Manchmal werden die Rumpfnasen auch sehr lang ausgeführt, wie z. B. bei dem Flugmodell nach der Zeitschrift »Mechanikus«, 1952, Heft I, Seite 17, um durch weit nach vorne ragende Wellen eine allmähliche Verjüngung des Rumpfquerschnitts bis zum Luftschrau-Ί benspinner zu ermöglichen. Wegen des schlanken Rumpfvorderteils ist es nicht möglich, das Antriebsaggregat an den letzten Spant nach vorne zu bringen. Das Antriebsaggregat wird daher nach hinten versetzt und der Abstand zwischen Antriebsaggregat u.id Luftin schraube mit der Welle überbrückt. Diese Welle stellt ein zusätzliches Bauteil dar, das zur Meidung von Reibungsverlusten extra gelagert werden muß. Bei »harten Landungen« kann das Lager verklemmen, was mit erhöhter Stromaufnahme oder sogar Blockieren des

i" Antriebs verbunden sein kann. Auf jeden Fall bringt die Welle und die zusätzliche Lagerung ein erhöhtes Gewicht und Lagerreibung mit sich und verursacht zusätzliche Herstellungskosten.

Der bei den bisher bekannten Lösungen vorhandene im Vorderbereich sehr dünne Rumpfquerschnitt ist außerdem für den Einbau, nicht nur des Antriebs, sondern auch der anderen Teile, beispielsweise Empfänger und Servos, bei RC-Modellen von Nachteil.

In beiden Fällen ist das Nabenteil viereckig und ragt

2". über die Kontur des Rumpfes oder des Spinners heraus. Dies führt bei Gebrauch der Luftschraube durch die Drehbewegung zu einem zusätzlichen Luftwiderstand, da das Nabenteil nur die Luft verwirbelt. Auch ist der Anblick ausgesprochen unschön, da die Luftschraube

«ι nicht in aerodynamisch klarer Konzeption aus dem Gesamtsystem Rumpfspitze/Spinner herausragt, sondern zunächst das Nabenteil kommt.

Bei diesen taktischen Lösungen ist jedoch ein Anliegen der Luftschraubenblätter in Segelstellung nur

Γι möglich, wenn das Trägerteil ein bestimmtes Maß über die Kontur Rumpfspitze/Spinner herausragt. Würde man den Drehpunkt innerhalb der Kontur Rumpfspitze/ Spinner anbringen, so wäre zwar in Arbeitsstellung eine aerodynamisch befriedigende Lösung vorhanden, die

4CP Luftschraubenblätter könnten jedoch nicht ganz nach hinten klappen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Modell-Luftschraube der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sie unter Beibehaltung eines geringen

r. Luftwiderstandes beim Gleitflug auch bei Flugmodellen mit im Nasenbereich angeordneten Antriebsmotor verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß am Fuß desr Luftschraubenblat'.es eine aus der Luftschraubenebene

^r.(i herausragende Abkröpfung angeformt ist, an deren freien Ende die Lagerbohrung für die Schwenkachse vorgesehen ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung werden die Schwenkachsen, um welche die Luftschraubenblätter

Y) schwenkbar sind, aus dem Bereich der Luftschraubenebene verlegt, so daß die Abkröpfung am Fuß des Luftschraubenblattes mehr oder weniger lang ausgebildet werden kann. Auf diesem Wege gelingt es, den Nabenteil der Luftschraube im Bereich der Rumpfkon-

M) tür, d. h. der Rumpfnase, anzuordnen.

Daher ragen die Enden des Nabenteils, an denen die Luftschraubenblätter schwenkbar gelagert sind, nicht oder nur sehr wenig aus der Rumpfkontur und dem Luftschraubenspinner heraus. Eine entsprechend be-

M messene Länge der Abkröpfung ermöglicht somit auch bei vergleichsweise großem Rumpfquerschnitt ein Anklappen der Luftschraubenblätter an die Rumpfaußenseite. Beim Kraftflug wird auf diese Weise das

Verwirbeln der Luft im Bereich der Luftschraubenanlenkung vermieden, da sich das herausgeklappte Luftschraubenblatt mit der Abkröpfung am Fuß vollkommen in den Spinner einordnet. Gerade bei der Benützung für Elektroflugmodelle ist der hiermit verbundene Gewinn an Vortriebsleistung und die Ersparnis an Energie von Bedeutung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Abbildungen erläutert

In Fig. I ist der Rumpf 1, die Tragflügel 2, der Luftschraubenspinner 3, die Luftschraubenblätter 4 und das Nabenteil 5 zu sehen.

Die Ausführung gemäß Fig. Ill zeigt, wie die Luftschraubenblätter 4 auf dem Nabenteil 5 drehbar gelagert sind. Das Nabenteil 5 ragt etwas aus der Kontur des Luftschraubenspinners und dem Rumpfvorderteil heraus. Es ist zu erkennen, daß bei dieser Ausfüllung ein Anlegen der Luftschraubenblätter am Rumpf nicht möglich ist. Die Segelstellung, d. h. der Gleitflug, ist also wegen des zusätzlichen Luftwiderstandes sehr ungünstig. Um dies zu vermeiden, müßte bei den bisherigen Lösungen das Nabenteil ^ von der Antriebswelle weg nach außen verlängert werden, um ein Anlegen der Luftschraubenblätter zu erreichen. Dies ist bei Drehung von Nabenteil und Luftschraubenblätter im Kraftflug jedoch sehr nachteilig.

In Fig. Il und IV werden die erfindungsgemäßen Luftschraubenblätter 10 mit am Fuß angeordneter Abkröpfung verwendet. Es ist zu sehen, daß das Nabenteil 11 kaum aus der Kontur des Luftschraubenspinners 3 herausragt. Die Luftschraube ist also im Kraftflug von keinerlei Nachteilen behaftet und liegi beim Segeln am Rumpfan.

Fig. IV zeigt eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Luftschraube. Am Fuß der Luftschraubenblätter 10 ist eine Abkröpfung angeformt, an deren freien Ende eine Lagerbohrung 12 für die Schwenkachse vorgesehen ist. Die Lagerbohrung 12 kommt im Bereich des Nabenteils 11 in dem Führungsschlitz 13 zur Anlage und wird durch die Aufnahmebohrung 14 für die aus Schraube, Mutter, Hülse oder dergleichen bestehende Schwenkachse schwenkbar gehalten. In Arbeitsstellung kommt der Fuß des Luftschraubenblattes mit der Abkröpfung an diesem Führungsschlitz 13 zur Anlage.

Nach dem Ausschalten des Antriebsmotors klappen die Luftschraubenblätter infolge des Fahrtwindes nach hinten an den Rumpf an.

F i g. V und VI zeigen den Unterschied der bekannten und der erfindungsgemäßen Luftschraube. Gemäß F i g. VI verläuft der Rumpf 1 nach vorne hin schlank, so daß Antriebsmotor und Getriebe 25 nicht direkt an das vordere Ende des Rumpfes angeflanscht werden können. Diese Bauteile liegen vielmehr weiter hinten im Rumpf, nach vorne folgt eine Kupplung 20 mit Welle 21 und Lager 22. Diese Bauteile bringen neben zusätzlichen Kosten auch höheres Gewicht und höhere Reibung. Der Rumpf ist, in sich gesehen, den Motorseglern des großtechnischen Vorbilds nicht älii/lich, da er viel zu schlank verläuft. Zudem muß das Nabeirteil 5 stets über die Kontur von Rumpf 1 und Luftschraubenspinner 3 hinausragen. Im Ausführungsbeispiel reicht das über die Kontur hinausragende Nabenteil 5 nicht aus, um ein einwandfreies Anliegen der Luftschraubenblätter 4 zu erreichen. Sollte dies gewünscht werden, müßte das Nabenteil 5 noch in radialer Richtung erheblich verlängert werden.

Gemäß F i g. V werden die erfinciungsgemäßen Luftschraubenblätter 10 mit der am Fuß angeformten Abkröpfung 12 eingesetzt. Es wird hiermit ermöglicht. Antriebsmotor und Getriebe 25 direkt an die Vorderwand des Rumpfes anzuflanschen. Der Rumpf gewinnt hierbei auch das Aussehen von echten Motorseglern und wird vorbildähnlich. Es steht somit auch mehr Platz zum Einbau einer Funk-Fernsteueranlage zu Verfugung.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Modell-Luftschraube mit zusammenklappbaren Luftschraubenblättern, bei der ein auf einer Antriebswelle befestigbares Nabenteil Führungsschlitze aufweist, in denen jeweils eine mit Abstand von der Antriebswelle angeordnete Schwenkachse vorgesehen ist, auf der der Fuß des Luftschraubenblattes schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Fuß des Luftschraubenblattes (10) eine aus der Luftschraubenebene herausragende Abkröpfung angeformt ist, an deren freien Ende die Lagerbohrung (12) für die Schwenkachse vorgesehen ist.