DE2912213A1

DE2912213A1 - Commercial aircraft for short-haul passenger transport - has rotary wing built as flywheel, and system for storing energy using external power

Info

Publication number: DE2912213A1
Application number: DE19792912213
Authority: DE
Inventors: Kai Kaehler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-28
Filing date: 1979-03-28
Publication date: 1980-10-09
Also published as: DE2912213C2

Abstract

The commercial aircraft, partic, for short-haul passenger transportation, has a rotary wing and the normal cockpit controls. The rotor is constructed as a flywheel with a streamlined rim linked to the hub by radial blades mounted free to tilt about their axes. The hub is coaxial with the fuselage. It is pref carried in frictionless bearings and devices pref. electric motor windings, are fitted for driving it from an external power source. The rotor moment of inertia of the rotor is such that sufficient energy for a short (e.g 20 km) flight can be stored in it.

Description

Luftfahrzeug Aircraft

Die Erfindung betrifft ein Luftfahrzeug zur Beförderung von Nutzlast, insbesondere Personen, mit einer zur Aufnahme der Nutzlast eingerichteten Zelle, wenigstens einer daran angebrachten Drehflügel-Antriebseinheit, die einen mit verstellbaren Schaufeln versehenen drehbaren Rotor zur Erzeugung des erforderlichen Auftriebs aufweist, und einer von der Zelle aus betät4gbaren Manövriereinrichtung.The invention relates to an aircraft for transporting a payload, in particular people with a cell set up to accommodate the payload, at least one rotary vane drive unit attached to it, one of which is adjustable Rotatable rotor provided with blades to generate the necessary lift and a maneuvering device which can be actuated from the cell.

I3ekannte Luftfahrzeuge der angegebenen Art, inssesondere Hubschrauber, sind konstruktiv und kostenmäßig aufwendig und entwickeln im Betrieb starke Umweltbelästigungen durch Geräusche und Abgase. Diese Nachteile sind insbesondere für die in der Praxis häufigen Anwendungen für Nahverkehr wie Zubringer oder Lufttaxidienst schr nachteilig.Known aircraft of the specified type, in particular helicopters, are complex in terms of construction and costs and generate severe environmental pollution during operation by noise and exhaust fumes. These disadvantages are particularly relevant to those in practice frequent applications for local transport such as feeder or air taxi service is very disadvantageous.

Die Erfindung geht voii der Aufgabe aus, ein besonders für IÇurzstreclcen-LuStverkehr geeignetes Luftfahrzeug zu s cha fen Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mit einem Luftfahrzeug der eingangs angegebenen Art, das dadurcn bakennzeichnet ist, daß der Rotor als Schwungrad mit einem für IQurzstrecken-Luftverkehr ausreichenden Speichervermögen für Schwungenergie und zum vorübergehenden Antrieb vosl einer von dem Luftfahrzeug getrennten Energiequelle ausgebildet ist.The invention is based on the object, a particularly for short-haul air traffic suitable aircraft to s cha fen According to the invention, this object is achieved with an aircraft of the type specified at the beginning, which is dadurcn marked is that the rotor as a flywheel with a sufficient for short-haul air traffic Storage capacity for flywheel energy and for temporary propulsion vosl one of the aircraft separate energy source is formed.

Das erfindungsgemäße Luftfahrzeug benötigt im Normalfall keinen eigenen Antriebsmotor. Es ist deshalb baulich einfach, in Anschaffung und Betrieb wirtschaftlich, betriebssicher und umweltfreundlich. Insbesondere ist die Geräuschentwicklung minimal. Das erfindungsgemäße Luftfahrzeug summt und rauscht nur. Eine Belästigung durch Abgase tritt nicht auf 0 Das erfindungsgemäße Luftfahrzeug wird vor dem Start aus einer von ihm getrennten Energiequelle, beispielsweise einem stationären Motor, oder, wenn der Rotor und sein Lager selbst als Elektromotor ausgebildet sind, direkt aus dem Elektrizitätsnetz mit Schwungenergie aufgeladen, Dabei sind die Sc:+..aufeln in eine Lage geschwenkt, in der sie weder Auftrieb noch Abtrieb erzeugen.The aircraft according to the invention does not normally need its own Drive motor. It is therefore structurally simple, economical in terms of purchase and operation, reliable and environmentally friendly. In particular, the noise development is minimal. The aircraft according to the invention only hums and rustles. A harassment by Exhaust gases do not occur 0 The aircraft according to the invention is exited before take-off a separate energy source, for example a stationary motor, or, if the rotor and its bearing are themselves designed as an electric motor, directly Charged from the electricity network with flywheel energy, the Sc: + .. aufeln pivoted into a position in which they generate neither lift nor downforce.

Es hat sich gezeigt, daß es ohne weiteres möglich ist, zumindest die für Kurzstrecken-Luftverkehr erforderlichen Antriebsenergien in konstruktiv und betrieblich sicherer Weise als mechanische Schwungenergie in einem Rotor mäßiger Abmessungen bei beherrschbaren Trägheitsmomenten und Drehzahlen zu speichern.It has been shown that it is easily possible, at least that for short-haul air traffic necessary drive energies in constructive and operationally safer than mechanical vibrational energy in a rotor Dimensions with controllable moments of inertia and speeds save.

Ein besonderer Vorteil besteht r.och darin, daß die Energiequelle nur eine verhältnismäßig geringe Leistungsfähigkeit zu haben braucht und auch impulsweise arbeitende Energiequellen brauchbar sind, weil die angelieferte Energie angesammelt wird.A particular advantage is that the energy source only needs to have a relatively low efficiency and also impulsively Working energy sources are usable because the supplied energy is accumulated will.

Zum Start wird das erfindungsgemäße Luftfahrzeug von der fremden Energiequelle abgetrennt, und der Anstellwinlcel der Rotorschaufeln wird so verändert, daß sich Auftrieb ergibt. Das Luftfahrzeug steigt dann Je nach dem gewählten Anstellwinkel der Rotorschaufeln mehr oder weniger schr.e7.1 aut. Aufgrund der Kreiselwirkung des Rotors sucht dabei die Rotor-Drehachse, die zugleich die Mittelachse der Zelle bildet, ihre Lage im Raum beizubehalten.At the start, the aircraft according to the invention is powered by the external energy source separated, and the Anstellwinlcel the rotor blades is changed so that Gives buoyancy. The aircraft then climbs depending on the selected angle of attack the rotor blades more or less schr.e7.1 aut. Due to the gyroscopic effect of the rotor is looking for the rotor axis of rotation, which is also the central axis of the cell forms to maintain their posture in space.

Ein Manövrieren ist dennoch möglich, und zwar sowohl mit Leitwerken, die im Luftstrom des Rotors tw.d/oder bei ausreichender Horizontalkomponente der Fluggeschwindigkeit im Fahrtwind angeordnet sind, als auch durch Gewichtsverlagerungen am Luftfahrzeug, oder bei Verwendung eines Paares von gegenläufigen Rotoren durch Verändern ihres Drehzihlunterschiedes.Maneuvering is still possible, both with tail units, that in the air flow of the rotor tw.d / or with a sufficient horizontal component of the Airspeed are arranged in the airstream, as well as by shifting weight on the aircraft, or when using a pair of counter-rotating rotors Changing your speed difference.

Nach Erreichen der gewünschten Flughöhe werden die Schaufeln und die Manövriereinriclttung so eingestellt, daß sich die gewünschte Flugrichtung zu dem gewählten Flugziel ergibt. Bei Annäherung an das gewünschte Flugziel, spätestens nach so weitgehender Aufzehrung der Schwungenergie des Rotors, daß ein Auftrieb nicht mehr erzielt werden kann, beginnt der Sinkflug0 Dazu werden die Schaufeln so eingestellt, daß die von unten nach oben durch die Beschaufelung tretende Luft das Absinken abbremst und den Rotor wieder beschleunigt. Mit fortschreitendem Sinkflug erhöht sich die Rotordrehzalil weiter, so daß gewünschtenfalls durch nochmaliges Verstellen der Schaufeln erneut Auftrieb erzielt werden kann. Auf diese Weise ist eine weiche Landung möglich.After reaching the desired altitude, the blades and the Maneuvering device set so that the desired direction of flight to the selected destination results. When approaching the desired destination, at the latest after the centrifugal energy of the rotor has been exhausted to such an extent that a lift can no longer be achieved, the descent begins set so that the bottom up through the blading Air entering slows down the descent and accelerates the rotor again. With advancing Descent the rotor speed increases further, so that if desired, by repeated Adjusting the blades again buoyancy can be achieved. That way is a soft landing possible.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausfffhrungsbeispiolen in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine ganz schematische nicht maßstäbliche Vertikalschnitt-Teildarstellung eines erfindungsgemäßen Luftfahrzeuges, Fig. 2 eine schematische Teil-Schnittdarstellung nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 eine schematische Teil-Draufsicht in Richtung des Pfeils III der Fig. 1, Fig. 4 eine schematische Teil-Draufsicht in Richtung des Pfeils IV der Fig. 1, Fig. 5 eine schematische Erläuterung nach Art einer teilweise geschnittenen Teil-Draufsicht, einer anderen Ausfiihrungsform eines erflndungsgemäßen Luftfahrzeuges, Fig. 6 eine schematische Erläuterung nach Art einer teilweise geschnittenen Teil-Vertikalschnitt-Darstellung, ähnlich wie Fig. 1, einer weiteren möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Luftfahrzeuges, Fig. 1 erläutert in einer ganz schematischen. vertikalen Teil-Axialschnittdarstellung eine Ausführungsform eines Luftfj''rzeuges.The invention is illustrated below with the aid of exemplary embodiments described in more detail in connection with the drawings. They show: Fig. 1 a whole schematic partial vertical section representation, not to scale, of an inventive Aircraft, FIG. 2 is a schematic partial sectional view along the line II-II of FIG. 1, FIG. 3 is a schematic partial plan view in the direction of the arrow III of FIGS. 1, 4 a schematic partial plan view in the direction of the arrow IV of Fig. 1, Fig. 5 is a schematic explanation in the manner of a partially sectioned partial plan view, another embodiment of an inventive Aircraft, FIG. 6 shows a schematic explanation in the manner of a partially sectioned one Partial vertical section, similar to FIG. 1, of a further possible embodiment an aircraft according to the invention, Fig. 1 explains in a very schematic. vertical partial axial section view an embodiment of an air vehicle.

Eine im wesentlichen zylindrische Zelle 1 mit einer in Fig. 1 vertikalen Mittelachse 3 hat Räume 5, 7 zur Aufn.Shme von Nutælast, beispielsweise Personen und/oder Lasten, sowie Räume 9 und 11 zur Aufnahme von Steuerorganen, En.ergiequellen und Hilfsaggregaten. Die Aufteilung in verschiedene Räume kann natürlich auch anders gewählt sein. An der Zelle 1 ist eine Drehflügel-Antriebseinheit 13 zur Erzeugung des erforderlichen Auftriebs und Vortriebes angebracht. Die Drehflügel-Antriebseinheit 13 hat einen um die Mittelachse 3 drehbaren Rotor 15 mit radial zur Mittelachse 3 verlaufenden Schaufeln 17, die um gleichfalls radiale Stellachsen 19 drehverstellbar sind. Bei der AllsfUhrungsform nach Figo 1 nimmt die Breite der Schaufeln zur Mittelachse 3 hin ab, entsprechend der mit geringerem Radius kleiner werdenden Umfangslänge des Kreises. Das Luftfahrzeug hat ferner eine Manövriereinrichtung 21, deren Arbeitsweise weiter unten teschaieben ist.A substantially cylindrical cell 1 with a vertical one in FIG Central axis 3 has rooms 5, 7 to accommodate Nutælast, for example people and / or loads, as well as rooms 9 and 11 to accommodate control organs, energy sources and auxiliary units. The division into different rooms can of course also be different be chosen. On the cell 1 is a rotary vane drive unit 13 for generation the necessary buoyancy and propulsion attached. The rotary vane drive unit 13 has a rotor 15 which can be rotated about the central axis 3 and is radial to the central axis 3 extending blades 17, which are also rotatably adjustable about radial adjusting axes 19 are. In the case of the universal guide according to FIG. 1, the width of the blades increases towards the central axis 3 down, corresponding to the circumferential length which becomes smaller with a smaller radius of the circle. The aircraft also has a maneuvering device 21, the operation of which is described below.

Der Rotor 15 ist als Schwungrad ausgebildet, und zwar mit so großem Trägheitsmoment, daß er ein mindestens für Kurzstrecken-Luftverkehr ausreichendes Energie-Speichervermön hat. Ferner ist der Rotor so ausgebildet, daß er vorübergehend von einer von dem Luftfahrzeug getrennten Energiequelle angetrieben werden kann. Die Zelle 1 hat Landebeine 23, mit denen das Luftfahrzeug auf dem Erdboden 25 aufgesetzt werden kann.The rotor 15 is designed as a flywheel, with such a large one Moment of inertia that it is at least sufficient for short-haul air traffic Has energy storage property. Furthermore, the rotor is designed to be temporary can be powered by an energy source separate from the aircraft. The cell 1 has landing legs 23 with which the aircraft touches down on the ground 25 can be.

Um die Verluste durch Luftreibung gering zu halten, ist der Rotor 15 zumindest in seinem äußeren Randbereich mit einer luftwiderstandsarmen Oberfläche ausgebildet, also insbesondere glatt und strömungsgünstig.In order to keep the losses due to air friction low, the rotor is 15 at least in its outer edge area with a surface with little air resistance formed, so in particular smooth and streamlined.

Das dargestellte Luftfahrzeug hat ferner allgemein übliche Einrichtungen wie Einstiegs und/oder Beladetüren, Fen6ter, Sitzplätze und dergleichbn. Diese Einrichtungen sind in den Figuren nicht dargestellt. Ferner ist zu beachten, daß die Figuren nicht maßstäblich sind, sondern das Wesentliche darstellen sollen.The aircraft shown also has common facilities such as entrance and / or loading doors, windows, seats and the like. These bodies are not shown in the figures. It should also be noted that the figures do not are true to scale, but are intended to represent the essentials.

In Fig. 1 ist angenommen, daß der ganz oben in der Zelle 1 liegende Raum 7 als Pilotenkanzel dient; demgemäß ist dort ein Steuerpult 27 für die Manövriereinrichtung 21 angedeutet, von dem aus alle wesentlichen stellbaren Organe des Luftfahrzeuges von Hand oder wenigstens teilsweise automatisch gesteuert werden können, zum Beispiel die Anstellwinkel der Rotorschaufeln 17, die Einstellung der Manövriereinrichtung 21 usw.In Fig. 1 it is assumed that the cell 1 is located at the very top Room 7 serves as a pilot's cockpit; accordingly there is a control panel 27 for the maneuvering device 21 indicated, from which all essential adjustable organs of the aircraft can be controlled manually or at least partially automatically, for example the angle of attack of the rotor blades 17, the setting of the maneuvering device 21 etc.

Bei der in Fig. 1 dargestellten AusfiErungsform ist angenommen, daß der Rotor 15 elektrisch aus einer äußeren Stromquelle über einen Anschluß 29 antreibbar ist. Zu diesem Zweck ist die noch genauer zu beschreibende Drehlagerung des Rotors 15 als Elektromotor mit entsprechenden Wicklungen 31 usgebildet. Die im stationären Teil (der Zelle 1) des Luftfahrzeuges liegenden Wicklungen sind über (nicht dargestellte) Leitungen mit dem Anschluß 29 verbunden; somit kann der Rotor aus einer äußeren Stromquelle angetrieben werden. Es ist natürlich auch möglich, den Rotor mechanisch mit einem äußeren Antriebsmotor zu koppeln und dadurch auf die nötige Drehzahl zu bringen.In the embodiment shown in Fig. 1, it is assumed that the rotor 15 can be driven electrically from an external power source via a connection 29 is. The pivot bearing of the rotor, which will be described in more detail, is for this purpose 15 formed as an electric motor with corresponding windings 31. The in-patient Part (of the cell 1) of the aircraft lying windings are over (not shown) Lines with the Terminal 29 connected; thus the rotor can turn off driven by an external power source. It is of course also possible to use the To couple the rotor mechanically with an external drive motor and thereby to the bring the necessary speed.

Die Größenverhältnisse zwischen der Zelle 1 und dem Rotor 15 richten sich im wesentlichen danach, daß die Energiemenge, die im Rotor betriebssicher gespeichert werden kann, für eine gewünschte Flugstrecke ausreicht. Es hat sich gezeigt, daß diese Forderung zumindest bei Luft-Zubringerdiensten mit Flugstrecken von zum Beispiel bis 20 km ohne weiteres möglich ist, un.d zlfar so, daß noch eine beträchtliche Sicherheitsreserve an Energie verbleibt.Correct the proportions between the cell 1 and the rotor 15 essentially according to the fact that the amount of energy that is reliably stored in the rotor can be sufficient for a desired flight route. It has been shown that this requirement at least for air feeder services with routes from, for example up to 20 km is easily possible, and zlfar so that still a considerable Safety reserve of energy remains.

Bei der Ausführungsform'nach Fig. 1 ist koaxial zum Rotor 15 ein zweiter gleichartiger Rotor 15a vorgesehen, der im Betrieb entgegengesetzt zum ersten Rotor 15 umläuft. Durch die Verwendung eines solchen Paares von koaxialen Rotoren ergeben sich Vorteile beim Manövrieren, und es ist leichter, ein Mitdrehen der Zelle 1 zu verhindern. In dieser Beschreibung wird im wesentlichen nur der erste Rotor 15 beschrieben, Die Teile des zweiten Rotors 15a sind in den Zeichnungen -ie die Teile des ersten Rotors 15, jedoch unter Hinzufügung des Bucllstabens a bezeichnet, so daß die Beschreibung des Rotors 15 auch für den zweiten Rotor 31 gelesen werden kann, und umgekehrt, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden.In the embodiment according to FIG. 1, a second one is coaxial with the rotor 15 similar rotor 15a is provided which, in operation, is opposite to the first rotor 15 runs around. Resulting from the use of such a pair of coaxial rotors advantages when maneuvering, and it is easier to turn cell 1 impede. In this description, essentially only the first rotor 15 is described, The parts of the second rotor 15a are the parts of the first in the drawings Rotor 15, but with the addition of the letter a, so that the description of the rotor 15 can also be read for the second rotor 31, and vice versa, to avoid unnecessary repetitions.

Der Rotor 15 enthält einen äußeren Ringkörper 33, einen dazu konzentrischen Nabenkörper 35 und dazwischen die im wesentlichen radial angeordneten Schaufeln 17. Der äußere Ringkörper 33 liefert den wesentlichen Beitrag zu dem gewünschten Trägheitsmoment, das heißt er ist mit einem zur Erzielung des gewünschten Energiespeichervermögens ausreichenden Trägheitsmoment ausgebildet.The rotor 15 contains an outer ring body 33, one concentric therewith Hub body 35 and between the essentially radially arranged blades 17. The outer ring body 33 provides the essential contribution to the desired Moment of inertia, that is, it is with a to achieve the desired energy storage capacity sufficient moment of inertia is formed.

Der Nabenkörper 35 ist an der Zelle 1 um die Mittelachse 3 drehbar gelagert. Zu diesem Zweck hat die Zelle 1 eine ringförmige Lagernut 37, in der der Nabenkörper 35 mittels Lagern 39 reibungsarm gelagert und geführt ist. Diese Lager 39 können als Kugellager, Wälzlager oder vorzugsweise auch als berührungslose Magnetlager ausgebildet sein. Die Konstruktion derartiger Lager ist dem Fachmann geläufig und wird deshalb hier nicht näher beschrieben.The hub body 35 is rotatable on the cell 1 about the central axis 3 stored. For this purpose, the cell 1 has an annular bearing groove 37 in which the Hub body 35 is mounted and guided with low friction by means of bearings 39. These camps 39 can be used as ball bearings, roller bearings or preferably also as non-contact magnetic bearings be trained. The construction of such bearings is familiar to the person skilled in the art and is therefore not described in more detail here.

Die Schaufeln 17 sind an hier zylindrischen Achskörpern 41, 43 befestigt, die in Schaufel-Drehlagern 45 bzw. 46 in dem äußeren Ringkörper 33 bzw. in dem Nabenkörper 35 um die Schaufel-Stellachsen 19 drehbar gelagert sind. In den äußeren Schaufel-Drehlagern 45 sind Drucklager 44 vorgesehen, um die Schaufeln 17 auch unter der Wirkung der im Betrieb auftretenden Zentritugalkräfte reibungsarm am äußeren Ringkörper 33 abzustUtzen.The blades 17 are attached to here cylindrical axle bodies 41, 43, those in rotary vane bearings 45 and 46 in the outer ring body 33 and in the hub body, respectively 35 are rotatably mounted about the blade adjustment axes 19. In the outer paddle pivot bearings 45 thrust bearings 44 are provided to the blades 17 also under the action of Centrifugal forces occurring during operation to be supported with low friction on the outer ring body 33.

Dic Schaufeln 17 und ihre Achskörper 41 und 43 sind somit nach Art von Speichen zwischen dem äußeren Ringkörper 33 und dem Nabenkörper 35 angeordnet. Bei der dargestellten Ausführungsform dienen sie Jedoch nicht zur mechanischen Verbindung dieser beiden Teile, scadern es sind zu diesem Zweck besondere Speichen 47 (Fig. 3) vorgesehen, die in bestimmten Winkelabständen, beispiels-.ai.e 45°, eine starre Verbindung zwischen dem äußeren Ringkörper 33 und dem Nabenkörper 35 bilden. In Fig. 1 ist der zweite Rotor 15a in einer Lage dargestellt, in der die Zeichen-(Schnitt-)ebene durch eine solche Speiche 47a geht.' Die Speiche 47a ist als massive Stange dargestellt, die an ihren Enden in abgesetzten Bohrungen 49a bzw. 51a des äußeren Ringkörpers 33a bzw. des Nabenkörpers 35a mittels Schrauben 53a bzw. 55a fest verspannt ist. In der Praxis wird man statt einer Vollstange oft ein Rohr oder ein anderes steifes Profil bevorzugen; eine Stange aus Vollmaterial wird aber wegen des hier gewünschten hohen Trägheitsmoments oft vorteilhaft sein. An der Speiche können auch Versteifungsrippen vorgesehen sein; diese sind zweckmäßig so anzuordnen, daß sie bei der Drehung des Rotors nur einen möglichst geringen zusätzlichen Luftwiderstand verursachen.Dic blades 17 and their axle bodies 41 and 43 are thus according to Art of spokes between the outer ring body 33 and the Hub body 35 arranged. In the illustrated embodiment, however, they are not used for mechanical connection of these two parts, scadern there are special for this purpose Spokes 47 (Fig. 3) are provided, which are spaced at certain angles, for example .ai.e 45 °, a rigid connection between the outer ring body 33 and the hub body 35 form. In Fig. 1, the second rotor 15a is shown in a position in which the drawing (cutting) plane goes through such a spoke 47a. ' The spoke 47a is shown as a solid rod that has stepped holes at its ends 49a or 51a of the outer ring body 33a or of the hub body 35a by means of screws 53a or 55a is firmly clamped. In practice, one is often used instead of a solid bar prefer a tube or other rigid profile; a rod made of solid material but will often be advantageous because of the high moment of inertia desired here. Stiffening ribs can also be provided on the spoke; these are appropriate to be arranged so that they only have as little additional as possible when the rotor rotates Cause air resistance.

An ihren radial inneren Enden sind die Schaufeln 17 zu gemeinsamer Drehung um ihre Stellachsen 19 gekoppelt. Dafür geeignete Konstruktionen sind dem Fachmann bekannt, beispielsweise aus den technischen Gebieten der Flugzeugpropeller oder Turbinenschaufeln. Es ist deshalb in Fig. 1 nur ganz schematisch eine Verstelleinrichi-unf-; angedeutet. Die Schaufel-Achskörper 41 haben an ihren inneren Enden einen Zalinkranz 57. Dieser kämmt mit einem gezalinten Rand eines Steuerringes 59, der um den Nabenkörper 35 herumgelegt und von Lagereinrichtungen 61 umfangsverschieblich gehalten ist. Das ist deutlicher auch in Flt 4- zu erkennen. Wie dort dargestellt ist, kämmt der Steuerrln,r 59 ferner mit einem Zahnrad 63 einer Antriebseinheit 65, die am Rotor, das heißt hier am Nabenkörper 35, angeordnet ist un-t von der Manövriereinrichtung 21 aus steuerbar ist. An dieser Stelle verfliellt Brwähnung, daß natürlich der Rotor ausgevuchtet sein muß. Falls irgendwelche bezüglich der Mittelachse 3 unsymmetrische Massenverteilungen am Rotor vorliegen, wie beispielsweise durch die an den Nabenkörper angebaute Antriebseinheit 35, sind natürlich entsprechende Gegengewichte vorzusehen oder andere Maßnahmen zu treffen, um den Rotor ausgewuchtet zu halten.The blades 17 are too common at their radially inner ends Rotation about their adjusting axes 19 coupled. Suitable constructions are the Known to those skilled in the art, for example from the technical fields of aircraft propellers or turbine blades. It is therefore in Fig. 1 only very schematically an adjusting device-unf-; indicated. The blade axles 41 have a zinc ring at their inner ends 57. This combs with a zalinten edge of a control ring 59, which is around the Hub body 35 is laid around and held circumferentially displaceable by bearing devices 61. This can also be seen more clearly in Flt 4-. As shown there, the combs Steuererrln, r 59 also with a gear 63 of a drive unit 65, which on the rotor, that is to say here on the hub body 35, which is arranged un-t of the maneuvering device 21 is controllable from. At this point the mention that, of course, the rotor is spoiled must be balanced. If any asymmetrical with respect to the central axis 3 There are mass distributions on the rotor, such as those on the hub body attached drive unit 35, appropriate counterweights must of course be provided or take other measures to keep the rotor balanced.

Die Stellung der Schaufeln 17 wird durch einen an der Zelle 1, also in bezug auf den Nabenkörper 35 stationär, vorgesehenen Fühler 67 gemessen, der so angeordnet ist, daß er an den vorbeilaufenden Achskörpern 41 eine Stellungsskala 69 ablesen kann.The position of the blades 17 is determined by one on the cell 1, ie with respect to the hub body 35 stationary, measured sensor 67 provided, the is arranged so that it has a position scale on the passing axle bodies 41 69 can be read.

Das Stellungssignal wird über eine Signalleitung 71 zur Manövriereinrichtung 21 gemeldet.The position signal is sent to the maneuvering device via a signal line 71 21 reported.

Besonders bei Rotoren mit großen Durchmessern kann es zweckmäßig sein, die Schaufeln 17 auch an ihren radial äußeren Enden zu gemeinsamer Verstellung zu koppeln. Das ist in Fig. 1 aber nicht dargestellt.Especially with rotors with large diameters, it can be useful to the blades 17 also at their radially outer ends for common adjustment couple. However, this is not shown in FIG. 1.

Die zur Verstellung der Schaufeln 17 dienen Antriebseinheit 65 wird aus einer in dem Luftfahrzeug mitgeführte Steuerenergiequelle 73, beispielsweise einem elektrischen Akkumulator mit nachgeschaltetem Wechselrichter, gespeist. Wenn, wie en im allgemeinen der Fall sein wird, die Steuerenergiequelle 73 der dar Zelle 1 angeordnet ist, kann eine elektrische Verbindung zu dor am Rotor 15 vorgesehenen Antriebseinheit 65 über Schleifringe oder auch berülirungslos über Induktionsspulen w.fs.lgen. Die Schaffung derartiger Einrichtungen bereitet dem Fachmann :soine Schwierigkeiten. Dem einschlägigen Fachmann ist es aber auch ohne Schwierigkeiten möglich, Schaufel-Stell einrichtungen zu schaffen, bei denen eine an der Zelle 1 angeordnete Antriebseinheit die Stellung der Schaufeln 17 des umlaufenden Rotors 15 bestimmt.The drive unit 65 is used to adjust the blades 17 from a control energy source 73 carried in the aircraft, for example an electric accumulator with downstream inverter, fed. If, as will generally be the case, the control power source 73 of the cell 1 is arranged, an electrical connection to it on the rotor 15 provided drive unit 65 via slip rings or without contact via Induction coils w.fs.lgen. The creation of such facilities prepares the Expert: such difficulties. But it is also without the relevant expert Difficulties possible to create shovel control devices in which one on the cell 1 arranged drive unit the position of the blades 17 of the rotating Rotor 15 is determined.

Zur Erfassung der Drehzahl des Rotors 15 relativ zur Zelle 1 ist im Lager 37 ein Drehzahlfühler 75 vorgesehen, der mit einer Markierung 77 des Nabenteils 35 zusammenarbeitet.To detect the speed of the rotor 15 relative to the cell 1 is im Bearing 37, a speed sensor 75 is provided with a marking 77 of the hub part 35 cooperates.

Die Manövriereinrichtung 21 enthält eine Verarbeitungseinrichtung 79, die innerhalb der Zelle 1 angeordnet ist. Darin werden die Betriebssignale, beispielsweise das von.dem Fühler 67 gelieferte Anstellwinkelsignal und das von zu dem Fühler 75 gelieferte Drehzahlsignal, empfangen und verarbeitet, und werden Steuerbefehle aus dem Steuerpult 27 in entsprechende Stell- und Anzeigesignale umgesetzt, beispielsweise für die Antriebseinheit 65 zur Einstellung der Schaufel-Anstellwinkel.The maneuvering device 21 includes a processing device 79, which is arranged inside cell 1. The operating signals, for example the angle of attack signal supplied by sensor 67 and that of RPM signal supplied to the sensor 75 are received and processed, and are Control commands from the control panel 27 converted into corresponding control and display signals, for example for the drive unit 65 for setting the blade angle of attack.

Ferner gehört zur Manövriereinrichtung 21 ein Leitwerk 81, in welchem Gewichte 83 radial zur Mittelachse 3 verschiebbar angeordnet und Steuerflächen 85, die von dem durch den Rotor 15 gehenden Luftstrom beaufschlagt sind, verstellbar gelagert sind.The maneuvering device 21 also includes a tail unit 81 in which Weights 83 are arranged such that they can be displaced radially to the central axis 3 and Control surfaces 85 acted upon by the air flow passing through the rotor 15 are adjustable.

Durch die radiale Gewichtsserlagbrung wird erreicht, daß die Mittelachse 3 in einer zur Verlagerungsrichtung um 900 verdrehten Axialebene kippt. rch di.e Steuerflächen 85 kann vor allem ein Mitdrehen der Zelle verh-ndert werden; außerdem lassen sich damit aber auch andere Manövriereffekte erzielen.The radial weight distribution ensures that the central axis 3 tilts in an axial plane rotated by 900 relative to the direction of displacement. rch di.e Above all, control surfaces 85 can prevent the cell from rotating at the same time; aside from that however, other maneuvering effects can also be achieved with it.

Bei der dargestellten Ausführungsform enthält das Leitwerk vier um 900 gegeneinander versetzte, zur Mittelachse 3 radiale Führungen 87, an denen entlang jeweils eines der Gewichte 83 verschiebbar ist. In Fig. 1 ist nur eine der Fuhrungen 87 dargestellt. Die Führungen 87 sind hier als Rohre ausgebildet, in denen die Gewichte 83 gegen eine Vorspannfeder 89 mittels eines Seilzuges 91 mehr oder weniger weit nach innen gezogen werden können. Ein Seilzug-Motor 93 ist vom Steuerpult 27 aus steuerbar.In the illustrated embodiment, the empennage contains four µm 900 offset from one another, to the central axis 3 radial guides 87, along which each one of the weights 83 is displaceable. In Fig. 1 is only one of the guides 87 shown. The guides 87 are designed here as tubes in which the weights 83 against a biasing spring 89 by means of a cable 91 more or less far can be pulled inwards. A cable motor 93 is from the control panel 27 controllable.

Bei der dargestellten Ausführungsform dienen die rohrartigen Führungen 87 auch zur Halterung der Steuerflächen 85. In Fig. 1 ist lediglich eine Steuerfläche 85 in Form eines einfachen Blechs dargestellt, das radikal von der rohrartigen Führung 87 abgeht. Zur Verstellung der Steuerfläche 85 ist die rohrartige Führung 87 in einem Leitwerklager 95 der Zelle 1 um ihre radial zur Mittelachse 3 liegende Rohrachse 97 drehbar. An ihrem radial inneren Ende ist die rohrartige Führung 57 mit einem Zahnkranz 99 versehen, der über ein Ritzel 101 von einem mittels des Steuerpults 27 steuerbaren Getriebemotor 103 antreibbar ist.In the embodiment shown, the tubular guides are used 87 also for holding the control surfaces 85. In FIG. 1 there is only one control surface 85 shown in the form of a simple sheet metal, which radically from the tubular guide 87 goes off. To adjust the control surface 85, the tubular guide 87 is in a tail unit bearing 95 of the cell 1 about its tube axis lying radially to the central axis 3 97 rotatable. At its radially inner end, the tubular guide 57 is with a Gear ring 99 provided, which has a pinion 101 by means of the control panel 27 controllable gear motor 103 can be driven.

Ein Stellungsfühler 105 meldet die Drehstelltuig der Steuerflache 85 der Verarbeitungseinrichtung 79.A position sensor 105 reports the rotation position of the control surface 85 of the processing device 79.

Bei der dargestellten Ausführungsform mit einem Paar gegenläuzur Rotoren 15, 15a kann sich nachteilig bemerkbar machen, daß zwischen den Rotoren die Luft unter dem Einfluß der Zentrifugalkräfte nach außen weggefördert wird. Um dieser für den auftrieb nachteiligen Erscheinung entgegenzuwirken, sind die sich am äußeren Rand der Rotoren 15, 15a gegenüberliegenden Flächen 107 bzw. 107a mit Luftleitmitteln 109 bzw. 109a versehen, die dem Austreten von Luft aus dem zwischen den beiden Rotoren gebildeten Luftspalt entgegenwirken. Diese Luftleitmittel bestehen bei der dargestellten Ausführungsform aus oberflächlichen Luftleitkanälen (Fig. 3), die gekrümmt verlaufen, und zwar derart, daß sie bei der zum Auftrieb normalerweise benutzten Drehrichtung der Rotoren eine nach innen fördernde Wirkung haben.In the embodiment shown, with a pair of rotors facing the opposite direction 15, 15a can have a disadvantageous effect that the air between the rotors is conveyed away to the outside under the influence of centrifugal forces. To this to counteract the adverse appearance of buoyancy, are those on the outside Edge of the rotors 15, 15a opposite surfaces 107 and 107a with air guide means 109 and 109a, respectively, which prevent air from escaping from between the two rotors counteract the air gap formed. These air guide means exist in the case of the one shown Embodiment of superficial air ducts (Fig. 3), which are curved, in such a way that they are in the direction of rotation normally used for buoyancy of the rotors have an inwardly promoting effect.

Die äußeren Ringbereiche der Rotoren 15, 15a werden zweckmäßig windschlüpfig gestaltet, um beim Horizontalflug den Luftwiderstand gering zu halten und andererseits die Luftreibung zwischen den gegenläufigen Rotoren gering zu halten. Zu diesem Zweck sind bei der dargestellten Ausführungsform die äußeren Ringbereiche dor Rotoren 15, 15a mit im Radialschnitt etwa tropfenförmigem Querschnitt mit nach außen weisender Tropfenspitze ausgebildet, und die einander gegenüberliegenden Flächen 111, 111a der im Querschnitt tropfenförmigen Ringbereiche liegen etwa parallel zueinan.der.The outer ring areas of the rotors 15, 15a are expediently streamlined designed to keep the air resistance low during level flight and on the other hand to keep the air friction between the counter-rotating rotors low. To this end are in the illustrated embodiment, the outer ring areas of the rotors 15, 15a with a cross section which is approximately teardrop-shaped in radial section and which points outwards Drop tip formed, and the opposing surfaces 111, 111a the ring areas, which are teardrop-shaped in cross-section, are approximately parallel to one another.

Fig. 2 zeigt, daß zwecks Stabilisierung der Schaufeln 17 die radial zum Rotor verlaufenden Stollachsen 19 der Schaufeln in der Auftriebs-Drehrichtung 113 des Rotors geringfügig vcv den Mittelachsen 115 der Schaufeln liegen.Fig. 2 shows that for the purpose of stabilizing the blades 17, the radial the blades 19 of the blades running towards the rotor in the direction of rotation of the lift 113 of the rotor are slightly vcv the central axes 115 of the blades.

Fig. 3 zeigt zwei Schaufeln 17 und eine Speiche 47. Die Schaufeln haben etwa eine Stellung, in der sie in der Auftriebs-Drehrichtung 113 des Rotors 15 einen Auftrieb erzeugen. Entlang der Linie IIIa sind die Schaufelquerschnitte dargestellt.Fig. 3 shows two blades 17 and a spoke 47. The blades approximately have a position in which they are in the direction of rotation 113 of the rotor 15 generate a lift. The blade cross-sections are along the line IIIa shown.

Fig. 4 erläutert, wie schon erwähnt, einige Details der Schaufel-Stellvorrichtung.As already mentioned, Fig. 4 explains some details of the blade adjusting device.

Fig. 5 erläutert nach Art einer teilweise geschnittenen Teil-Draufsicht eine andere mögliche Ausführungsform, die sich besondei 3 für die Speicherung größerer Energiemengen eiçlet.Fig. 5 explains in the manner of a partially sectioned partial plan view Another possible embodiment, which is especially useful for storing larger Amounts of energy eiçlet.

Da die Auftriebswirkung der Schaufeln mit zunehmendem Radius relativ größer wird, andererseits eine übermäßige Schaufellänge zur .Instabilität führen kann, ist bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform der Rotor515 radial unterteilt.Since the buoyancy effect of the blades is relative with increasing radius becomes larger, on the other hand an excessive blade length lead to instability In the embodiment shown in FIG. 5, the rotor 515 is subdivided radially.

Zwischen dem äußeren Ringkörper 533 und dem Nabenkörper 535 ist wenigstens ein damit starr verbundener Zwischon-Ringkörper vorgesehen; bei der dargestellten Ausführungsform sind zwei derartige. Ringkörper 534, 536 vorhanden. Zwischen den einzelnen Ringkörpern sind jeweils verstellbare Schaufeln 517A, 517B und 517O vorgesehen. Dabei hat sich gezeigt, daß ein besonders günstiger Wirkungsgrad dann erzielt werden kann, wenn die radialen Abstände zwischen den einzelnen Ringkörpern nach außen hin abnehmen, etwa wie in Fig. 5 angedeutet. Anders gesagt, nimmt die Länge der Schaufeln von innen nach außen ab.Between the outer ring body 533 and the hub body 535 is at least an intermediate ring body rigidly connected therewith is provided; at the one shown Embodiment are two such. Annular bodies 534, 536 present. Between adjustable blades 517A, 517B and 517O are provided for each ring body. It has been shown that a particularly favorable degree of efficiency can then be achieved can, if the radial distances between the individual ring bodies to the outside decrease, roughly as indicated in FIG. In other words, it increases the length of the blades from the inside out.

Außerdem hat sich gezeigt, daß es für die Stabilität und den Wirkungsgrad günstig sein kann, wenn die Schaufeldichte nach augen hin abnimmt; demgemäß ist in Fig. 5 gezeigt, daß die Schaufeln nach außen schmaler werden0 Besonders günstig ist es, wenn die Schaufeln so ausgebildet sind, daß sich pro Längeneinheit des Rotorradius eine etwa gleichförmige Luftförderleistung der Schaufeln ergibt.It has also been shown to be important for stability and efficiency can be beneficial if the blade density decreases towards the eyes; is accordingly It is shown in FIG. 5 that the blades become narrower towards the outside. Particularly favorable it is when the blades are designed so that per unit length of the rotor radius results in an approximately uniform air delivery rate of the blades.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform ist die Zelle 501 zusätzlich mit einem Rückstoß-Triebwerk 117 versehen, mit welchem ebenfalls Auftrieb erzeugt werden kann. Die Ausführung eines solchen Triebwerks, das beispielsweise als Gasturbinen-Triebwerk oder als RaIcetentriebrk ausgebildet sein kann, bereitet dem Fachmann keine Schwierigkeiten, so daß auf eine ins einzelne gehende Dairtellung hier verzichtet wird.In the embodiment illustrated in FIG. 5, the cell is 501 additionally provided with a recoil engine 117, with which one buoyancy can also be generated. The execution of such an engine, designed, for example, as a gas turbine engine or as a RaIcetentriebrk can be, causes the skilled person no difficulties, so that on a detailed going exposure is dispensed with here.

Fig. 6 zeigt die Ausführungsform nach Fig. 5 in einer schematischen, teilweise geschnittenen Seitenansicht. Man erkennt, daß auch hier zwei gegenläufige Rotoren 515 und 515a vorgesehen sind. Außerdem ist in Fig. 6 noch eine der zur Manövriereinrichtung gehörigen Steuerflächen 585 dargestellt; diese Steuerfläche ist in Fig. 5 der besseren Klarheit wegen weggelassen worden. In Fig. 6 ist ein Gas turbinen-Triebwerk mit Brennkammer 519, Turbine 521 und Strahldüse 523 ganz schematisch dargestellt.FIG. 6 shows the embodiment according to FIG. 5 in a schematic, partially sectioned side view. It can be seen that here, too, two opposing directions Rotors 515 and 515a are provided. In addition, one of the maneuvering devices is shown in FIG. 6 associated control surfaces 585 shown; this control surface is the better one in FIG. 5 Omitted for clarity. In Fig. 6 is a gas turbine engine with Combustion chamber 519, turbine 521 and jet nozzle 523 are shown very schematically.

Die in Fig. 5 und 6 angedeutete Ausführungsform ist besonders dann von Vorteil, wenn das Luftfahrzeug die Erdatmosphäre verlassen, also beispielsweise als Weltraumfahrzeug dienen soll.The embodiment indicated in FIGS. 5 and 6 is particularly then advantageous when the aircraft leaves the earth's atmosphere, for example to serve as a spacecraft.

Innerhalb der Atmosphäre würde dann der Aufstieg mit Hilfe der in den Rotoren gespeicherten Schwungenergie bewirkt werden. Ab einer gewissen Höhe ist dann das zusätzliche Strahltriebwerk einzuschalten, so daß dieses nur einen geringen Teil der Hubarbeit zu leisten braucht und ein mitgeführter Brennstoffvorrat dann für eine entsprechend längere Betriebszeit im Weltraum ausreicht.The ascent within the atmosphere would then take place with the help of the in the rotors stored centrifugal energy are caused. From a certain height the additional jet engine is then to be switched on, so that this only one needs to do a small part of the lifting work and a fuel supply that is carried along then sufficient for a correspondingly longer operating time in space.

Natürlich wäre auch eine kombinierte Lösung denkbar in der Weise, daß das Strahltriebwerk bereits beim Start gezündet wird und dann dazu benutzt wird, um einen zu starken Abfall der Drehzahl der Rotoren beim Aufstieg zu verhindern, v'1rzugsweise die Rotor Drehzahl etwa konstant zu halten.Of course, a combined solution would also be conceivable in such a way that that the jet engine ignited at takeoff will and then is used to avoid an excessive drop in the speed of the rotors when climbing to prevent preferably keeping the rotor speed approximately constant.

Die beschriebene Verwendung als Weltraumfahrzeug bietet den besonderen Vorteil, daß bei Wiedereintritt in die Erdatmosphäre die Rotoren als -Fallbremse verwendet werden können; dabei werden sie in Drehung versetzt, und die dadurch in ihnen gespeicherte Energie kann dann kurz vor der Landung dazu benutzt werden, um wieder Auftrieb zu erzeugen, damit eine weiche Landung ausgeführt werden kann. Eine Zerstörung des Luftfahrzeugs beivsl wintritt in die Erdatmosphäre und/oder bei der Landung kann somit vermieden und das Luftfahrzeug immer wieder verwendet werden.The described use as a spacecraft offers something special Advantage that when re-entering the earth's atmosphere, the rotors act as a drop brake can be used; in doing so, they are set in rotation, and the in The energy stored in them can then be used shortly before landing to generate lift again so that a soft landing can be carried out. One Destruction of the aircraft when it enters the earth's atmosphere and / or when Landing can thus be avoided and the aircraft can be used over and over again.

Um den Wirkungsgrad und/.oder die Manövrierbarkeit des Luftfahrzeuges weiter zu verbessern, sind zusätzliche Maßnahmen anwendbar.About the efficiency and /. Or the maneuverability of the aircraft To improve further, additional measures are applicable.

So können Reibungsverluste weiter dadurch gemindert werden daß ein evakuierter starrer Außenring ;vorgesehen ist, in dessen Vakuum-Hohlraum der als gesonderter Bauteil ausgeführte äußere Ringkörper des Rotors magnetisch gelagert ist und praktisch reibungsfrei rotiert. Die Kopplung der Schaufeln und des Nabenkörpers an den äußeren Ringkörper kann magnetisch erfolgen.So friction losses can be further reduced by a evacuated rigid outer ring; is provided, in whose vacuum cavity the as Separate component executed outer ring body of the rotor magnetically supported and rotates practically without friction. The coupling of the blades and the hub body the outer ring body can be done magnetically.

Besonders einfach wird die Konstruktion, wenn innerhalb des mit der Zelle verbundenen evakuierbaren Außenringes ein Innenrad vorgesehen ist, das zur Halterung und Lagerung der Schaufeln dient. Das Innenrad ist mit dem in dem Außenring umlaufenden und mit hohem Trägheitsmoment ausgebildeten äußeren Ringkörper berührungslos gekoppelt, beispielsweise magnetisch, Für das Manövrieren ist der beim Aufstieg eintretende Abfall der Rotor-Drehzahl unbequem. Man kann den Abfall der Drehzahl verlangsamen, wenn man m:t fallender Drehzahl das Trägileitsmoment verkleinert. Dies kann in dcr Weise geschehen, daß die Schaufeln hohl ausgebildet sind und in Radialrichtung des Rotors verschiebbare Gewichte enthalten, die von Vorspannfedern nach innen gedrückt werden. Bei höheren Drehzahlen werden die Vorspannfedern mehr und mehr zusammengedrückt; die Gewichte wandern nach außen und vergrößern das Trägheitsmoment.The construction is particularly simple if within the with the Cell connected evacuable outer ring, an inner wheel is provided which is used for Support and storage of the blades is used. The inner gear is with that in the outer ring circumferential and designed with a high moment of inertia outer ring body contactless coupled, for example magnetic, is used for maneuvering when climbing any drop in rotor speed is inconvenient. One can see the drop in speed slow down if the moment of inertia is reduced m: t with falling speed. This can be done in such a way that the blades are hollow and in Radial direction of the rotor contain displaceable weights by preload springs be pushed inwards. At higher speeds, the preload springs become more and more squeezed; the weights move outwards and increase the moment of inertia.

Bei fallender Drehzahl entspannen sich die Federn, die Gewichte wandern nach innen, verkleinern das Trägheitsmoment und wirken der Erniedrigung der Drehzahl entgegen.When the speed drops, the springs relax and the weights move inwards, reduce the moment of inertia and act to lower the speed opposite.

Die Arbeitsweise des Luftfahrzeuges sei im folgenden nochmals anhand der Figuren 1 bis 4 erläutert, Wenn sich das Luffahrzeug zum Start auf dem Boden 25 befindet, wird über den Anschluß 29 und die Verarbeitungseinrichtung 79 unter Steuerung durch das Steuerpult 27 elektrischer Strom zu den Wicklungen 31 und 31a der Rotoren 15 und 15a geleitet. Die Rotoren werden daaurch in entgegengesetzte Drehung versetzt. Die elektrische Energie wird so lange zugeführt, bis die Rotoren gewünschte Drehzahlen erreicht haben Die Rotor-Drehzahlen werden von den Fühlern 67 und 67a erfaßt und über die Verarbeitungseinrichtung 79 zum Steuerpult 27 gemeldet. Die Zufuhr der elektrischen Antr..e.senergie kann von Hand oder automatisch so gesteuert werden, daß sich gleiche Drehzahlen der beiden Rotoren ergeben oder wahlweise auch gewünschte Verschiedenheiten der beiden Drehzahlen« Sobald die gewünschten Drehzahlen erreicht sind, wird die äußere Energiequelle (nicht dargestellt) vom Anschluß 29 weggenommen. Vom Steuerpult 27 aus werden die Rotorschaufeln aus ihrer neutralen Lage, in welcher sie keinen Auftrieb und keinen Abtrieb erzeugten, allmählich in eine Auftriebstellung angestellt, so daß das Luftfahrzeug aufsteigt. Dabei fördern beide Rotoren Luft von oben nach unten, und die Luftleitmiitel 109, 109a in den sich gegenüberliegenden äußeren Randbereichen der Rotoren wirken einem Ausströmen der Luft zwischen den beiden Rotoren entgegen. Sobald die gewünschte Flughöhe erreicht ist, wird der Anstellwinkel der Rotorschaufeln so verändert, daß der Auftrieb gerade noch zum Schweben ausreicht, und es wird mit Hilfe der Manövriereinrichtung .um Borizontalfl.ug übergegangen.The mode of operation of the aircraft is based on the following FIGS. 1 to 4 explain when the aircraft is on the ground for takeoff 25 is located, is via the connection 29 and the processing device 79 under Control by the control panel 27 electrical power to the windings 31 and 31a of rotors 15 and 15a. The rotors are thereby in opposite directions Offset. The electrical energy is supplied until the rotors the desired speeds have been reached. The rotor speeds are determined by the sensors 67 and 67a are detected and reported to the control panel 27 via the processing device 79. The supply of electrical drive energy can be controlled manually or automatically be that the same speeds of the two rotors result or alternatively Desired differences between the two speeds «As soon as the desired speeds are reached, the external energy source (not shown) from the connection 29 taken away. From the control panel 27, the rotor blades are moved from their neutral position Position in which they produced no lift and no downforce gradually moved into employed a lift position so that the aircraft ascends. Promote it both rotors air from top to bottom, and the Luftleitmiitel 109, 109a in the opposing outer edge areas of the rotors act to cause an outflow against the air between the two rotors. As soon as the desired altitude is reached is, the angle of attack of the rotor blades is changed so that the boost just enough to hover, and it is done with the help of the maneuvering device Passed over to horizontal flight.

Zu diesem Zweck können die Gewichte 83 verlagert und/oder die Steuerflächen 85 verstellt werden. Auch kann durch eine Veränderung der Drehzahldifferenz der beiden Rotoren ein Richtungssteuereffokt bewirkt werden; zu diesem Zweck werden beispielsweise die Schaufeln des unteren Rotors 15a auf stärkeren Auftrieb und die Schaufeln des oberen Rotors auf schwScheren Auftrieb eingestellt, so daß sich der untere Rotor 15a stärker verlangsamt als der obere Rotor 15 und der Auftrieb insgesamt etwa konstant bleibt. In der Verarbeisungseinrichtung 79 werden die verschiedenen Stellungs- und Drehzahlsignale empfangen und mit Steuerbefehlen aus dem Steuerpult.27 koordiniert. Auf diese Weise kann mit verhältnismäßig geringem Aufwand erreicht werden, daß sich das Luftfahrzeug etwa wie ein Hubschrauber leni. n läßt.For this purpose the weights 83 can be shifted and / or the control surfaces 85 can be adjusted. By changing the speed difference of the a directional control effect is effected on both rotors; be for this purpose For example, the blades of the lower rotor 15a on stronger lift and the The blades of the upper rotor are set to weaker lift, so that the lower rotor 15a slowed down more than the upper rotor 15 and the lift as a whole remains roughly constant. In the processing device 79, the various Receive position and speed signals and send control commands from the control panel. 27 coordinated. In this way it can be achieved with relatively little effort that the aircraft is something like a helicopter leni. n lets.

Die beschriebenen Vorgänge des Aufstiegs und des Horizontalflugs lassen sich dadurch zu einer --;leicImäßig gekrümmten Flugbahn vereinigen. So kann im Kurzstrecken-Luftverkehr das Luftfahrzeug beispielsweise in einer gleichmäßigen bogenförmigen Flugbahn zwischen Start und Ziel verkehren.Leave the ascent and level flight operations described above thereby unite to form a slightly curved trajectory. So can in short-haul air transport the aircraft, for example, in a smooth arcuate trajectory between Move start and finish.

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Claims

REQUIREMENTS: 9 AVIATION VEHICLES for the transport of payloads, in particular people with a cell that has been set up to accommodate the payload, at least one rotary vane drive unit attached to it, one of which is adjustable Rotatable rotor provided with blades to generate the necessary lift and a maneuvering device which can be actuated from the cell, thereby characterized in that the rotor (15) as a flywheel with one for short-haul air traffic Sufficient storage capacity @ for flywheel energy and for temporary propulsion is formed by an energy source separate from the air vehicle.

2. Luftfalirzeug according to claim 1, wherein the rotor has an outer one Ring body, a hub body and dazwft.schen substantially radially arranged Contains blades, characterized in that the outer ring body (33) with a Sufficient moment of inertia to achieve the desired energy storage capacity is trained.

3. Aircraft according to claim 2, characterized in that between the outer ring body (533) and the hub body (535) at least one so that it is rigid connected intermediate ring body (534, 536) is angeo.rdiiet and that the adjustable Blades (517A, 517B, 517c) between both the outer ring body and the intermediate ring body as well as provided between the intermediate ring body and the hub body are.

4. Aircraft according to claim 3t, characterized in that when used several iwlsche7l-ring bodies also provided between them adjustable blades are.

5. Aircraft according to claim 3 or 4, characterized in that the radial distances between the ring bodies and the hub body to the outside lose weight0

6. Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that that the hub body (35) is rotatably mounted on the cell (1).

7. Aircraft according to claim 6, characterized in that a non-contact Warehouse orge.look is.

8. Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that that the blades (17) at their radially inner ends for common adjustment about their adjusting axes (19) which are essentially radial with respect to the rotor are coupled.

9. Aircraft according to claim 8, characterized in that the blades are also coupled to common sanitation adjustment at their radially outer ends.

10. Aircraft according to claim 8 or 9, characterized in that a drive mechanism (6 ', FIG. 4) for adjusting the blades (17) on the rotor (15) is arranged and controllable by the maneuvering device (21).

11. Aircraft according to claim 10, characterized in that for The drive unit (65) is fed by a control energy source (73) in the aircraft is provided.

12. Aircraft according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the rotary bearing of the rotor (15) as an electric motor (windings 31) designed to temporarily drive the rotor from the external energy source is.

13. Aircraft according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the rotor (15) in its outer edge area with low air resistance Surface is formed.

14. Aircraft according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the blades (517A, 517B, 517C) have an approximately uniform air delivery rate are formed per unit of radial length.

15. Aircraft according to claim 14, characterized in that the Blades become narrower towards the outside.

16. LuftfSlrzeug according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the adjusting axes (19) of the blades extending radially to the rotor (17) in the lift drilling direction (113) slightly in front of the radial to the rotor (15) lying central axes (115) of the blades.

17. Aircraft according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the maneuvering device (21) relative to the cell (1) and with respect to the rotor center axis (3) has radially displaceable weights (83).

18. Aircraft according to claim 17, characterized in that the Cell (1) has four guides (87) offset by 900, on which the weights (83) are movable.

19. Aircraft according to claim 18, characterized in that the Guides (87) are designed as tubes.

20. Aircraft according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the maneuvering device (21) is mounted on the cell (1) Has tail unit (81) with adjustable flow control surfaces (85).

21. Aircraft according to claims 19 and 20, characterized in that aass the tubular guides (87) are designed as a tail unit.

22. Luftfalirzeug according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that at least one pair of coaxial counter-rotating rotors (15, 15a) is provided.

43. Aircraft according to claim 22, characterized in that the on the outer edge of the rotors (15, 15a) opposing surfaces (107, 107a) are provided with air guiding means (109, 109a) which prevent air from escaping from the counteract the air gap formed between the two rotors.

24. Aircraft according to claim 22 or 23, characterized in that that the outer ring areas of the rotors (15, 15a) with approximately teardrop-shaped in axial section Cross-section are formed with an outwardly pointing drop tip.

25. Aircraft according to claim 24, characterized in that d.ie opposing surfaces (109, 109a) of the teardrop-shaped in axial section Ring areas are approximately parallel to each other.

> 6. Aircraft according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the rotor has an evacuable outer ring connected to the cell has, in which an outer ring body formed with a full moment of inertia revolves in a contactless manner, and that a contactlessly coupled with the outer ring body Internal wheel is provided, the di.ewSchau.feln and has the hub body.

27. Aircraft 'according to one of the preceding claims, characterized characterized in that an additional jet engine (519-) 23) is attached to the airframe (501) is arranged to generate buoyancy.

28. Aircraft according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the blades are hollow and in the radial direction of the Rotors sliding weights as well as the weights pushing inwards and at higher levels Rotational speeds due to centrifugal force more and more compressible preload springs exhibit.