DE3490101C2 - - Google Patents
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- DE3490101C2 DE3490101C2 DE3490101T DE3490101T DE3490101C2 DE 3490101 C2 DE3490101 C2 DE 3490101C2 DE 3490101 T DE3490101 T DE 3490101T DE 3490101 T DE3490101 T DE 3490101T DE 3490101 C2 DE3490101 C2 DE 3490101C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C31/00—Aircraft intended to be sustained without power plant; Powered hang-glider-type aircraft; Microlight-type aircraft
- B64C31/028—Hang-glider-type aircraft; Microlight-type aircraft
- B64C31/036—Hang-glider-type aircraft; Microlight-type aircraft having parachute-type wing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
Description
Die Erfindung betrifft ein Leichtluftfahrzeug nach dem Oberbe
griff des Anspruchs 1.
Die derzeit für Erholungs- und Sportzwecke ver
wendeten Ultraleichtflugzeuge besitzen relativ starre Flügel
als Teil eines Segelflugzeuges, auf dem ein motorisch an
getriebener, leichter Propeller montiert ist. Derartige Flug
zeuge haben zwar ein sehr geringes Gewicht, aber sehr große
Abmessungen und ein großes Volumen, so daß bei ihrem Trans
port auf dem Boden und bei ihrer Unterbringung Schwierigkei
ten auftreten. Ferner können derartige Flugzeuge nur von
sehr geübten Piloten geflogen werden und können bei ihrer
Benutzung durch unerfahrene Piloten unbeherrschbare Zu
stände, wie ein Überziehen, Trudeln und dergleichen auf
treten.
Zum Unterschied von den Ultraleichtflugzeugen der
vorstehend angegebenen Art ist ein motorisch angetriebenes
Luftfahrzeug mit einem flexiblen Flügeltragschirm wesent
lich kleiner und kann es zu seinem Transport am Boden und
zu seiner Unterbringung zu einer kompakteren Anordnung zu
sammengelegt werden.
Ein derartiges Leichtluftfahrzeug nach dem Oberbegriff des An
spruchs 1 ist aus der Vorveröffentlichung US-AFFDL-TR-72-23,
Nicolaides, Parafoil Flight Performance, veröffentlicht 1972,
bekannt. Bei der Steuerung und beim Transport von Leichtluft
fahrzeugen dieser Art sind jedoch verschiedene Probleme auf
getreten. Daher sind diese Leichtluftfahrzeuge mit aufgeblasenem
Flügeltragschirm bisher nicht ernsthaft als marktfähige Ultra
leichtflugzeuge angesehen worden. Insbesondere ist das aus der
genannten Vorveröffentlichung vorbekannte Leichtluftfahrzeug
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 schwierig zu steuern, so
daß gefährliche Flugzustände, wie Überziehen oder Trudeln, auf
treten können. Das Leichtluftfahrzeug kann daher im Alleinflug
von relativ unerfahrenen Personen nicht gefahrlos geflogen
werden.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein
Leichtluftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu
schaffen, das relativ leicht gestartet und während des Fluges
relativ leicht gesteuert werden kann und bei dem keine gefähr
lichen Flugzustände, wie Überziehen oder Trudeln, auftreten
können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Haupt
anspruchs gelöst. An der Gondel sind die Lasttragseile an zwei
in Längsrichtung beabstandeten Punkten befestigt. Durch diese
Ausgestaltung paßt sich der flexible Flügel stets selbsttätig
der jeweiligen Fluglage an. Das erfindungsgemäße Leichtluft
fahrzeug kann also leicht gestartet und während des Fluges
leicht gesteuert werden. Durch die automatische Anpassung des
flexiblen Flügels an den jeweiligen Flugzustand werden gefähr
liche Flugzustände, wie Überziehen oder Trudeln, vermieden. Das
erfindungsgemäße Leichtluftfahrzeug kann im Alleinflug auch von
relativ unerfahrenen Personen gefahrlos geflogen werden. Eine
Nick- und Rollsteuerung ist nicht erforderlich.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen be
schrieben.
Bei einer möglichen Ausführungsform der Erfindung ist eine
dreirädrige Gondel einem mit Stauluft aufgeblasenen, recht
eckigen Flügeltrag
schirm mit sich in Sehnenrichtung erstreckenden Luftzellen
zugeordnet, wie er in der US-PS 37 24 789 (Snyder) angegeben
ist. Die Luftzellen sind voneinander durch Rippen getrennt
und sind an der Vorderkante des Tragschirms offen; diese
Vorderkante wird von einer in der Richtung der Querachse ange
ordneten Eintrittsfläche begrenzt, von der sich die Bespannung
des Tragschirms auf der Ober- und Unterseite desselben längs
der Krümmung des Flügels konvergierend zu dessen Hinterkante
erstreckt. Von der Vorderkante und von zwischen der Vorder-
und der Hinterkante gelegenen Stellen der Unterseite er
strecken sich Lastaufhängeseile zu zwei im Querabstand von
einander angeordneten Paaren von im Längsabstand voneinan
der angeordneten Schwenklagerungen, die am Luftfahrzeug vor
gesehen sind. Die beiden im Längsabstand voneinander ange
ordneten Schwenklagerungen jedes Paars sind auf einem Trag
arm derart montiert, daß mittels der Lasttragseile eine der
artige geometrische Beziehung zwischen der Gondel und dem
aufgeblasenen Tragschirm hergestellt wird, daß die Fluglage
des Tragschirms zwischen dem Startzustand und dem Horizontal
flugzustand automatisch derart verändert wird, daß eine
stabile, von der Luft getragene Gondel erhalten wird. Im
Startzustand hat der Tragschirm einen solchen Anstellwinkel,
daß er hinter der Gondel aufgeblasen und vom Boden in eine
Flugposition über dem Luftfahrzeug gehoben wird. Auf diese
Weise werden beim Start ein maximales Aufblasen des Trag
schirms und ein maximaler Auftrieb desselben erzielt, bis
die Gondel unter der Einwirkung des ihm erteilten Vortriebs
schubes auf eine konstante Vorwärtsreisegeschwindigkeit von
beispielsweise 40 km/h beschleunigt worden ist. Wenn die
Gondel vom Boden abgehoben hat und ihre konstante Reise
fluggeschwindigkeit erreicht, verändert der Tragschirm
seine Fluglage gegenüber dem Boden in Abhängigkeit von dem
auf die Gondel ausgeübten Vortriebsschub. Durch die auf den
Tragschirm aerodynamisch einwirkenden Auftriebs- und Luft
widerstandskräfte und die durch die Geometrie des Luft
fahrzeugs bedingten Kraftmomentbeziehungen werden ein Über
ziehen und Trudeln fast ausgeschlossen. Durch Steuerung
des Betrages des Vortriebsschubes kann der Steigflug (oder
Sinkflug) des Luftfahrzeuges derart beeinflußt werden, daß
zwischen dem Vortriebsschub, der Gewichtsbelastung und den
auf den Tragschirm einwirkenden, aerodynamischen Kräften
ein solches Gleichgewicht hergestellt wird, daß bei der
vorgenannten konstanten Reisefluggeschwindigkeit eine für den
Horizontalflug geeignete Fluglage erzielt wird.
Bei ausgeglichenen Seitwärtsschubkomponenten er
hält die Gondel in einer Ausführungsform der Erfindung da
durch einen Vortriebsschub, daß Druckpropeller unabhängig
voneinander über koaxiale Kraftübertragungen gegenläufig
angetrieben werden, die mit je einem Verbrennungsmotor ver
bunden sind. Infolgedessen kann durch gemeinsame Drossel
klappensteuerung für beide Motoren der auf die Gondel aus
geübte Vortriebsschub verändert und dadurch das Luftfahr
zeug zu einem Steig- oder Sinkflug veranlaßt oder im
Horizontalflugzustand gehalten werden.
Am Boden wird die Gondel über eine an seinem vorde
ren Ende montierte, lenkbare Räderanordnung gelenkt. Zwei
schwenkbar gelagerte Hinterräder bewirken unter der Ein
wirkung der von Seitenwinden ausgeübten Seitwärtskraft auto
matisch eine Veränderung der Fahrtrichtung der Gondel am
Boden. Dadurch wird gewährleistet, daß der Start gegen die
Richtung der vorherrschenden Winde erfolgt und daher der
Tragschirm beim Start vollständig aufgeblasen wird. Für
die Lenkung am Boden mittels des Vorderrades sind im Ge
stell der Gondel zwei fußbetätigbare Lenkhebel vorgesehen,
die auch dazu dienen, während des Fluges über Lenksteuer
seile die Richtung der Vorwärtsbewegung des Tragschirms
dadurch zu beeinflussen, daß sie eine Auslenkung von einan
der in der Richtung der Querachse gegenüberliegenden Teilen
der Hinterkante des Tragschirms bewirken. Durch die Verwen
dung von gemeinsamen Bedienungselementen für die Lenkung
wird eine Verwechslung und werden Fehler seitens des Pilo
ten vermieden.
Die vorerwähnte Veränderung der Fluglage des Trag
schirms ist nicht nur von der Steuerung des Vortriebsschu
bes, sondern auch von der optimalen Position der Gondel
oder deren Schwerpunktes gegenüber den beiden Schwenklage
rungen abhängig, mit denen die Lasttragseile des Tragschirms
an der Gondel befestigt sind. Die Lage des Schwerpunktes
der Gondel kann vor dem Start entsprechend dem Gewicht des
Piloten dadurch eingestellt werden, daß geeignete Stellen
gewählt werden, an denen die Tragarme während des Fluges
mit dem Gestell der Gondel verbunden sind.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind die
Tragarme an den Enden von Positionierhebeln befestigt, die
durch Doppelscharniere mit einem ortsfesten Querträger
verbunden sind, der auf einem mastbildenden vertikalen Teil
des Gestells der Gondel montiert ist. Dieses Gestell be
sitzt einen langgestreckten Längsträger, der zu der Längs
achse der Gondel parallel ist. Die Doppelscharniere bestim
men vertikale Einstellachsen, um die die Tragarme horizontal
in die Einstellagen verschwenkbar sind, in denen sie mit am
Gestell mit flexiblen Seilschleifen lösbar festgelegt sind,
die an vorgewählten Stellen des Gestells verankert sind. Die
Doppelscharniere bestimmen ferner horizontale Achsen, um die
die Tragarme mittels der Positionierhebel in Abhängigkeit
von der Zugspannung, die durch auf den Tragschirm wirkende
Auftriebskräfte in den Lasttragseilen erzeugt wird, vertikal
aufwärtsschwenkbar sind. In diesen im Betrieb eingenommenen
Stellungen sind die Seilschleifen straff gespannt, so daß
sie die Tragarme in ihren Einstellagen festlegen und das
Verschwenken der Positionierhebel aus ihrer Ausgangsstellung
begrenzen.
Die vorgenannten Hinterräder sind auf Beinen mon
tiert, die um mehr als 180° von zwei quer angeordneten U-
Profilträgern ausgeschwenkt sind, die an einem schwenkbaren
hinteren Endteil des Längsträgers des Gestells befestigt
sind. Infolgedessen sind die Hinterräder in geringem Ab
stand voneinander angeordnet, wenn die Beine im einwärts
geklappten Zustand an parallelen Tragleisten anliegen, die
sich von dem vorgenannten Querträger des Gestells der Gondel
nach hinten erstrecken.
Die von dem Querträger des aufgeklappten Gondel
gestells nach hinten vorstehenden Tragleisten tragen eine
Plattform mit Stoßdämpfern zum Tragen eines schuberzeugen
den Triebwerks, das aus den zwei Motoren, der Kraftüber
tragung und den vorgenannten gegenläufigen Propellern be
steht. Die Teile des Triebwerkes können von dem aufgeklappten
Gondelgestell leicht abgenommen werden, das danach in der vor
stehend angegebenen Weise raumsparend zusammengeklappt wer
den kann. An dem hinteren Ende des aufgeklappten Gondel
gestells kann ferner ohne weiteres ein zusammenklappbarer,
einen offenen Rahmen besitzender Propellerschutz in einer
Stellung aufgebaut werden, in der er die gegenläufigen Pro
peller schützt.
Fig. 1 zeigt in Seitenansicht ein gemäß der
Erfindung aufgebautes Luftfahrzeug während des Fluges.
Fig. 1 A zeigt in größerem Maßstab als Detail teil
weise in Seitenansicht einen Teil der Anordnung gemäß
Fig. 1.
Fig. 2 zeigt schaubildlich den aufgeblasenen
flexiblen Flügeltragschirm des Luftfahrzeuges gemäß Fig. 1.
Fig. 3 zeigt in einer schaubildlichen Rückansicht
die Gondel des in Fig. 1 gezeigten Luftfahrzeuges.
Fig. 4, 5, 5A und 6 sind schematische Seiten
ansichten und Vektordiagramme für das Luftfahrzeug gemäß
der Fig. 1 während des Starts, Steigfluges, Sinkfluges und
Horizontalfluges.
Fig. 7 zeigt in Seitenansicht die Gondel des
Luftfahrzeuges.
Fig. 8 zeigt in Draufsicht die Gondel gemäß
Fig. 7.
Fig. 9 zeigt eine Stirnansicht teilweise im
Schnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 8.
Fig. 10 zeigt eine Ansicht teilweise im Schnitt
längs der Linie 10-10 in Fig. 9.
Fig. 11 zeigt eine Ansicht teilweise im Schnitt
nach der Linie 11-11 in Fig. 8.
Fig. 12 zeigt in größerem Maßstab teilweise schau
bildlich die an der Gondel vorgesehene Einrichtung zum Ein
stellen und Festlegen der Tragarme zur Befestigung der Last
tragseile.
Fig. 13 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt
längs der Linie 13-13 in Fig. 12.
Fig. 14, 15 und 16 sind vereinfachte Stirnan
sichten und Draufsichten der Gondel mit den in Fig. 12 und
13 gezeigten Einrichtungen zum Einstellen und Festlegen der
Tragarme zum Befestigen der Lasttragseile.
Fig. 17 zeigt schaubildlich die auseinanderge
nommenen Teile des Propellerschutzes für die in den Fig.
1, 3, 7 und 8 gezeigte Gondel.
Fig. 18 zeigt schaubildlich einen zusammengelegten
Teil des Propellerschutzes.
Fig. 19 zeigt teilweise schaubildlich den hinteren
Endteil des Gestells der Gondel.
Fig. 20 zeigt eine Ansicht teilweise im Schnitt
längs der Linie 20-20 in Fig. 19.
Fig. 21 zeigt in Seitenansicht einen Teil der in
Fig. 7 gezeigten Gondel im teilweise zusammengeklappten Zu
stand.
Fig. 22 zeigt in Ansicht die auseinandergenommen
und zusammengeklappten oder zusammengelegten Teile des Luft
fahrzeuges.
Fig. 23 ist eine teilweise schaubildliche Rück
ansicht der Gondel des Luftfahrzeuges gemäß der Erfindung mit
einem abgeänderten vortriebsschuberzeugenden Triebwerk und
einer abgeänderten Einrichtung zum Tragen desselben.
Fig. 24 zeigt in einer Rückansicht einen Teil der
in Fig. 23 gezeigten, abgeänderten Gondel.
Fig. 25 zeigt in einer Rückansicht einen Teil
einer anderen abgeänderten Gondel für das Luftfahrzeug ge
mäß der Erfindung, wobei das vortriebsschuberzeugende Trieb
werk nur einen einzigen Motor und einen einzigen Propeller
besitzt und ein Mechanismus zum Seitwärtsverschieben des
Schwerpunktes des Luftfahrzeuges vorgesehen ist.
Fig. 26 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt
nach der Linie 26-26 in Fig. 25.
Fig. 27 zeigt in einer schaubildlichen Rückan
sicht eine andere abgeänderte, mit Entenrudern versehene
Gondel für das gemäß der Erfindung ausgebildete Luftfahr
zeug,
Fig. 28 zeigt in einem Längsschnitt den hinteren
Teil der Gondel mit einer anderen abgeänderten Anordnung zum
Tragen eines schuberzeugenden Triebwerks mit einem einzigen
Motor und einem einzigen Propeller.
Fig. 29 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt
nach der Schnittlinie 29-29 in Fig. 28.
Fig. 30 zeigt in einer schaubildlichen Rückan
sicht einen Teil einer anderen abgeänderten Gondel für das
Luftfahrzeug, gemäß der Erfindung, mit beträchtlich längeren
Tragarmen zum Verbinden der Lasttragseile mit der Gondel.
Nachstehend werden die Zeichnungen ausführlich be
schrieben. In der Fig. 1 ist ein gemäß der Erfindung ausge
bildetes und allgemein mit 10 bezeichnetes Luftfahrzeug wäh
rend des Fluges dargestellt. Das Luftfahrzeug besteht aus
einem flexiblen Flügel, der allgemein mit 12 bezeichnet ist,
und einer den Piloten aufnehmenden Gondel, die allgemein
mit 14 bezeichnet ist. Die Gondel 14 ist durch mindestens
zwei Gruppen von Lastaufhängeseilen, die in der Richtung
der Querachse im Abstand voneinander angeordnet sind, mit
dem Vorderkantenteil 18 des Flügels 12 verbunden und durch
mindestens zwei Gruppen von Lasttragseilen 20 mit der Unter
seite 22 an Stellen verbunden, die zwischen dem Vorderkanten
teil 18 und der Hinterkante 24 angeordnet sind. Ferner füh
ren zwei Lenkseile 26 von der Gondel 14 zu der Hinterkante 24
des Flügels.
Wie in der Fig. 2 deutlicher erkennbar ist, be
steht der flexible Flügel 12 des Luftfahrzeuges aus einem
mit Stauluft aufblasbaren Flügeltragschirm aus einem bieg
samen textilen Flächengebilde, beispielsweise aus Nylon.
Der Tragschirm hat auf seiner Oberseite eine Haut 28, die
sich in Sehnenrichtung längs einer Tragflügelkrümmung von
dem Vorderkantenteil 18 zu der Hinterkante 24 des aufge
blasenen Tragschirms erstreckt. Das Aufblasen des Tragschirms
erfolgt durch das Einströmen von Luft in mehrere Luftzellen 30,
die sich in Sehnenrichtung erstrecken und voneinander durch
Rippen 32 getrennt sind. Mit Stauluft aufblasbare Tragschirme
der vorstehend angegebenen Art sind in der Technik im allge
meinen gut bekannt, mit Ausnahme der Tatsache, daß die Last
tragseile 16 und 20 an bestimmten, in Sehnenrichtung in Ab
ständen voneinander angeordneten Stellen mit dem Tragschirm
verbunden sind, damit eine bestimmte kritische geometrische
Beziehung zu der Gondel 14 hergestellt wird. Diese Beziehung
wird nachstehend ausführlich beschrieben. Der Tragschirm be
sitzt ferner an seinem Vorderkantenteil 18 eine Lufteintritts
fläche 34, die die offenen Enden der Luftzellen 30 zum Auf
blasen des Tragschirms bildet. Die Anordnung der Luftein
trittsfläche 34 bildet ebenfalls einen Teil der vorgenannten
geometrischen Beziehung und trägt dadurch zum Aufblasen des
Tragschirms während des Starts bei. Dies wird ebenfalls nach
stehend ausführlich beschrieben.
Gemäß Fig. 1 sitzt in der Gondel 14 ein einziger
Pilot 36 auf einem Segeltuchsitz 38, der an einem allgemein
mit 40 bezeichneten Gondelgestell verankert ist. Dieses Ge
stell besitzt eine lenkbare Vorderradanordnung 42 und zwei
schwenkbar gelagerte Hinterradanordnungen 44, so daß die
Gondel mit drei Rädern auf dem Boden abgestützt ist. Eine
am vorderen Endteil des Gondelgestells montierte Lenksteue
rung, die allgemein mit 46 bezeichnet ist, dient zum Lenken
der Gondel am Boden und zum Lenken des Tragschirms während
des Fluges über Lenkseile 26. Dies wird nachstehend ausführ
lich beschrieben. Am hinteren Endteil des Gondelgestells ist
ein vortriebsschuberzeugendes Triebwerk montiert, das allge
mein mit 48 bezeichnet ist. Außer der Lenkung des Luftfahr
zeuges bewirkt der Pilot 36 noch eine Steuerung des Vortriebs
schubes zum Herbeiführen eines Steig-, Horizontal- und Sink
fluges.
In den Fig. 3, 7 und 8 ist das Gondelgestell
im aufgeklappten, lufttüchtigen Zustand im Detail dargestellt.
Das Gestell besitzt einen langgestreckten rohrförmigen Trä
ger 50, auf dessen Vorderteil die Lenksteuerung 46 montiert
ist. Der andere Endteil des Trägers 50 ist mit zwei seit
lichen Knotenblechen 54 an einem rohrförmigen Mast 52 ange
lenkt. Die Knotenbleche sind beispielsweise durch Schweißung
starr mit einem rohrförmigen hinteren Gestellteil 56 ver
bunden, der sich am hinteren Ende des Gestells rückwärts
erstreckt. Bei aufgeklapptem Gondelgestell fluchtet der
hintere Gestellteil 56 in der Längsrichtung mit dem Träger 50.
Dies ist in den Fig. 3 und 7 gezeigt. Der Träger 50 und
der hintere Gestellteil 56 werden in dieser fluchtenden
Stellung durch eine unter ihnen angeordnete Verriegelungs
leiste 58 verriegelt, die mit Hilfe von zwei an der Ver
riegelungsleiste 58 befestigten Gleitbügeln 60 auf dem
Träger 50 verschiebbar gelagert ist. Die Verriegelungs
leiste ist rückwärts in einen Bügel 62 einschiebbar, der
an dem hinteren Gestellteil 56 befestigt ist. Wenn die Ver
riegelungsleiste nach vorn in die in Fig. 7 punktiert ge
strichelt angedeutete Stellung geschoben wird, können die
Gestellteile 50 und 56 um den sie verbindenden Schwenkzapfen
64 zusammengeklappt werden (Fig. 21). Um dieses Zusammen
klappen der Gestellteile zu ermöglichen, besteht der Sitz 38
für den Piloten aus flexiblem Segeltuch, das an entgegenge
setzten Enden des Sitzes mittels einer verstellbaren Be
festigungsleiste 66 an dem vorderen Gestellteil 50 befestigt
ist. An seinem anderen Ende ist der Segeltuchsitz 38 durch
eine rohrförmige Querleiste 68 mit dem Mast 52 verbunden.
Diese Querleiste ist mit dem Mast durch zwei Knotenbleche 70
starr verbunden und erstreckt rechtwinklig zu der gemeinsamen
Längsachse der Gestellteile 50 und 56 seitwärts von dem Mast
weg. Diese Gestellteile 50 und 56 sind zu der Längsachse des
Gondelgestells parallel.
Gemäß den Fig. 8 und 11 besitzt die am vorderen
Endteil des Gondelgestells vorgesehene Lenksteuerung 46 einen
Bügel 72, der am vorderen Ende des Trägers 50 beispielsweise
durch Schweißung und an den Seiten des Trägers 50 im Abstand
von dessen vorderem Ende mit Befestigungselementen 74 be
festigt ist. An dem Träger 50 ist beispielsweise durch
Schweißung eine rohrförmige Lagerhülse 76 befestigt, die
den Träger 50 vertikal durchsetzt und in der eine Lenkwelle 78
drehbar gelagert ist, mit der die lenkbare Radanordnung 42
verbunden ist. Das untere Ende der Lenkwelle 78 ist starr mit
einem Radtragrahmen 80 verbunden, in dem das Vorderrad 82
unterhalb des Trägers 50 drehbar gelagert ist. Mit dem
oberen Endteil der Lenkwelle 78 sind zwei miteinander ver
bundene Lenksteuerarme 84 starr verbunden, die sich von der
Lenkwelle 78 innerhalb des Bügels 72 seitwärts erstrecken,
wie in Fig. 8 deutlich gezeigt ist. Mit den äußeren Enden
der Lenksteuerarme 84 ist je ein Betätigungsseil 86 verbun
den. Diese Seile 86 sind um je eine Seilscheibe 88 herumge
führt, die drehbar auf einer Seilscheibenachse 90 gelagert
ist, die im Abstand hinter der Lenkwelle 78 an dem Träger 50
befestigt ist. Die um die Seilscheiben 88 herumgeführten
Seile 86 erstrecken sich von den Seilscheiben 88 nach vorn
und sind mit zwei Lenksteuerhebeln 92 verbunden, die mit
Hilfe von zwei Schwenkzapfen 94 unabhängig voneinander auf
dem Träger 50 schwenkbar gelagert sind. Die Lenksteuerhebel
92 sind gegenüber dem Träger 50 rückwärtsgeneigt und er
strecken sich über den Bügel 72 hinaus und sind in einem
solchen Abstand von dem Pilotensitz 38 vor diesem angeordnet,
daß der Pilot seine Füße bequem auf den Hebeln 92 abstützen
kann, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Die Lenksteuerhebel 92
sind mit dem einen Ende je einer Schraubenfeder 96 verbunden,
deren anderes Ende mit einer Einstellschraube 98 verbunden
ist, die in an dem Bügel 72 befestigte Muttern 100 geschraubt
ist. Die Einstellschrauben 98 sind an ihren Enden mit Rändel
köpfen oder dergleichen vergehen, so daß die Zugspannung der
Federn 96 verstellt und dadurch auf die Radanordnung 42 eine
zentrierend wirkende, nachgiebige Vorbelastung ausgeübt
werden kann, die bewirkt, daß die Radanordnung am Boden
geradeausfährt. Infolgedessen werden durch Verschwenken der
Lenksteuerhebel 92 durch mit dem Fuß darauf ausgeübten Druck
auf die Lenksteuerarme 84 entsprechende Stellkräfte ausgeübt,
die der Lenkwelle 78 der lenkbaren Radanordnung 42 eine Dreh
bewegung zum Lenken der am Boden befindlichen Gondel ertei
len. An den äußeren Enden der Lenksteuerhebel 92 sind Füh
rungsringe 102 montiert, durch die sich Lenksteuerseile 26
zu den Hinterkantenteilen des Tragschirms 12 erstrecken.
Diese Lenksteuerseile 26 sind mit dem Gondelgestell durch
Befestigungselemente 104 auf entgegengesetzten Seiten des
hinteren Gestellteils 56 verbunden. Infolgedessen bewirken
die Schwenkbewegungen, die zum Lenken der am Boden befind
lichen Gondel über die Lenksteuerarme 84 den Lenksteuer
hebeln 96 erteilt werden, über die Lenksteuerseile 26 ein
Auslenken der in Richtung der Querachse im Abstand vonein
ander angeordneten Teile der Hinterkante 24 des Tragschirms
zwecks aerodynamischer Lenkung des Tragschirms bzw. des Luft
fahrzeuges in der Luft.
Das Gondelgestell 40 wird auf dem Boden mit der
lenkbaren Vorderradanordnung 42 und den Hinterradanordnun
gen 44 abgestützt, wie vorstehend beschrieben wurde. Jede
der Hinterradanordnungen 44 ist in der üblichen Weise am Ende
eines rohrförmigen Beins 106 schwenkbar gelagert. Dies ist
in den Fig. 3 und 8 deutlich erkennbar. Die Schwenkrad
anordnungen 44 sind in beträchtlichem Abstand seitwärts von
dem langgestreckten Gestellteil 56 angeordnet und mit diesem
durch anliegende, unten offene U-Profilträger 108 verbunden,
die beispielsweise durch Schweißung an der Unterseite des
hinteren Gestellteils 56 befestigt sind, und sich von die
sem weniger weit seitwärts erstrecken als die Beine 106. Die
U-Profilträger 108 sind an ihren auf entgegengesetzten Sei
ten des hinteren Gestellteils angeordneten Enden mit je
einer Schwenklagerung 110 versehen, die das zugeordnete
Bein 106 mit dem U-Profilträger verbindet, so daß das Bein
106 aus der in den Fig. 3, 8 und 19 gezeigten, ausge
klappten Stellung in die in den Fig. 20 und 22 gezeigte,
eingeklappte Stellung verschwenkbar ist. Diese Verschwen
kung der Beine 106 aus der ausgeklappten in die eingeklappte
Stellung erfolgt über einen Winkel von etwa 270 Grad, weil
sich jedes Bein 106 von jenem Ende des zugeordneten U-
Profilträgers 108 erstreckt, das dem mit der Schwenklage
rung 110 versehenen Ende entgegengesetzt ist. Infolgedessen
gewährleisten die auslegerartigen U-Profilträger 108 eine
genügende Abstützung der ausgeklappten Beine. Bei ausge
klappten Beinen 106 gewährleisten die Schwenkradanordnungen 44
nicht nur im Zusammenwirken mit der lenkbaren Vorderradan
ordnung 42 eine feste und stabile Abstützung auf dem Boden,
sondern bewirken sie unter der Einwirkung von Seitenwind
kräften automatisch eine Veränderung der Richtung der Vor
wärtsbewegung der Gondel in die Gegenrichtung der vorherrschen
den Winde, so daß das Aufblasen des Tragschirms beim Start
gewährleistet wird.
Insbesondere aus den Fig. 7, 8, 12 und 13 geht
hervor, daß die beiden Lasttragseile 16 und 18 jedes Paars
an der Gondel über Seile 16′ und 20′ und Anker 112 und 114
angelenkt sind, die im Abstand voneinander im Bereich von
entgegengesetzten Enden eines Tragarms 116 montiert sind. Auf
entgegengesetzten Seiten der Längsachse des Gondelgestells
sind zwei Paare von Tragarmen 116 angeordnet, deren Stellung
durch Positionierhebel 118 bestimmt wird, die durch Doppel
scharniere 120 mit den entgegengesetzten Enden des Querträgers
68 verbunden sind. Wie in den Fig. 12 und 13 deutlich er
kennbar ist, bestimmt jede Doppelscharnieranordnung 120 eine
durch einen am Gondelgestell befestigten Schwenkzapfen 122
definierte, vertikale Schwenkachse, um die ein Positionier
hebel 118 gegenüber dem Gondelgestell in einer allgemein
horizontalen Ebene verschwenkbar ist. Ein an dem Positionier
hebel 118 befestigter Schwenkzapfen 124 definiert eine zweite
Achse, um die der Positionierhebel 118 in einer allgemein
vertikalen Ebene verschwenkbar ist. Um den Schwenkzapfen 124
wird der Positionierhebel 118 unter der Einwirkung von
aerodynamischen Auftriebskräften verschwenkt, die auf den
Tragschirm einwirken und auf die Tragarme 118 über die Last
tragseile 16 und 20 übertragen werden. Wenn durch das Spannen
der Lasttragseile die Positionierhebel 118 in Endstellungen
verschwenkt worden sind, befinden sich die Tragarme in Wirk
stellungen, die der geometrischen Beziehung zwischen der Gon
del 14 und dem Tragschirm 12 entsprechen. Die Wirkstellung
des Tragarms 116 wird ferner durch die Stellung beeinflußt,
in die der Positionierhebel 118 um den Schwenkzapfen 122 ver
schwenkt worden ist. In der Stellung, in die der Tragarm 116
durch seine Längsbewegung gegenüber dem Gondelgestell gebracht
wird, wird der Tragarm durch Festlegeeinrichtungen festgelegt,
die auf beiden Seiten des Gondelgestells vorgesehen und all
gemein mit 126 bezeichnet sind. Diese Einrichtungen sind in
den Fig. 12 und 13 deutlich dargestellt.
Die einstellbare Festlegeeinrichtung 126 besitzt
eine Seilschleife 128, die an entgegengesetzten Enden mit
Ankern 130 und 132 an dem vorderen Gestellteil 50 und dem
hinteren Gestellteil 56 verankert ist. Dies ist in Fig. 8
deutlich gezeigt. Auf der Seilschleife 128 sind Rastteile
134 in Abständen voneinander montiert, die mit einer ge
eigneten Markierung, beispielsweise einer Farbcodierung,
versehen sind. Am äußeren Ende jedes Positionierhebels 118
ist eine geschlitzte Rastaufnahme 136 befestigt, die einen
der Rastteile 134 aufnehmen kann, wie in Fig. 13 deutlich
gezeigt ist. Auf diese Weise wird der Positionierhebel 118
an einer vorgewählten Stelle der Seilschleife 128 befestigt.
Vor dem Flug sind die Seilschleifen 128 schlaff und werden
die Positionierhebel 118 durch am oberen Ende des Mastes 52
verankerte Seile in einer angehobenen Stellung gehalten. Bei
in dieser Stellung befindlichen Positionierhebeln 118 werden
die auf den Positionierhebeln verschiebbaren, schleifenförmi
gen Enden 137 der Seile 135 auf einziehbare Zapfen 139 gehängt,
wie in Fig. 8 deutlich gezeigt ist, so daß die Seile 135 dann
gemäß Fig. 16 gespannt sind. Wenn unter der Einwirkung des
auf den Tragschirm 12 wirkenden aerodynamischen Auftriebes
die Lasttragseile 16 und 20 gespannt werden, üben diese auf
die Positionierhebel 118 eine aufwärtsgerichtete Zugkraft
aus, so daß sie aufwärts in die Endstellung verschwenkt wer
den, in der die Seilschleifen 128 straff gespannt und die
Seile 135 schlaff sind. Dies ist in der Fig. 14 gezeigt. Je
nach der vorgewählten Stelle, an der die Seilschleifen 128 an
den Enden der Positionierelemente 118 festgelegt sind, wer
den die Winkelstellungen der Positionierhebel 118 durch die
straffen Seilschleifen 128 bestimmt. Dies ist in der Fig. 15
gezeigt. Infolgedessen ermöglichen die einstellbaren Fest
legeeinrichtungen 126 eine Veränderung der Lage des Schwer
punktes der Gondel gegenüber den Tragarmen 116 entsprechend
dem Gewicht des Piloten. Es hat sich gezeigt, daß diese Ein
stellung der Lage des Schwerpunktes des der Gondel gegenüber
den Verankerungspunkten, an denen die Lasttragseile des Trag
schirms mit der Gondel verbunden sind, zur Aufrechterhaltung
einer optimalen geometrischen Beziehung für einen gefahr
losen Flug im Rahmen der Erfindung erforderlich ist.
In den Fig. 12 und 13 ist ferner deutlich ge
zeigt, daß auf den den einstellbaren Festlegeeinrichtungen
126 zugeordneten Rastaufnahmen 136 ferner je ein Führungs
ring 138 montiert ist, durch den hindurch sich die Lenk
steuerseile 26 von der Lenksteuerung 46 zum Tragschirm er
strecken. Alle Führungsringe 138 und alle Anker 112 und 114
für die Lasttragseile befinden sich in eingestellten Stellun
gen seitwärts von dem Piloten, der auf dem Pilotensitz 38
sitzt, der auf dem vorderen Gestellteil 50 vor dem Mast 52
angeordnet ist, mit dem der Querträger 68 verbunden ist. In
folgedessen sind die Einrichtungen zum Positionieren der
Tragarme und zum einstellbaren Festlegen derselben abge
stützt. Das vorgenannte vortriebsschuberzeugende Triebwerk 48
ist auf dem Gondelgestell hinter dem Mast 52 auf zwei Trag
leisten 140 abgestützt, die auf entgegengesetzten Seiten der
Längsachse des Gondelgestells an dem Querträger 68 befestigt
sind und parallel zueinander von ihm vorstehen. Wie in der
Fig. 3 deutlich gezeigt ist, sind die Tragleisten mit
Stangen 142 versteift, die an ihren unteren Enden an den
Knotenblechen 54 befestigt sind, die den hinteren Gestell
teil 56 und den Mast 52 miteinander verbinden. Wie in den
Fig. 9 und 10 deutlich gezeigt ist, ist das vortriebsschub
erzeugende Triebwerk 48 auf einer Tragplattform 144 aufgebaut,
die auf die Tragleisten 140 aufgeschoben und mit Festlege
elementen 146 auf ihr festgelegt ist. Auf zwei Stoßdämpfern
148 ist ein Lagerkörper 150 montiert, der einer Kraftüber
tragung 152 zugeordnet ist, die mit zwei handelsüblichen Ver
brennungsmotoren 154 von geringem Gewicht in Antriebsverbin
dung steht. Von den Verbrennungsmotoren 154 erstrecken sich
zu der Längsachse des Gondelgestells parallele Abtriebs
wellen 154 in einander entgegengesetzten Richtungen. Diese
Abtriebswellen 154 sind über endlose Riemen 156 der Kraft
übertragung 152 mit angetriebenen Riemenscheiben 158 bzw.
160 antriebsverbunden, die zueinander koaxial und in dem
Lagerkörper 150 drehbar gelagert sind. Die vordere Riemen
scheibe 158 ist mit einer Antriebswelle 162 verbunden, die
koaxial eine Antriebs-Hohlwelle 164 durchsetzt, die mit
der hinteren Riemenscheibe 160 verbunden ist. Dies ist in
der Fig. 10 deutlich gezeigt. Infolgedessen drehen sich
die Antriebswellen 162 und 164 gegensinnig. Die Antriebs
wellen 162 und 164 sind mit je einem der gegenläufig um
laufenden Druckpropeller 166 und 168 verbunden, die ober
halb des hinteren Endteils des hinteren Gestellteils 56
angeordnet sind. Dies ist in der Fig. 7 deutlich gezeigt.
Da die Propeller 166 und 168 gegenläufig rotieren und mit
den koaxialen Riemenscheiben 158 und 160 der Kraftübertra
gung 152 verbunden sind, bewirken sie bei ihrer durch die
Motoren bewirkten Drehung einen Ausgleich von Seitenschub
kräften. Kraftstoff für den Betrieb der beiden Motoren 154
wird einem Kraftstofftank 170 entnommen, der auf dem hinte
ren Gestellteil 56 unter der Tragplattform 144 im Bereich
des Mastes 52 vor den Propellern 166 und 168 angeordnet ist.
Dies ist in Fig. 7 deutlich gezeigt. Am hinteren Gestell
teil 56 können Beschläge 172 zum Festlegen des Kraftstoff
tanks vorgesehen sein. Dies ist in Fig. 19 deutlich gezeigt.
In den Fig. 3, 17 und 28 erkennt man einen all
gemein mit 174 bezeichneten Propellerschutz mit offenem Rah
men. Der Propellerschutz besitzt zwei allgemein halbkreisför
mige Teile 176, die aus einem zusammengelegten Zustand in
eine Stellung gebracht werden können, in der sie mittels
des hinteren Gestellteils 56 und einer zu ihr parallelen,
oberen Tragleiste 178, die am oberen Ende des Mastes 52
starr befestigt ist und sich von ihm rückwärts erstreckt,
an dem Gondelgestell befestigt werden können. Jeder Teil 176
des Propellerschutzes besitzt zwei bogenförmige Außenrohre 180,
die im Bereich ihrer einander entgegengesetzten Enden durch
Verbindungsleisten 182 und 184 miteinander verbunden sind.
Parallel und im Abstand voneinander angeordnete, bogenförmige
Innenstäbe 186 sind durch Verbindungsleisten 188 miteinander
verbunden und aus der in Fig. 18 gezeigten, eingezogenen
Stellung in die in Fig. 3 gezeigte, ausgefahrene Stellung
bewegbar, in der der Propellerschutz auf dem Gondelgestell
montiert werden kann. Die offenen unteren Enden der Außen
rohre 180 werden auf Zapfen 190 aufgesteckt, die von ent
gegengesetzten Seiten des hinteren Gestellteils 56 vor
stehen (Fig. 19). Die offenen oberen Enden der Innenstäbe
186 werden auf Zapfen aufgesteckt, die von entgegengesetzten
Seiten der Tragleiste 178 vorstehen (Fig. 17). Nach dieser
Montage werden die Bogenstäbe 180 und 186 auf den Zapfen 190
und 192 mit abnehmbaren Befestigungselementen 194 festgelegt,
so daß der fertige Propellerschutz einen starren offenen Rah
men bildet.
Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß
den Motoren 154 des vortriebsschuberzeugenden Triebwerks 48
eine vom Piloten betätigbare Drosselklappensteuerung zugeord
net ist, mit deren Hilfe der von dem Triebwerk 48 auf die
Gondel 14 ausgeübte Vortriebsschub reguliert werden kann.
In den Fig. 4, 5, 5A und 6 ist dieser Vortriebsschub
durch Schubvektoren T dargestellt. Wenn sich der Tragschirm
in einer für den Start bestimmten Fluglage befindet, in
der der Anstellwinkel durch die relativen Längen der den
Tragschirm mit dem Gondelgestell verbindenden Lasttragseile
bestimmt wird, bewirkt der Vortriebsschub eine Beschleuni
gung der Gondel 14 auf eine konstante Reisegeschwindigkeit V.
Daher braucht zum Starten des Flugzeuges nur der ausgebrei
tete Tragschirm durch Bodenpersonal vom Boden in eine Stellung
gehoben zu werden, in der er annähernd die in Fig. 4 ge
zeigte Fluglage für den Start einnimmt.
Wie am besten in der Fig. 1A erkennbar ist, er
strecken sich die Verbindungsseile 16′ und 20′ zwischen den
am Tragarm 116 vorgesehenen Ankern und dem Tragschirm durch
Führungsschleifen 196 hindurch, die an den äußeren Enden von
biegsamen Stangen 198 befestigt sind. Diese Stangen 198 sind
auf den Positionierhebeln 118 im Bereich der Tragarme 116
mit auf den Hebeln 118 drehbar gelagerten Ringen 199 winkel
verstellbar gelagert (Fig. 13). Infolgedessen werden die
Lasttragseile des Tragschirms im schlaffen Zustand im Ab
stand von den Propellern gehalten, weil die bogenförmigen
Bewegungsbahnen der an den Enden der Stangen 198 vorgesehe
nen Führungsschleifen 196 beträchtlich außerhalb des Propeller
schutzes 174 liegen.
Im Betrieb des auf der Gondel vorgesehenen, vor
triebsschuberzeugenden Triebwerks 48 wird die mit Rädern
auf dem Boden fahrende Gondel nach vorn beschleunigt, so daß der
in der Fluglage für den Start befindliche Tragschirm sofort
aufgeblasen wird (Fig. 4). Wenn die vorwärtsfahrende Gondel
zu steigen beginnt, wird der Tragschirm aus dieser Fluglage
für den Start gegenüber der Gondel nach vorn verschwenkt.
Die bei der Vorwärtsbewegung des Luftverhältnisses auf den
Flügeltragschirm ausgeübten Kräfte entsprechen einem vor
herbestimmten Auftriebs-Luftwiderstands-Verhältnis von
etwa 3 : 1. Diese Kräfte sind durch den Auftriebsvektor L
und den Luftwiderstandsvektor D dargestellt. Beim Start ist
der Auftriebsvektor L relativ groß, weil in der Fluglage
für den Start der Anstellwinkel des Tragschirms und daher
auch der Luftwiderstandsvektor D relativ groß ist. Infolge
dessen bewirkt die beim Start auf den Tragschirm einwirkende,
resultierende aerodynamische Kraft R eine Verschwenkung des
Tragschirms zu der in Fig. 5 gezeigten Fluglage für den
Steigflug, weil der Schubvektor T größer ist als der Luft
widerstandsvektor D. Wenn infolge des Verschwenkens der
Fluglage des Tragschirms gegenüber dem Boden der Auftriebs
vektor zur Vertikalen hin gedreht wird, bleibt die vertikale
Auftriebskomponente L v größer als der Lastvektor W, wenn
der Betrag des Schubvektors T sich dem Betrag des Luftwider
standsvektors D nähert. Die in der Fig. 6 gezeigte stationäre
Fluglage für den Horizontalflug nimmt der Tragschirm ein, wenn
der Betrag des Luftwiderstandsvektors D gleich dem Betrag des
Vortriebsschubvektors T und der Betrag der vertikalen Auf
triebskomponente L v gleich dem Betrag des Lastvektors W ist.
Beim Vorwärtsflug mit der konstanten Vorwärtsreisegeschwindig
keit wird der Horizontalflug unter dem Einfluß eines Aus
gleichsschubes T aufrechterhalten, der bewirkt, daß die
resultierenden Kräfte R und R′ einander gleich bleiben, wie
dies in Fig. 6 gezeigt ist.
In der Fig. 5A ist die Fluglage dargestellt, die
der Tragschirm 12 im Gleitflug bzw. im motorlosen Sinkflug
einnimmt, wenn der Schub gleich Null ist und der Vektor der
durch den Auftriebsbeiwert und den Luftwiderstandsbeiwert D
bedingten, resultierenden aerodynamischen Kraft R vertikal
und im Betrag gleich dem Lastvektor W ist. Infolgedessen
kann man eine gefahrlose Sinkgeschwindigkeit erzielen, wenn
man den Schub von seinem in der Fig. 6 dargestellten Be
trag für den Horizontalflug auf Null vermindert. Jede Er
höhung oder Verminderung des Schubes von diesem Wert für
den Horizontalflug bewirkt eine entsprechende Änderung der
Fluglage des Tragschirms zu den in den Fig. 5 und 5A ge
zeigten Stellungen, ohne daß dabei die Vorwärtsreisegeschwin
digkeit verändert wird, weil die beschriebene geometrische
Beziehung vorhanden ist, die dadurch bedingt ist, daß die
den Ankerpunkt 112 mit der Vorderkante des Tragschirms ver
bindenden Lasttragseile kürzer und die den Ankerpunkt 114 mit
im Abstand hinter der Vorderkante angeordneten Stellen des
Tragschirms verbindenden Lasttragseile länger sind, die
Ankerpunkte auf dem Tragarm 116 im Längsabstand voneinander
angeordnet sind, und die Lage des Schwerpunktes der Gondel
gegenüber dem Tragarm 116 verändert worden ist.
Man erkennt, daß ein Luftfahrzeug der vorstehend
beschriebenen Art zu seiner Unterbringung leichter auf ein
geringeres Volumen gebracht werden kann, weil der flexible
Flügeltragschirm 12 zusammenlegbar ist. Dank seiner be
schriebenen Konstruktion ist auch die Gondel auf eine ver
minderte Größe für die Unterbringung zusammenklappbar und
zusammenlegbar. In der Fig. 22 sind verschiedene Teile des
auseinandergenommenen Luftfahrzeuges gezeigt. Man erkennt,
daß der Tragschirm 12 ähnlich zusammengelegt und zusammen
gefaltet ist wie ein üblicher Fallschirm und daß das vor
triebsschuberzeugende Triebwerk 48 von dem Gondelgestell
abgenommen worden ist. Von dem Gondelgestell sind auch die
beiden Teile 176 des Propellerschutzes abgenommen worden.
Zum Zusammenlegen der Gondel 40 auf ein kleineres Volumen
sind der Träger 50 und der hintere Gestellteil 52 so zu
sammengeklappt worden, daß sie in geringem Abstand von
einander parallel angeordnet sind, wobei die eingeschwenkten
Positionierhebel 118 von dem Querträger 68 herunterhängen.
Die die Hinterradanordnungen 44 tragenden Beine 106 sind aus
ihrer ausgeklappten Stellung um mehr als 180° in Stellungen
geklappt worden, in denen die Beine 106 an den Tragleisten 140
anliegen, die von dem Querträger 68 vorstehen, so daß die
schwenkbaren Hinterradanordnungen 44 nahe beieinanderliegen.
Infolgedessen ist das eine Bein 106 kürzer als das andere.
Nach dem Abnehmen, Zusammenlegen oder Zusammenklappen dieser
Teile des Luftfahrzeuges kann dieses in sehr kompakter Form
verstaut und zu einem Startplatz transportiert werden. Dort
wird das Gondelgestell 40 in der vorstehend beschriebenen
Weise aufgeklappt, das vortriebsschuberzeugende Triebwerk 48
auf dem aufgeklappten Gondelgestell aufgebaut und der
Propellerschutz ausgezogen und montiert. Danach kann der
Tragschirm 12 auseinandergefaltet und hinter dem aufgeklappten
Gondelgestell auf den Boden gelegt werden. Nun können die
Lasttragseile an den Ankerpunkten 112 und 114 befestigt und
die Lenksteuerseile 26 an den Lenksteuerhebeln 92 befestigt
werden. Dann ist das Luftfahrzeug startbereit.
Für den Fachmann versteht es sich, daß die vor
stehend beschriebenen, bevorzugten Ausführungsformen im
Rahmen der Erfindung abgeändert werden können. Gemäß der vor
stehenden Beschreibung besteht ein grundlegendes Merkmal der
vorliegenden Erfindung darin, daß das mit einem Tragschirm
versehene Luftfahrzeug seine Flugrichtung automatisch
stabilisiert, weil es mit den gegenläufigen Druckpropellern
166 und 168 versehen ist. Wenn man zwei gegenläufige Pro
peller verwendet, die unter Steuerung durch dieselbe Drossel
klappe mit gleicher Drehzahl rotieren, wird das Drehmoment
beseitigt, das normalerweise in bekannten Fahrzeugen dieser
Art auftritt, deren Vortrieb nur durch ein einziges Trieb
werk und einen einzigen Propeller erzeugt wird. Das von
einem einzigen Propeller erzeugte Drehmoment bewirkt ein
Rollmoment, d. h., eine ständig auf das Luftfahrzeug aus
geübte Drehkraft. Gemäß der Erfindung werden dieses Roll
moment und die dadurch bedingte ständige Drehkraft durch
die Verwendung von gegenläufigen Propellern vermieden, so daß
es bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung nicht
notwendig ist, zum Ausgleich des von einem einzigen rotieren
den Propeller erzeugten Drehmoments ein oder mehrere Seiten
ruder oder andere die Flugrichtung beeinflussende Elemente
vorzusehen.
Man kann aber im Rahmen der Erfindung auch einen
einzigen Motor und einen einzigen Druckpropeller verwenden,
wenn für einen geeigneten Mechanismus zum Drehmomentausgleich
gesorgt wird. Ein derartiger automatisch wirksamer Mechanis
mus ist in den Fig. 23 und 24 gezeigt. Das vorwärtsschub
erzeugende Triebwerk 248 besitzt einen einzigen Motor 249
und einen einzigen Propeller 251. Das Triebwerk 248 ist am
Gondelgestell hinter dem Mast 252 an einer oberen Tragleiste
278 mittels einer Schwenklagerung 253 aufgehängt. An der obe
ren Tragleiste 278 sind zwei Paare von Lappen oder Tragstücken
255 starr befestigt, von denen jeder bzw. jedes abnehmbare
Längszapfen 257 trägt. Auf den Zapfen 257 sind Triebwerks
tragarme 259 und 261 schwenkbar gelagert, die starr mit
einem Rahmen 258 verbunden sind, der den Motor 249 und den
Schubpropeller 251 trägt. In der Fig. 24 erkennt man, daß
ein von hinten gesehen im Gegensinn des Uhrzeigers rotieren
der Propeller auf die Gondel ein seiner Drehrichtung entgegen
gesetztes Drehmoment ausübt. Die von dem Druckpropeller 262
erzeugte Drehkraft wird dadurch automatisch ausgeglichen,
daß das vortriebsschuberzeugende Triebwerk 248 etwas aus der
vertikalen Achse herausgeschwenkt wird, wie bei 263 gezeigt
ist. Durch diese Verschwenkung wird auf das Fahrzeug ein
gegengleiches Moment ausgeübt, die das von dem Propeller
erzeugte Drehmoment ausgleicht. Beim normalen geraden Vor
wärtsflug ist daher das Triebwerk 248 aus der Mittellage ver
schwenkt. In einer derartigen Gondel soll dieses Ausschwen
ken je nach dem Motor nur über einen angemessen kleinen
Winkel erfolgen. Es sind Anschlaglappen 261 vorgesehen, die
verhindern, daß das Triebwerk 248 unbeabsichtigt so weit
verschwenkt wird, daß der Propeller mit dem Propellerschutz
274 in Berührung kommt.
Im Rahmen der Erfindung können ein einziger Motor
und ein einziger Druckpropeller mit Drehmomentausgleich in
Kombination mit einem neuartigen Lenkmechanismus verwendet
werden. Eine derartige abgeänderte Ausführungsform ist in
den Fig. 25 und 26 gezeigt. Dort erkennt man, daß das vor
triebsschuberzeugende Triebwerk 348 mit einem einzigen Motor
und einem einzigen Druckpropeller ebenso wie in den bevor
zugten Ausführungsformen gemäß den Fig. 3, 9 und 10 auf
der Tragplattform 344 und den Tragleisten 340 montiert ist.
Während jedoch gemäß Fig. 3 die Hebel 118 auf dem Quer
träger 68 montiert sind, besitzt die abgeänderte Ausführungs
form Hebel 318, die an den Enden eines querverschiebbaren
horizontalen Tragrohrs 351 schwenkbar gelagert sind, das
in der Hülse 353 verschiebbar gelagert ist. Die Hülse 353
ist in bezug auf den Mast 352 starr montiert. Das Tragrohr
351 und die Hülse 353 sind miteinander durch ein von Piloten
betätigbares mechanisches Gestänge (nicht gezeigt) verbunden,
mit dem der Pilot die Stellung des Rohrs 351 in der Hülse 353
in der Querrichtung beispielsweise mit einem Handhebel
ständig steuern kann. In der neutralen Stellung für einen
geraden Vorwärtsflug ist das Rohr etwas aus der Mittellage
verschoben, so daß der Schwerpunkt der Gondel gegenüber dem
Tragschirm in einer solchen Richtung verlagert ist, daß das
durch die Drehung des einzigen Propellers erzeugte Dreh
moment ausgeglichen wird.
Für den Fachmann versteht es sich, daß mit dieser
Einrichtung das Flugzeug gelenkt werden kann. Wenn der Pilot
den Handhebel nach links und dadurch das Rohr 351 in der
Hülse 353 nach rechts bewegt, so daß der Schwerpunkt der
Gondel weiter (in Fig. 25 nach links) verlagert wird,
fliegt das Luftfahrzeug eine Kurve in der Richtung der
Verlagerung des Schwerpunktes. Das bedeutet beispielsweise,
daß eine Bewegung des Handhebels aus der neutralen Stellung
nach links zu einer entsprechenden Querverlagerung des Trag
schirms gegenüber der Längsachse der Gondel nach rechts
führt, so daß der Schwerpunkt des Luftfahrzeuges nach links
verlagert wird. Diese Verlagerung des Schwerpunktes bewirkt
notwendigerweise einen Kurvenflug nach links. Wenn das Luft
fahrzeug die gewünschte Kurve geflogen hat, bringt der Pilot
den Hebel wieder in die neutrale Stellung, so daß das Trag
rohr 351 und die Hülse 353 wieder in die vorherbestimmte
Stellung zurückkehren, in der der Schwerpunkt eine Lage hat,
in der das Drehmoment beim Geradeausflug ausgeglichen wird.
Wenn dieser Lenkmechanismus vorhanden ist, ist
es nicht mehr notwendig, für einen Kurvenflug des Fahrzeuges
die Hinterkante 24 des flexiblen Flügels 12 mittels der
Lenksteuerseile 26 zu steuern, so daß diese und die ihnen
zugeordneten Anschlußteile, beispielsweise die Verankerun
gen 138 und 102, entfallen können. Die Form des flexiblen
Flügels 12 wird jetzt im Flug nicht mehr verändert, und ein
Kurvenflug des Fahrzeuges wird dadurch bewirkt, daß zum Ver
lagern des Schwerpunktes die Gondel gegenüber dem horizonta
len Tragrohr 351 und dem Tragschirm seitwärts verschoben
wird.
Aus den vorhergehenden Absätzen geht hervor, daß
der eine Schwerpunktverlagerung bewirkende Lenkmechanismus
der anhand der Fig. 25 und 26 beschriebenen Art auch in
den bevorzugten Ausführungsformen mit zwei Motoren und zwei
gegenläufigen Propellern verwendet werden kann. In einer
derartigen Ausführungsform der Erfindung wird der schwer
punktverlagernde Mechanismus nicht zum Drehmomentausgleich
benötigt, sondern nur zum Lenken verwendet. Dabei sind das
ganze Gondelgestell und das vortriebsschuberzeugende Trieb
werk auf der Längsachse zentriert, wenn das Luftfahrzeug
geradeaus nach vorn fliegt. Zum Einleiten eines Kurven
fluges nach links oder rechts wird der Lenkhebel derart be
wegt, daß das horizontale Tragrohr nach links oder rechts
geschoben und dadurch der Schwerpunkt verlagert und auf den
Tragschirm eine unausgeglichene Querkraft ausgeübt wird,
so daß das Luftfahrzeug eine Links- oder Rechtskurve fliegt.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein Trieb
werk mit zwei Motoren und zwei gegenläufigen Propellern vor
gesehen und werden die beiden Motoren durch je eine Drossel
klappe gesteuert, wobei zur Betätigung der Drosselklappen
beispielsweise zwei Hebel vorgesehen sind. Mit Hilfe der
getrennten Drosselklappen kann der Pilot das Drehzahlver
hältnis der beiden Motoren und daher auch das Drehzahl
verhältnis der beiden gegenläufigen Propeller bestimmen.
Wenn die Motoren mit unterschiedlichen Drehzahlen laufen,
rotieren auch die beiden Propeller mit unterschiedlichen
Drehzahlen, so daß sie unterschiedliche Drehmomente erzeu
gen. Diese Drehmomentdifferenz kann dann für einen ge
wünschten Kurvenflug des Luftfahrzeuges ausgenutzt werden.
Für eine Linkskurve erhöht der Pilot die Leistung des Motors,
der jenen Propeller antreibt, der auf das Luftfahrzeug ein
Drehmoment nach links ausübt (oder vermindert er die Leistung
des anderen Motors). Nach dem Fliegen der gewünschten Kurve
werden die Drosselklappen in dieselbe Stellung gebracht, so
daß die Propeller wieder mit derselben Drehzahl rotieren.
Auch in dieser Ausführungsform braucht das Luftfahrzeug nicht
mehr durch Beeinflussung der Kante 24 des Tragschirms ge
steuert zu werden und können die Lenksteuerseile 26 sowie
die ihnen zugeordneten Anschlußteile entfallen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in
der Fig. 27 gezeigt und besitzt Entenruder 401 in Form von
Blättern 403 und 405 oder dergleichen, die am vorderen Teil
der Gondel 414 montiert sind. Diese Blätter oder Entenruder
beeinflussen die Längsneigung des Gondelgestells und damit
des Tragschirms. Es ist gezeigt, daß die Blätter 403 und 405
starr an den Enden einer Schwenkachse 407 befestigt sind,
die drehbar in zwei Lappen 409 gelagert ist, die auf der
Gondel montiert sind und sich von ihr nach vorn erstrecken.
Die Neigung der Entenruder kann mittels eines Handhebels 411
gesteuert werden, der auf dem Hauptträger 450 des Gestells
schwenkbar gelagert ist. Mit dem Hebel 411 ist schwenkbar
ein Hebelgestänge 413 verbunden, das die Stellung eines an
der Schwenkachse angebrachten Arms 415 bestimmt. Durch Drücken
des Hebels 411 nach vorn verschwenkt der Pilot die Blätter
derart, daß ihre Vorderkante abwärtsgekehrt ist. Durch eine
Rückwärtsbewegung des Hebels 411 werden die Blätter in eine
aufwärtsgekehrte Stellung verschwenkt. Bei Verwendung von
Entenrudern 401 gemäß der Erfindung fliegt das Luftfahrzeug
nicht wie in den bevorzugten Ausführungsformen im Vorwärts
flug stets mit derselben Vorwärtsgeschwindigkeit, sondern
kann mit Hilfe der Entenruder die Vorwärtsgeschwindigkeit
des Luftfahrzeuges gesteuert und erhöht werden. Wie im Zu
sammenhang mit den bevorzugten Ausführungsformen angegeben
wurde, bewirkt dort eine Verstärkung des Schubes im wesent
lichen nur einen Steigflug des Luftfahrzeuges, aber nicht
notwendigerweise eine Erhöhung der Vorausgeschwindigkeit.
Mit Hilfe von Entenrudern kann ein stärkerer Schub auch in
eine höhere Vorausgeschwindigkeit umgesetzt werden, wenn man
die Blätter 403 und 405 abwärtsneigt, so daß das Luftfahr
zeug nicht steigen kann. Wenn man die Blätter 403 und 405 so
einstellt, daß ihre Vorderkante aufwärtsgekehrt ist, kann man
die Steigfähigkeit des Luftfahrzeuges verbessern. Zweckmäßig
ist ferner am vorderen Ende der Gondel ein vertikales Enten
ruder (nicht gezeigt) montiert, das die Seitwärtssteuerung
verbessert.
In der in Fig. 27 gezeigten Ausführungsform der
Erfindung werden die Blätter 403 und 405 vorzugsweise gemein
sam gesteuert, beispielsweise mit dem einzigen Steuerknüppel
oder -hebel 411, so daß beide stets dieselbe Neigung haben.
In dieser Ausführungsform dient das Entenruder zur Beein
flussung der Vorwärtsgeschwindigkeit des Luftfahrzeuges und
zur Unterstützung des Steigfluges. Man kann aber die Lenk
barkeit des Luftfahrzeuges verbessern, wenn man die Blätter
403 und 405 so montiert, daß sie getrennt voneinander beweg
bar sind und sie getrennt voneinander steuerbar sind, bei
spielsweise mit Hilfe von zwei nebeneinander angeordneten
Hebeln und Steuergestängen. In diesem Fall kann durch Ein
stellung der Blätter auf unterschiedliche Längsneigungen
dem Luftfahrzeug eine Querneigung erteilt werden, so daß
das Luftfahrzeug eine Links- oder Rechtskurve fliegt.
Außer durch die vorstehend beschriebenen Maßnah
men kann man die Vorausgeschwindigkeit des Luftfahrzeuges
gemäß der Erfindung auch dadurch beeinflussen, daß man den
Schwerpunkt der Gondel in der Längsrichtung verlagert. Bei
spielsweise können gemäß den Fig. 28 und 29 das vortriebs
schuberzeugende Triebwerk 548 und das Motorgehäuse 549 so
montiert werden, daß sie mittels eines vom Piloten betätigten
Mechanismus längsverschiebbar sind. Das Motorgehäuse 549 und
das Triebwerk 548 sind von oben an an einem Tragarm 578
mittels einer aus einem Rohr und einer Hülse bestehenden An
ordnung 551 aufgehängt. Das Motorgehäuse 549 ist unten mittels
einer Führung 553 stabilisiert, die mit dem Mast 552 ver
schiebbar verbunden ist. Durch Verschieben des Motorgehäuses
und des Triebwerks nach vorn wird der Schwerpunkt der Gondel
nach vorn verlagert, so daß das Luftfahrzeug schneller fliegt.
Durch eine Schwerpunktverlagerung nach hinten wird der Flug
des Luftfahrzeuges verlangsamt. Man kann eine Längsverlage
rung des Schwerpunktes auch dadurch ermöglichen, daß der
Sitz für den Piloten verschiebbar ist oder daß eigene ver
schiebbare Gewichte vorgesehen sind, die beispielsweise auf
dem Längsträger 550 verschiebbar sein können.
In der in Fig. 30 gezeigten Ausführungsform ist
die in den bevorzugten Ausführungsformen vorgesehen, T-förmi
ge Anordnung mit den Positionierhebeln 118 und den Tragarmen
116 für den Anschluß der Lasttragseile 18′ und 20′ durch
T-förmige Anordnungen 616 und 618 ersetzt, die sich in der
Längsrichtung erstreckende Tragarme 619 und 621 besitzen,
mit denen die Lasttragseile 616′ und 620′ durch geeignete
Befestigungselemente verbunden sind, sowie Hebel 623 und 625,
die die Tragarme 619 und 621 in der für die bevorzugten Aus
führungsbeispiele beschriebene Weise mit dem Gondelgestell
verbinden. Während des Fluges werden die T-förmigen Anord
nungen 616 und 618 in der gewählten Stellung beispielsweise
mit Seilen 627, 619, 631 und 633 gehalten, die die Enden der
Hebel 619 und 621 mit dem Längsträger 650 des Gestells ver
binden.
In der in Fig. 30 gezeigten Ausführungsform der
Erfindung können die Lasttragseile 616′ und 620′ mit der
Gondel an Punkten verbunden werden, die viel weiter ausein
anderliegen als in den bevorzugten Ausführungsformen. Wenn
dieser Abstand gemäß Fig. 30 größer ist als in den bevor
zugten Ausführungsformen, beispielsweise gemäß Fig. 3,
entspricht der Anstellwinkel des Tragschirms besser dem
Winkel der Gondel. Dies kann insbesondere dann wichtig sein,
wenn beispielsweise gemäß Fig. 27 Entenruder vorgesehen
sind, weil dann die Steuerung verbessert wird.
Für den Fachmann versteht es sich, daß die in den
Fig. 23 bis 30 gezeigten Ausführungsformen der Erfindung
ohne weiteres so ausgeführt werden können, daß das Luftfahr
zeug leicht auseinandergenommen und zusammengelegt und daher
ähnlich wie für die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben,
seine Größe für die Unterbringung und den Transport vermindert
werden kann. Durch die vorgeschlagenen Abänderungen wird daher
die Größe des Luftfahrzeuges bei seiner Unterbringung nicht
vergrößert.
Ferner erkennt der Fachmann ohne weiteres, daß im
Rahmen der Erfindung einige oder alle Räder der Gondel für
die Verwendung auf schneebedeckten Flächen durch Skier oder
Teller ersetzt werden können.
Claims (11)
1. Leichtluftfahrzeug, bestehend aus
einem flexiblen Flügel (12), vorzugsweise einem mit Stauluft aufblasbaren, flexiblen Flügeltragschirm (28), der sich in Flugrichtung zwischen einem Vorderkantenteil und einem Hinterkantenteil erstreckt,
einer Gondel (14) mit einer Längsachse parallel zur Flug richtung,
einem auf der Gondel (14) montierten Triebwerk (48) zur Er zeugung eines Vorwärtsschubes in Flugrichtung
und mehreren Lasttragseilen (16, 20), die die Gondel (14) mit dem Flügel (12) an mehreren auf diesem in Flugrichtung beabstandeten Punkten verbinden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lasttragseile (16, 20) an der Gondel (14) an zwei in Längsrichtung beabstandeten Punkten (112, 114) befestigt sind.
einem flexiblen Flügel (12), vorzugsweise einem mit Stauluft aufblasbaren, flexiblen Flügeltragschirm (28), der sich in Flugrichtung zwischen einem Vorderkantenteil und einem Hinterkantenteil erstreckt,
einer Gondel (14) mit einer Längsachse parallel zur Flug richtung,
einem auf der Gondel (14) montierten Triebwerk (48) zur Er zeugung eines Vorwärtsschubes in Flugrichtung
und mehreren Lasttragseilen (16, 20), die die Gondel (14) mit dem Flügel (12) an mehreren auf diesem in Flugrichtung beabstandeten Punkten verbinden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lasttragseile (16, 20) an der Gondel (14) an zwei in Längsrichtung beabstandeten Punkten (112, 114) befestigt sind.
2. Leichtluftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die in Längsrichtung beabstandeten Punkte, an denen die
Lasttragseile (16, 20) an der Gondel (14) befestigt sind,
aus Ankern (112, 114) bestehen.
3. Leichtluftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Befestigungspunkte (112, 114) auf einem
mit der Gondel (14) verbundenen Tragarm (116) angeordnet
sind.
4. Leichtluftfahrzeug nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch
eine Positioniereinrichtung, die aufgrund eines Spannens der
Lasttragseile (16, 20) den Tragarm (116) in eine Stellung in
seitlichem Abstand von der Gondel (14) positioniert.
5. Leichtluftfahrzeug nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch
eine Festlegeeinrichtung (126) zum Festlegen des Tragarms
(116) in einer Einstellage, in die er längs der Gondel (14)
bewegt worden ist, aufgrund der dem Tragarm (116) durch die
Positioniereinrichtung erteilten Positionierung.
6. Leichtluftfahrzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Positioniereinrichtung einen starr mit der
Gondel (14) verbundenen Querträger (68) besitzt sowie einen
Hebel (118) mit einander entgegengesetzten Enden, an deren
einem der Tragarm (116) starr mit dem Hebel (118) verbunden
ist, und ein Gelenk (120), mit dem der Hebel (118) an seinem
anderen Ende mit dem Querträger (68) gelenkig verbunden ist.
7. Leichtluftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hebel (118) um zueinander rechtwinklige Achsen (122,
124) einwärts- und auswärtsschwenkbar ist, wobei die eine
dieser Achsen (122) eine vertikale Einstellachse ist, um die
herum der Tragarm (116) aufgrund des Spannens der Lasttrag
seile (16, 20) verschwenkbar und mittels der Festlegeeinrich
tung (126) festlegbar ist.
8. Leichtluftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Triebwerk (48) eine kraft
stoffgespeiste Motoranordnung (154) besitzt, die auf der
Gondel (14) montiert ist, und daß das Triebwerk (48) ferner
eine mit der Motoranordnung (154) antriebsverbundene Pro
pelleranordnung aufweist, die um eine parallel zur Längs
achse verlaufende Propellerachse drehbar ist.
9. Leichtluftfahrzeug nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch
eine Drehmomentausgleichseinrichtung zum Ausgleich von durch
die Drehung der Propelleranordnung (166, 168) auf die Gondel
(14) ausgeübten Drehmomentkomponenten.
10. Leichtluftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Bodenlenkeinrichtung (46) und eine
mit dem Flügel (12) verbundene Lenksteuereinrichtung zum
Lenken während des Fluges.
11. Leichtluftfahrzeug nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch
eine vom Piloten betätigbare Einrichtung zum Betätigen der
Bodenlenkeinrichtung und der Lenksteuereinrichtung zwecks
Herbeiführung ähnlicher Lenkmanöver am Boden und während des
Fluges durch gleiche Lenksteuerbewegungen.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/487,221 US4930724A (en) | 1983-03-11 | 1983-03-11 | Powered airfoil canopy aircraft |
US58683284A | 1984-03-06 | 1984-03-06 | |
PCT/US1984/000380 WO1984003479A1 (en) | 1983-03-11 | 1984-03-09 | Powered airfoil canopy aircraft |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3490101T1 DE3490101T1 (de) | 1985-07-11 |
DE3490101C2 true DE3490101C2 (de) | 1989-07-06 |
Family
ID=27048928
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DE19843490101 Granted DE3490101T1 (de) | 1983-03-11 | 1984-03-09 | Motorisch angetriebenes Luftfahrzeug mit Flügeltragschirm |
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IL (1) | IL71211A (de) |
IT (1) | IT1196044B (de) |
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- 1984-03-09 GB GB08428260A patent/GB2146604B/en not_active Expired
- 1984-03-09 DE DE19843490101 patent/DE3490101T1/de active Granted
- 1984-03-11 IL IL71211A patent/IL71211A/xx not_active IP Right Cessation
- 1984-03-12 IT IT20010/84A patent/IT1196044B/it active
- 1984-03-12 KR KR1019840001226A patent/KR920001364B1/ko not_active IP Right Cessation
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GB2146604A (en) | 1985-04-24 |
DE3490101T1 (de) | 1985-07-11 |
IT1196044B (it) | 1988-11-10 |
KR840008138A (ko) | 1984-12-13 |
GB8428260D0 (en) | 1984-12-19 |
GB2146604B (en) | 1987-02-18 |
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