DE3729231A1

DE3729231A1 - VTOL (vertical take-off and landing) aircraft

Info

Publication number: DE3729231A1
Application number: DE19873729231
Authority: DE
Inventors: Hans Mueller; Michael Steinbrecher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-09-02
Filing date: 1987-09-02
Publication date: 1989-03-16

Abstract

A helicopter has a landing framework (10) with landing skids (11), and has a load-bearing framework (18) for an engine (20), an angled drive (21) and drive shafts (23/50, 24/51) for two pairs of rotor blades (25, 26). In order to simplify control, and especially to avoid the use of swash plates for changing the incidence angle of the pairs of rotor blades (25, 26) the landing framework (10) is suspended, with the pilot's seat (14), on the load-bearing framework (18) by means of a load-bearing joint (hinge) (16). Using a handle (28) which is permanently connected to the load-bearing framework (18), the pilot can vary the position of the pilot's seat and can thus vary his weight with respect to the load-bearing framework and thus with respect to the pairs of rotor blades (25), so that the direction of flight of the helicopter is controlled by weight displacement, as a helicopter controlled by weight force. This results in it being possible to mount the pairs of rotor blades rigidly on their drive shafts. The helicopter is used as a recreational aircraft and in agricultural, as well as in other fields. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein senkrecht startendes und landendes Luftfahrzeug, insbesondere einen Hubschrauber, mit wenigstens einem Rotorblätterpaar, das von einem Antriebsmotor unter Zwischenfügung eines Getriebes angetrieben wird, mit einem Traggestell, an dem der Motor, das Getriebe und das wenigstens eine Rotorblätterpaar aufgelagert sind, mit einem Pilotensitz, und mit einem Landegestell.The invention relates to a vertical takeoff and landing Aircraft, in particular a helicopter, with at least one Pair of rotor blades driven by a drive motor with the interposition of a Gear is driven with a support frame on which the motor, the Gearbox and the at least one pair of rotor blades are supported with a pilot's seat, and with a landing gear.

Es gibt eine große Vielzahl senkrecht startender und landender Luftfahrzeuge. Bekannt sind Tragflächenflugzeuge mit schwenkbaren Triebwerken und der wichtigste Vertreter derartiger Luftfahrzeuge, nämlich der Hubschrauber. Die Erfindung betrifft daher im besonderen einen derartigen Hubschrauber.There are a wide variety of vertical take-offs and landings Aircraft. Wing aircraft with swiveling are known Engines and the main representative of such aircraft, namely the helicopter. The invention therefore relates in particular such a helicopter.

Hubschrauber konventioneller Bauweise besitzen meistens ein Rotorblätterpaar, das unter Zwischenfügung eines Zwischengetriebes angetrieben wird; dem Rotorblätterpaar ist meist ein Heckrotor zugeordnet, um die Drehung des Hubschraubers um die vertikale Drehachse des Rotorblätterpaares auszugleichen und einen Geradeausflug zu gewährleisten. Zum Starten, zum Landen und zur Erreichung eines Übergangs zwischen der Startphase und dem Horizontalflug, wird der Anstellwinkel der Rotorblätter mittels eines komplizierten Steuergetriebes verändert, das vom Pilotensitz aus mittels des Steuerknüppels gesteuert wird. Man nennt die Verstellung der Rotorblätter zwecks Übergang zum vertikalen Steigflug in den Horizontalflug "Pitch".Helicopters of conventional design usually have one Pair of rotor blades, with the interposition of an intermediate gear is driven; the pair of rotor blades is usually a tail rotor assigned to the rotation of the helicopter about the vertical axis of rotation balance the pair of rotor blades and a straight flight to guarantee. To take off, land and achieve a Transition between the takeoff phase and level flight, the Angle of attack of the rotor blades using a complicated Control gear changed from the pilot's seat by means of Joystick is controlled. One calls the adjustment of the Rotor blades for the transition to vertical climbing in the Horizontal flight "pitch".

Um den Heckrotor evtl. einsparen zu können, wird dem einen Rotorblätterpaar ein koaxial dazu ausgerichtetes zweites Rotorblätterpaar zugeordnet; beide drehen sich gegenläufig, wodurch der Drehmomentenausgleich erzielt wird. Auch hierbei wird jedes Rotorblätterpaar entsprechend der gewünschten Flugrichtung mittels des pitch verstellt.In order to possibly save the tail rotor, one person A pair of rotor blades a coaxially aligned second Associated rotor blade pair; both rotate in opposite directions, causing the Torque compensation is achieved. Here too, everyone Pair of rotor blades according to the desired flight direction by means of the pitch adjusted.

Die Kompliziertheit diese Verstellgetriebe und die damit verbundenen Wartungen insbesondere der Lage machen einen solchen Hubschrauber sowohl im Anschaffungspreis als auch in den Unterhaltskosten sehr teuer. Gleichwohl ist der Hubschrauber - wie bekannt - einem Tragflächenflugzeug in vieler Hinsicht überlegen und daher werden trotz der hohen Anschaffungs- und Betriebskosten Hubschrauber für alle möglichen Zwecke eingesetzt.The complexity of this adjustment gear and the so associated maintenance, especially the situation, make such a Helicopter in the purchase price as well as in the Maintenance costs very expensive. Nevertheless, the helicopter is like known - superior to a hydrofoil in many ways and therefore, despite the high purchase and operating costs Helicopters used for all possible purposes.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein senkrecht startendes und landendes Luftfahrzeug, insbesondere einen Hubschrauber, der eingangs genannten Art zu verbessern, insbesondere ihn preisgünstiger zu machen, so daß die Anwendungsbereiche eines solchen Hubschraubers noch weiter vergrößert werden können.The object of the invention is a vertically starting and landing aircraft, especially a helicopter, at the beginning to improve the type mentioned, in particular to make it cheaper, so that the application areas of such a helicopter are even wider can be enlarged.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest der Pilotensitz gelenkig um zwei horizontal und senkrecht zueinander verlaufende Achsen am Traggestell aufgehängt ist.This object is achieved in that at least the pilot's seat is articulated by two horizontally and perpendicular to each other extending axes is suspended on the support frame.

Eine besonders vorteilhafte erste Ausgestaltung der Erfindung kann dahin gehen, daß lediglich der Pilotensitz drehbar am Traggestell aufgehängt ist. Dabei ist das Landegestell fest mit dem Traggestell verbunden, es besteht bei einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung auch die Möglichkeit, daß der Pilotensitz am Landegestell befestigt ist und das Landegestell zusammen mit dem Pilotensitz gelenkig um die beiden horizontal senkrecht zueinander verlaufenden Achsen drehbar am Traggestell angehängt ist.A particularly advantageous first embodiment of the invention can go there that only the pilot seat rotatable on the support frame is hung. The landing gear is fixed to the support frame connected, it also exists in a second embodiment of the invention the possibility that the pilot's seat is attached to the landing gear and the landing gear together with the pilot's seat articulated around the two horizontally perpendicular axes rotatable on each other Support frame is attached.

Diese "Aufteilung" der Zelle des Hubschraubers in zwei gegeneinander verschwenkbare Teile gestattet es, daß Gewicht mindestens des Piloten gegenüber der Rotorachse bzw. den Rotorblättern zu verlagern. Damit wird eine Gewichtskraftsteuerung bewirkt, also eine durch die Gewichtsverlagerung des Piloten durch dessen Muskelkraft bewerkstelligte Steuerung, die bei Drachenseglern bzw. bei Ultraleicht-Drachenflugzeugen schon erfolgreich praktiziert wird. Diese bei Hubschraubern jedenfalls neuartige Steuerungsart gestattet es, die Rotorblattpaare starr an den Antriebswellen zu befestigen, so daß die üblicherweise bei den herkömmlichen Hubschraubersystemen zum Steuern der Höhenlage bzw. des Übergangs vom horizontal- in die vertikalen Steig- bzw. Sinkflug und umgekehrt erforderlichen Taumelscheiben zum Verstellen des Rotorblattanstellwinkels nicht mehr erforderlich werden. Die Herstellungs- und Wartungskosten werden dadurch erheblich reduziert.This "division" of the helicopter cell into two parts pivotable relative to one another allow weight to be at least the pilot towards the rotor axis or the rotor blades relocate. This causes a weight control, that is, a through the pilot's weight shift through his muscular strength accomplished control, which with kite gliders or with Ultralight kite aircraft have already been successfully practiced. These in any case, a new type of control for helicopters allows the Fixed rotor blade pairs rigidly to the drive shafts so that the usually in the conventional helicopter systems for controlling the Altitude or the transition from horizontal to vertical climb or descent and vice versa swash plates required for adjustment the rotor blade angle of attack are no longer required. The This significantly reduces manufacturing and maintenance costs.

Dadurch, daß gemäß kennzeichnender Merkmalen des Anspruches 2 zwei gegenläufig sich um eine Achse drehbare Rotorblätterpaare vorgesehen sind, die von dem Motor angetrieben werden, kann der Heckrotor zum Drehmomentenausgleich entfallen.Characterized in that according to the characterizing features of claim 2 two opposite pairs of rotor blades rotatable about an axis are provided are that are driven by the motor, the tail rotor can Torque compensation is not required.

Die Übertragung der Antriebskraft des Motors auf die beiden Antriebswellen erfolgt gemäß kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 4 und 5 mittels eines Kegelzahnradgetriebes, das aus drei Kegelzahnrädern besteht, von denen zwei auf einer Achse fluchtend jeweils mit einer Antriebswelle und das dritte zwischen diesen beiden Kegelzahnrädern mit dem Motor verbunden ist. Die beiden Kegelflächen der sich gegenüberliegenden Kegelzahnräder nehmen das dritte Kegelzahnrad, das mit dem Motor verbunden ist, zwischen sich, und bei Drehung des mit dem Motor gekuppelten Kegelrades um eine Richtung dreht sich das eine Kegelzahnrad in die eine und das andere Kegelzahnrad in die andere Richtung, wodurch die entgegengesetzte, gegenläufige Drehung der Rotorblattpaare erreicht wird. Daß die beiden sich gegenüberliegenden Kegelzahnräder gleich groß sein müssen, damit die Drehzahl der beiden gegenläufig laufenden Rotorblattpaare identisch ist, ist selbstverständlich.The transmission of the engine's driving force to the two Drive shafts take place according to the characterizing features of claims 4 and 5 by means of a bevel gear which consists of three bevel gears exists, two of which are aligned on one axis, each with one Drive shaft and the third between these two bevel gears with connected to the engine. The two conical surfaces of the opposite bevel gears take the third bevel gear that is connected to the motor, between itself, and when rotating with the Motor coupled bevel gear rotates one direction Bevel gear in one and the other bevel gear in the other Direction, causing the opposite, opposite rotation of the Rotor blade pairs is reached. That the two are opposite Bevel gears must be the same size so that the speed of the two opposing pairs of rotor blades is identical Of course.

Erfindungsgemäß bilden bei der ersten Ausführungsform also die Rotoren, das Getriebe und der Motor eine erste Gesamteinheit, deren Komponenten starr miteinander verbunden sind; an dieser Einheit ist der Pilotensitz, das Fahrgestell und eine entsprechende Zuladung beweglich angebracht, wobei selbstverständlich darauf geachtet ist, daß die Schwerpunkte der beiden Teilsysteme bzw. die vertikalen, durch die Schwerpunkte verlaufenden Achsen bzw. Linien übereinstimmen.According to the invention thus form in the first embodiment Rotors, the transmission and the motor a first unit, whose Components are rigidly interconnected; at this unit is the Pilot seat, the chassis and a corresponding payload are movable attached, of course it is ensured that the The focal points of the two subsystems or the vertical ones through which Axes or lines of focus.

Erfindungsgemäß können bei der zweiten Ausführungsform das Rotorsystem, das Getriebe und der Motor zusammen mit dem Landegestell eine erste Einheit bilden; dabei ist dann nur der Pilotensitz beweglich zu den anderen Komponenten angeordnet, wodurch im wesentlichen das gleiche bewirkt wird.According to the invention in the second embodiment Rotor system, the gearbox and the motor together with the landing gear form a first unit; only the pilot's seat is then movable arranged to the other components, thereby essentially that same is effected.

Um die Gewichskraft verlagern zu können, ist bei beiden Ausführungsformen an dem Traggestell für die Rotorblattpaare, das Getriebe und den Motor ein Bedienungsgriff befestigt, und gegenüber diesem Bedienungsgriff kann der Pilot seine Körperlage verändern, um die Flugrichtung des Hubschraubers zu steuern; an diesem Bedienungsgriff sind selbstverständlich Instrumente angebracht und natürlich auch ein Gashebel, gegebenenfalls in Form eines bei Motorrädern bekannten Drehhebels.In order to be able to shift the weight force, is with both Embodiments on the support frame for the rotor blade pairs, the Gearbox and the engine are attached to an operating handle, and opposite With this operating handle, the pilot can change his body position in order to Control the flight direction of the helicopter; on this control handle instruments are of course appropriate and of course a Throttle lever, possibly in the form of a motorbike known Rotary lever.

Selbstverständlich ist es auch möglich, an dem Bedienungsarm eine Art Cockpithaube zu befestigen, damit der Pilot durch den Rotorblattluftstrom nicht belästigt wird.Of course, it is also possible to have one on the operating arm Type cockpit hood to attach so that the pilot through the Rotor blade air flow is not bothered.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.Further advantageous refinements and improvements to Invention can be found in the further subclaims.

Mit dem erfindungsgemäßen Hubschrauber wird ein weitgefächertes Anwendungsgebiet erschlossen und Bereiche, in denen es bisher unwirtschaftlich war, derartige Luftfahrzeuge einzusetzen, können durch den erfindungsgemäßen Hubschrauber noch weiter erschlossen werden. Denkbare Anwendungsgebiete gibt es auf dem landwirtschaftlichen Sektor zur Düngung sowie zur Schädlingsbekämpfung, und wegen des möglichen langsamen Fluges kann die Sprühmittelmenge erheblich reduziert werden. Weitere Anwendungsgebiete sind auch denkbar bei der Überwachung von technischen Anlagen, wie Überlandleitungen und Pipelines.With the helicopter according to the invention is a wide range Area of application opened up and areas where there have been so far was uneconomical to use such aircraft can by the helicopter according to the invention can be further developed. There are conceivable areas of application in the agricultural sector for fertilization and pest control, and because of the possible The amount of spray can be significantly reduced during slow flight. Other areas of application are also conceivable for the monitoring of technical systems, such as overhead lines and pipelines.

Das Luftfahrzeug kann dabei als einsitziges oder als zweisitziges Luftfahrzeug verwendet werden.The aircraft can be single-seat or two-seat Aircraft are used.

Anhand der Zeichnung, in der zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben werden. Es zeigtUsing the drawing in which two embodiments of the Invention are shown, the invention and others advantageous refinements and improvements of the invention are explained and described. It shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hubschraubers gemäß einer ersten Ausgestaltung, Fig. 1 is a schematic representation of a helicopter according to a first embodiment,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer zweiten Ausgestaltung eines erfindungs gemäßen Hubschraubers und Fig. 2 is a perspective view of a second embodiment of an inventive helicopter and

Fig. 3 eine Schnittansicht im Bereich des Getriebes bei dem Hubschrauber gemäß der Fig. 1. Fig. 3 is a sectional view in the region of the transmission at the helicopter in accordance with FIG. 1.

Eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Hubschraubers ist in der Fig. 1 dargestellt. Der Hubschrauber besitzt ein Landegestell 10, das an seinem unteren Ende Landekufen 11 aufweist und eine Art Trapez-Pyramiden-Gerüst 12 besitzt. Im Inneren dieses Gerüstes befindet sich eine senkrecht verlaufende Stangenanordnung 13, an der ein Pilotensitz 14 befestigt ist. Dieser Pilotensitz kann natürlich auch als Doppelsitz ausgebildet sein. Am oberen Ende des Landegestells 10 befindet sich eine Trägerplatte 15, an deren Oberseite ein Traggelenk 16 befestigt ist, das aus einem mit der Trägerplatte 15 verbundenen Gelenkteil 17 und einem mit einer Tragplatte 18 verbundenen Gelenkteil 19 gebildet ist. Auf der Tragplatte 18 oder dem Traggestell 18 ist ein Motor 20, der als Verbrennungsmotor in Form eines Otto-Motors ausgebildet ist, und ein Getriebekasten 21 vorgesehen, der ein Getriebe umfaßt bzw. umgibt, das die Drehbewegung bzw. Antriebsenergie der Kurbelwelle 22 des Motors 20 auf senkrecht dazu verlaufende Antriebswellen 23 und 24 für Rotorblattpaare 25 und 26 überträgt. An der Tragplatte 18 bzw. dem Traggestell 18 ist ein bogenförmiger Bedienungsgriff 27 befestigt, der an seinem freien Ende Handgriffe 28 trägt, mit denen der Pilotensitz 14 und damit das Landegestell 10 relativ zu der Rotorblattanordnung verschwenkt werden kann. Das Traggelenk 16 erlaubt dem Piloten eine Drehung bzw. eine Schwenkung des Landegestells gegenüber dem Traggestell um eine Achse, die in der Zeichenebene, und um eine Achse, die senkrecht zur Zeichenebene verläuft, so daß das Gewicht des Landegestells 10 mit dem Piloten auf dem Pilotensitz 14 bezogen auf das Traggestell 18 in jede beliebige Richtung verschwenkt werden kann.A first embodiment of a helicopter according to the invention is shown in FIG. 1. The helicopter has a landing gear 10 , which has landing skids 11 at its lower end and has a kind of trapezoidal pyramid frame 12 . Inside this scaffold there is a vertical rod arrangement 13 to which a pilot seat 14 is attached. This pilot seat can of course also be designed as a double seat. At the upper end of the landing gear 10 there is a support plate 15 , on the upper side of which a support joint 16 is fastened, which is formed from a joint part 17 connected to the support plate 15 and a joint part 19 connected to a support plate 18 . On the support plate 18 or the support frame 18 , an engine 20 , which is designed as an internal combustion engine in the form of an Otto engine, and a gearbox 21 is provided, which comprises or surrounds a gearbox, which rotates or drives the crankshaft 22 of the engine 20 transmits to drive shafts 23 and 24 for rotor blade pairs 25 and 26 running perpendicularly thereto. On the support plate 18 or the support frame 18 , an arcuate control handle 27 is attached, which carries at its free end handles 28 with which the pilot seat 14 and thus the landing gear 10 can be pivoted relative to the rotor blade assembly. The support joint 16 allows the pilot to rotate or pivot the landing gear relative to the support frame about an axis that is in the plane of the drawing and about an axis that is perpendicular to the plane of the drawing, so that the weight of the landing frame 10 with the pilot in the pilot's seat 14 can be pivoted relative to the support frame 18 in any direction.

Oberhalb des Hubschraubers befindet sich ein Rettungssystem 29 (siehe weiter unten). A rescue system 29 is located above the helicopter (see below).

Die Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung ein weiteres System. Man erkennt ein Landegestell 30 mit Landekufen 31, das aus mehreren Rahmenstangen 32 zusammengesetzt ist. An der oberen Seite der Rahmenstangen 32 befindet sich eine Tragplatte 33, auf der ein Umlenkgetriebekasten 34 befestigt ist. Außerdem befindet sich auf der Tragplatte 33 ein Antriebsmotor 35, der ähnlich wie der Antriebsmotor 20 über eine in der Fig. 2 nicht näher sichtbare Welle der Kupplung mit dem Getriebekasten 34 verbunden ist. Am Landegestell 31 sind zwei Behälter 36 und 37 befestigt, die Spritzgut aufnehmen können. Ferner ist am Landegestell 30 ein Spritzgestell 38 befestigt, mit dem in den Spritzbehältern 36 und 37 befindliche Flüssigkeit im Fluge ausgespritzt werden kann, wenn der Hubschrauber gemäß Fig. 2 - ähnlich wie der der Fig. 1 - im landwirtschaftlichen Bereich verwendet wird. Oberhalb des Getriebekastens 34 befindet sich ein Antriebswellenrohr 39, welches - wie weiter unten näher erläutert - Antriebswellen zu den Rotorblattpaaren aufnimmt. Dieses Rohr 39 ist starr mit dem Landegestell 30 verbunden. An dem Rohr 39 befestigt ist ein L-förmiger Bedienungshebel 40, an dessen unterem Ende quer dazu Handgriffe 41 angebracht sind. Unterhalb des horizontal liegenden Bereiches des Bedienungspersonals 40 ist - ähnlich wie ein Sesselliftsitz - ein Pilotensitz 42 befestigt; die Verbindung zwischen dem Pilotensitz 42 und dem Bedienungshebel 40 ist ein Traggelenk, das dem Traggelenk 16 entspricht und eine Verlagerung des Pilotensitzes und damit des Piloten in jede beliebige Richtung gestattet, wodurch der gesamte Hubschrauber in jede beliebige Richtung geneigt werden kann, so daß der Hubschrauber in jede beliebige Richtung geflogen werden kann. Die Rotorblätter bzw. Rotorblattpaare gemäß Fig. 2 sind, da der Hubschrauber nach Fig. 2 im Flug gezeigt ist, nicht zu sehen; lediglich zu sehen ist der Schatten bzw. die Kreislinie, die von den Spitzen der Rotorblätter erzeugt wird. Fig. 2 shows another system in a perspective view. A landing frame 30 with landing runners 31 can be seen , which is composed of a plurality of frame rods 32 . On the upper side of the frame rods 32 there is a support plate 33 on which a deflection gear box 34 is fastened. In addition, there is a drive motor 35 on the support plate 33 , which, like the drive motor 20, is connected to the gearbox 34 via a shaft of the clutch, which is not shown in FIG. 2. On the landing frame 31 , two containers 36 and 37 are attached, which can hold spray material. Furthermore, a spraying frame 38 is fastened to the landing frame 30 , with which liquid in the spraying containers 36 and 37 can be sprayed out in flight if the helicopter according to FIG. 2 - similar to that of FIG. 1 - is used in the agricultural field. Above the gear box 34 is a drive shaft tube 39 which - as explained in more detail below - receives drive shafts for the pairs of rotor blades. This tube 39 is rigidly connected to the landing frame 30 . Attached to the tube 39 is an L-shaped operating lever 40 , at the lower end of which handles 41 are attached transversely thereto. A pilot seat 42 is fastened beneath the horizontally lying area of the operating personnel 40 , similar to a chair lift seat; the connection between the pilot seat 42 and the control lever 40 is a support joint which corresponds to the support joint 16 and allows the pilot seat and thus the pilot to be displaced in any direction, whereby the entire helicopter can be tilted in any direction so that the helicopter can be flown in any direction. The rotor blades or rotor blade pairs according to FIG. 2 cannot be seen since the helicopter according to FIG. 2 is shown in flight; you can only see the shadow or the circular line created by the tips of the rotor blades.

Auch hier befindet sich oberhalb der Rotorblätter das Rettungssystem 29.The rescue system 29 is also located here above the rotor blades.

Eine Ausführung, wie die Antriebskraft des Motors umgelenkt werden kann in die Drehung der Rotorblattpaare, zeigt Fig. 3. Man erkennt in Fig. 3, die das Traggestell 18 der Fig. 1 zeigt, den Motor 20, aus dem die Kurbelwelle bzw. der Kurbelwellenzapfen 22 herausragt. An dem Kurbelwellenzapfen ist eine gegebenenfalls lösbare Kupplung 45 befestigt, an deren gegenüberliegenden Ende eine Getriebewelle 46 angebracht ist, die das Getriebegehäuse 21 durchgreift und in der durchgriffenen Wand 47 gelagert ist. Die Art der Lagerung ist für das Verständnis der Erfindung von geringer Bedeutung, so daß hierüber nichts ausgesagt wird. Das im Inneren des Getriebekastens 21 befindliche Ende der Getriebewelle 46 trägt ein Kegelstumpfzahnrad 48.An embodiment of how the driving force of the engine can be redirected into the rotation of the rotor blade pairs is shown in FIG. 3. In FIG. 3, which shows the support frame 18 of FIG. 1, the engine 20 , from which the crankshaft or the Crankshaft journal 22 protrudes. A possibly detachable coupling 45 is attached to the crankshaft journal, at the opposite end of which a gear shaft 46 is attached, which extends through the gear housing 21 and is mounted in the penetrated wall 47 . The type of storage is of little importance for the understanding of the invention, so that nothing is said about it. The end of the gear shaft 46 located inside the gear box 21 carries a truncated cone gear 48 .

An dem Traggestell 18 ist eine Lagerstange 49 befestigt, welche Lagerstange 49 senkrecht zum Traggestell verläuft. Diese Lagerstange 49 wird umgriffen von einer inneren Antriebswelle 50 und diese innere Antriebswelle 50 ist umgriffen von einer äußeren Antriebswelle 51, wobei an der äußeren Antriebswelle 51 das untere Rotorblattpaar 26 und an der inneren Antriebswelle 50, die die äußere Antriebswelle 51 nach oben überragt, das Rotorblattpaar 25 befestigt ist. Die beiden Antriebswellen 50 und 51 durchgreifen die obere Wand 52 des Getriebekastens und die äußere Antriebswelle 51 ist darin mittels eines Lagers 53 gelagert, wobei dieses Lager 53 ein solches ist, das eine axiale Verschiebung der äußeren Welle 51 verhindert. Am inneren Ende der äußeren Antriebswelle befindet sich ein oberes Kegelzahnrad 54, das von der inneren Antriebswelle 50 durchgriffen ist und mit dieser über ein weiteres Lager 55 mechanisch zusammenwirkt. In Abstand zu dem oberen Kegelzahnrad 54 ist an der inneren Antriebswelle 50 und zwar an deren im inneren des Getriebekastens 21 befindlichen unteren Ende ein unteres Kegelzahnrad 56 befestigt, das selbst wieder auf der Lagerstange 49 über ein eine axiale Verschiebung des Zahnrades 56 sowie der inneren Antriebswelle 50 verhinderndes Lager 57 gelagert ist. Der Kegelstumpfwinkel der beiden Kegelzahnräder 54 und 56 ist so ausgebildet, daß der Kegelwinkel 48 dem Winkel, den die beiden Kegelstumpfflächen der Kegelzahnräder 54 und 56 miteinander bilden und in der Fig. 3 mit alpha bezeichnet ist, entspricht. Beim Antriebn, wenn sich also die Kurbelwelle bzw. der Kurbelwellenzapfen 22 dreht, wird über das Kegelzahnrad 48 das untere Kegelzahnrad 56 in die eine Richtung und das obere Kegelzahnrad 54 in die andere Richtung verdreht, wobei aufgrund der Zuordnung und der identischen Ausgestaltung der beiden Kegelzahnräder 54 und 56 die beiden Antriebswellen 50 und 51 die gleiche Drehzahl der Rotorblattpaare 25 und 26 bewirken.A bearing rod 49 is fastened to the supporting frame 18 , which bearing rod 49 extends perpendicular to the supporting frame. This bearing rod 49 is encompassed by an inner drive shaft 50 and this inner drive shaft 50 is encompassed by an outer drive shaft 51 , with the lower pair of rotor blades 26 on the outer drive shaft 51 and the inner drive shaft 50 which projects above the outer drive shaft 51 Rotor blade pair 25 is attached. The two drive shafts 50 and 51 pass through the upper wall 52 of the gear box and the outer drive shaft 51 is mounted therein by means of a bearing 53 , this bearing 53 being one that prevents axial displacement of the outer shaft 51 . At the inner end of the outer drive shaft there is an upper bevel gear 54 which is penetrated by the inner drive shaft 50 and cooperates mechanically with this via a further bearing 55 . At a distance from the upper bevel gear 54 , a lower bevel gear 56 is fastened to the inner drive shaft 50 , specifically at its lower end located in the inside of the gearbox 21 , which itself is again on the bearing rod 49 via an axial displacement of the gear 56 and the inner drive shaft 50 preventing bearing 57 is mounted. The truncated cone angle of the two bevel gear wheels 54 and 56 is designed such that the bevel angle 48 corresponds to the angle which the two truncated cone surfaces of the bevel gear wheels 54 and 56 form with one another and is designated by alpha in FIG. 3. When driving, so when the crankshaft or the crankshaft journal 22 rotates, the bevel gear 48 rotates the lower bevel gear 56 in one direction and the upper bevel gear 54 in the other direction, due to the assignment and the identical design of the two bevel gears 54 and 56, the two drive shafts 50 and 51 effect the same speed of the rotor blade pairs 25 and 26 .

Weitere Lager sind zweckmäßiger Weise dort vorgesehen, wo die Rotorblattpaare 25, 26 an den Antriebswellen 50 bzw. 51 vorgesehen sind, diese Lager besitzen die Bezugsziffern 58, 59 und 60.Further bearings are expediently provided where the rotor blade pairs 25, 26 are provided on the drive shafts 50 and 51 , respectively, these bearings have the reference numbers 58, 59 and 60 .

Die Lagerstange 49 trägt an ihrem oberen, die innere Antriebswelle überragenden Ende das Rettungssystem 29.The bearing rod 49 carries the rescue system 29 at its upper end, which projects beyond the inner drive shaft.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 2 kann die gleiche Getriebe- und Antriebsanordnung verwendet werden, wie in Fig. 3 dargestellt; um die beiden Antriebswellen 50 und 51 herum ist dabei lediglich das Rohr 39 herum angeordnet; selbstverständlich überragt die äußere Antriebswelle 51 das Rohr 39. . In the embodiment of Figure 2, the same transmission and drive arrangement may be used, as shown in Fig. 3; only the pipe 39 is arranged around the two drive shafts 50 and 51 ; of course, the outer drive shaft 51 projects beyond the tube 39 .

In den Fig. 1 bis 3 ist lediglich ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hubschraubers dargestellt. Natürlich gibt es eine Reihe von Modifikationen. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor 20 anstatt eines Otto-Motors auch ein kleiner Turbomotor sein, dessen Antriebswelle starr mit der Getriebewelle 46 ohne Zwischenfügung einer Kupplung 54 verbunden ist. Darüber hinaus läßt sich auch eine andere Getriebetechnik vorstellen; es kommt hierbei lediglich darauf an, daß das Getriebe so ausgebildet ist, daß die Antriebsenergie auf die beiden gegenläufigen Rotoren umgelenkt wird.In Figs. 1 to 3 only one exemplary embodiment is shown of a helicopter according to the invention. Of course there are a number of modifications. For example, instead of an Otto engine, the internal combustion engine 20 can also be a small turbo engine, the drive shaft of which is rigidly connected to the transmission shaft 46 without the interposition of a clutch 54 . Another transmission technology can also be imagined; it is only important that the gear is designed so that the drive energy is redirected to the two opposing rotors.

Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, anstatt zweier gegenläufiger Rotorblattpaare lediglich ein Rotorblattpaar vorzusehen und mit dem Motor 20 eine Art Heckmotor zu koppeln, beispielsweise dadurch, daß unterhalb des Traggestelles 18 dieses Heckrotorelement vorgesehen ist. Dieses Heckrotorelement ist dann so auszubilden, daß es dem von dem Rotorblattpaar erzeugten Drehmoment entgegenwirkt.Of course, it is also possible to provide only one pair of rotor blades instead of two opposing pairs of rotor blades and to couple a type of rear motor to the motor 20 , for example by providing this tail rotor element below the support frame 18 . This tail rotor element is then to be designed such that it counteracts the torque generated by the pair of rotor blades.

Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, den Pilotensitz 42 insbesondere bei der Ausführung nach der Fig. 1 bzw. 2 mit einer Kanzelhaube zu umgeben, damit der von den Rotorblattpaaren 25 und 26 erzeugte Abwind nicht den Piloten trifft.In addition, there is also the possibility of surrounding the pilot seat 42 with a cockpit hood, in particular in the embodiment according to FIGS. 1 and 2, so that the downwind generated by the rotor blade pairs 25 and 26 does not hit the pilot.

Das erfindungsgemäße und erfinderische bei den beiden Ausführungsformen wird darin gesehen, daß der Hubschrauber nicht mehr mit der Verstellung des Anstellwinkels der Rotorblattpaare gesteuert wird, sondern darin, daß die Steuerung mittels einer Gewichtskraftverlagerung, beispielsweise des Gewichtes des Piloten allein wie bei der Ausführung nach Fig. 2, oder des Piloten mit dem Landegestell, wie bei der Ausführung nach Fig. 1.The inventive and inventive in the two embodiments is seen in the fact that the helicopter is no longer controlled by adjusting the angle of attack of the rotor blade pairs, but in that the control by means of a shift in weight, for example the weight of the pilot alone as in the embodiment according to FIG. 2, or the pilot with the landing gear, as in the embodiment according to FIG. 1.

Nachzutragen ist noch folgendes:
Während bei der Ausgestaltung nach der Fig. 2 nach Abstellen des Hubschraubers auf den Boden eine Verlagerung des Rotorsystems nicht erfolgt, besteht bei der Ausgestaltung nach der Fig. 1 die Gefahr, daß nach Abstellen des Motors und nach Auslaufen der Rotorplattpaare sich das Traggestell 18 nach vorne neigt, wodurch die Enden der Rotorblattpaare bzw. zumindest die Enden eines Rotorblattes auf den Boden zu liegen kommen. The following has to be added:
While in the embodiment according to FIG. 2 the rotor system is not shifted to the ground after the helicopter has been parked, there is a risk in the embodiment according to FIG. 1 that after the engine has been switched off and the rotor plate pairs have run out, the supporting frame 18 will follow inclines at the front, whereby the ends of the rotor blade pairs or at least the ends of a rotor blade come to rest on the ground.

Und um dies zu verhindern, ist am Landegestell 12 eine Anschlagplatte 61 befestigt, auf der nach Beendigung des Fluges und Abstellen des Motors das Rotorsystem abgelegt werden kann; das Traggestell 18 und damit die beiden Antriebswellen 24 und 23, wie - was noch zu ergänzen ist - den Antriebswellen 50 und 51 entsprechen, stellen sich mit den Rotorblattpaaren unter einem Winkel zur Senkrechten ein. Eine ähnliche Anschlagplatte 61 kann auch im vorderen Bereich vorgesehen werden; hierbei ist dann zu beachten, daß zum Vorwärtsflug die senkrechte Achse der Rotorblattpaare einen größeren Winkel mit der Vertikalen einnehmen muß als für den Rückwärtsflug, demgemäß wäre die Anschlagplatte dann etwas tiefer anzuordnen. Selbstverständlich befindet sich auch auf dem Traggestell 18 ein Behälter 62 für Treibstoff. Die Bedienungsfunktionen für den Antriebsmotor 20 sowie irgendwelche Instrumente, beispielsweise Kompaß, Fahrtmesser, Höhenmesser, Variometer und dergleichen, werden selbstverständlich am Bedienungshebel 27 bzw. 40/41 in Augenhöhe des Piloten befestigt; der Gashebel befindet sich an den Handgriffen 28 bzw. 41 und ist so ausgebildet, wie der Gasgriff an einem Motorrad. In gleicher Weise ist auch am Handgriff 28 bzw. 41 ein Betätigungsgriff zur Betätigung der Kupplung 45 vorgesehen. Daß eine Batterie für die elektrische Versorgung des Motors beim Anlassen vorgesehen ist, ist selbstverständlich, diese Batterie ist in der Fig. 1 bzw. 2 nicht gezeigt.And to prevent this, a stop plate 61 is fastened to the landing frame 12 , on which the rotor system can be placed after the flight has ended and the engine switched off; the support frame 18 and thus the two drive shafts 24 and 23 , which - which still has to be added - correspond to the drive shafts 50 and 51 - adjust themselves with the rotor blade pairs at an angle to the vertical. A similar stop plate 61 can also be provided in the front area; It should then be noted that the vertical axis of the rotor blade pairs must take a larger angle with the vertical for forward flight than for reverse flight, so the stop plate would then have to be arranged somewhat lower. Of course, there is also a container 62 for fuel on the support frame 18 . The operating functions for the drive motor 20 and any instruments, such as a compass, trip meter, altimeter, variometer and the like, are of course attached to the control lever 27 or 40/41 at eye level of the pilot; the throttle lever is located on the handles 28 and 41 and is designed like the throttle grip on a motorcycle. In the same way, an actuating handle for actuating the clutch 45 is also provided on the handle 28 or 41 . It goes without saying that a battery is provided for the electrical supply to the engine when starting, this battery is not shown in FIGS. 1 and 2.

Claims

1. Vertical take-off and landing aircraft, in particular helicopters, with at least one pair of rotor blades, which is driven by a drive motor with the interposition of a transmission, with a support frame on which the drive motor, the transmission and the at least one pair of rotor blades are supported, and with a pilot seat , characterized in that at least the pilot's seat ( 14, 42 ) is articulated on the support frame ( 18, 30 ) in an articulated manner about two horizontal and perpendicular axes, and in that on the support frame ( 18, 39 ) an operating handle or lever ( 40, 41 ) is attached, via which the pilot can at least shift his weight relative to the support frame.

2. Aircraft according to claim 1, characterized in that two oppositely rotating pairs of rotor blades ( 25, 26 ) are provided which are driven by the motor ( 20, 35 ).

3. Aircraft according to claim 2, characterized in that a pair of rotor blades (25, 26) are each attached to a tubular drive shaft ( 23, 50; 24, 51 ), which drive shafts penetrate coaxially, and that the drive shafts on one within inner drive shaft ( 23/50 ) extending, mounted at its lower end on the support frame bearing rod, the upper end of which protrudes beyond the rotor blade pairs and possibly carries a rescue device.

4. Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission comprises two aligned, each with a drive shaft ( 50, 51 ) connected bevel gears, the end faces of which are directed towards each other with a smaller diameter, and that both bevel gears with one with the motor coupled third bevel gear ( 48 ) mesh, the bevel angle of the third bevel gear ( 48 ) corresponds to the angle alpha, which the conical surfaces of the two opposite bevel gears ( 54, 56 ) between them, so that one of the third bevel gear with the outer Drive shaft ( 51 ) connected bevel gear ( 54 ) in one direction of rotation and the other bevel gear ( 56 ) connected to the inner drive shaft ( 50 ) is driven in the other direction of rotation.

5. Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that the landing frame ( 18, 30 ) is fixedly connected to the support frame ( 39 ).

6. Aircraft according to claim 5, characterized in that the support frame is a tube ( 39 ) which comprises the drive shafts ( 23, 50, 24, 51 ), that the operating lever ( 40, 41 ) is fixed to the tube ( 39 ) , and that the pilot seat ( 42 ) is articulated on the operating lever.

7. Aircraft according to one of claims 1 to 5, characterized in that the landing frame ( 10 ) with the pilot seat ( 14 ) is fixedly connected and articulated on the support frame ( 18 ).

8. Aircraft according to claim 7, characterized in that at least one support ( 69 ) is attached to the landing frame ( 10 ), which fixation of the support frame ( 18 ) relative to the landing frame ( 12 ) after switching off the engine ( 20 ) and standstill of the rotor blade pairs ( 25, 26 ) allowed.

9. Aircraft according to one of the preceding claims, characterized in that a cockpit hood is attached to the landing gear ( 12 ) or on the pilot's seat ( 14, 42 ).

10. Use of an aircraft according to one of the previous Demands as a spray aircraft that can be used in agriculture.

11. Use of the aircraft according to one of the preceding claims for inspection of overland lines, pipelines and the like.