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Flugzeug. Der Gegenstand der Erfindung ist ein Flugzeug mit beweglich
gelagerten, an die Windströmungen anpassungsfähigen Flügeln, bei dem die Änderung
der Höhenlage dadurch erreicht wird, daß das Höhenruder jeweils in gleichem Sinne
geneigt wird wie die Haupttragflächen: Der Zweck der Erfindung ist, die Flügel so
beweglich zu gestalten, daß in ihren einzelnen Teilen die zum Fliegen jeweils günstigste
Einstellung erreicht werden kann, und daß dadurch gleichzeitig die Erhaltung des
Gleichgewichts gesichert wird. Außerdem ist der Zweck der Erfindung, durch Verstellen
des Höhenruders in gleichem Sinne wie die Tragflächen Fallen und Steigen mit t@Tindausnutzung
zti
ermöglichen. Auf diese Weis soll erreicht werden, die Energie des nach Art der Segelvögel
zum Fliegest möglichst auszunutzen, uin dadurch an Maschinenkraft zu sparen oder
diese bei Vorhandensein genügend kräftiger Windströmungen ganz ausschalten zu können.
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I3s sind bereits Tragflächen bekannt, deren Flügelhälften gleichartig
oder eiitgegeilgesetzt oder deren Flügelhälften auch einzeln uni eine Querachse
derart geneigt werden können, daß dabei die Flügel in ihrer Mitte beiiiii hunipf
in fester Lage bleiben, oder daß die Flügelhälften bei der Neigung in sich starr
bleiben. Uni die @@7irkungsweise der Tragflächen zu ändern, wurde auch bereits versucht,
gleichzeitig nlit der Neigung der Flügel (Gas Querprofil zu ändern. Es ist auch
bereits bekannt, Haupttragflächen und Höhenruder in gleichem Sinne zu neigen, uni
damit zu erreichen, daß beim Ansteigen durch bloßen Schraubenzug die Tragflächen
möglichst wenig Stirnwiderstand bieten, oder uni die beiden Flächen, wenn das Flugzeug
sich auf dem Wasser befindet, als Segel benutzen zu können.
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Der Zweck der oben angeführten Anordnungen ist vor allem die Erhaltung
des Gleich.-gewichts in der Längs- und Querrichtung, außerdem ist der Zweck die
Veränderung der Transport- oder Hubleistung eines Flugzeuges oder die Veränderung
der Höhenlage durch Änderung des Anstellwinkels. Soll jedoch als Hauptzweck die
Anpassungsfähig-]zeit der Tragflächen an vorhandene Windstriünungen erreicht werden.
so erweisen sich diese Anordnungen als nicht ausreichend. Die bloße Neigung einer
an sich starren Tragfläche uni eine Querachse ist unzulänglich. da die \\'in<lverliältnisse
rechts und links verschiedene sein können. Ebenso ist auch eine Neigung der Flügelhälften
unzulänglich, sofern diese bei der Neigung in sich starr bleiben. Es kann auch durch
bloßes Neigen (ler Flügelenden eine genügende Anpassungsfähigkeit nicht erzielt
werden, sofern die l-#liigel in ihrer 'litte in fester Lage bleiben. @t'cim zum
'Mitbewegen des mittleren Teiles Fier Flügel Anordnungen getroffen sind, die eine
1) e s o n d e r e Handleistung erfordern, so schaltet dies aus dem Bereich praktischer
Brauchbarkeit aus. Wegen der Verschiedenheit der Windströmungen an den Flügeleilderi
wird auch eine bloße zwanglätifige Verwindung der Tragflächen den Erfordernissen
der .Xnpassungsfähiglceit nicht genügen können. Schließlich ist auch die übliche
in der 'Motorflugtechnik angewandte Einstellung des Höhenruders tinzureich:lid,
wenn Fallen und Steigen durch Windausnutzung erfolgen soll.
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Dem Zwecke der .Anpassungsfähigkeit eiitsprechend, wurde in der Erfindung
eine mög lichst weitgehende, unmittelbar wirkende und leichte Beweglichkeit der
Tragflächen zu erreichen versucht. Diese wurden darum, soweit wie möglich, jeder
Zwangläufigkeit und Starrheit beraubt. Auch wurde zu erreichen versucht, die Flügel
in den am Runipfe gelegenen Teilen aus Gründen der Stabilit:it und der Anpassungsfähigkeit
jeweils in anderem Grade zu neigen als die Haupttragrlächen. Ebenso wurde eine Neigung
de:; llöhenruders in gleicbein Sinne mit den Tragflächen vorgesehen, um dadurch
eine Änderung der Höhenlage mittels Windausnutzung zu ermöglichen, wobei auch dein
Zwecke der Erhaltung des Gleichgewichts entsprechend eine relativd Änderung :des
Grades der g@eichartigen Neigung des Höhenruders ermöglicht Wurde. Uni den angegebenen
Zweck zu erreichen, wurden folgende Anordnungen getroffen: Die durchgehend angeordnete
Tragfläche ist an den Punkten a und b beweglich gelagert. Zur Einleitung der Neigung
un -i wechselseitigen Verstellung der beiden Tragflächenhälften sind drei Seile
S', S= und S:z angeordnet, die über dieRollen 1-', r-, t. . . r'°. wild zwar folgendermaßen
laufen: Seil S' ist der linken Flügelhälfte zugeordn:t; es ist ini funkt c fest
und läuft über die Rollen und r2 nach d, wo es wiederum fest ist. In gleicher Weise
läuft das Seil S2, der rechten l#'liigelhä lfte zugehörig, von e über r3 und r'
nach f. Seil S#I ist getrennt von den übrigen Seilen der Flügelmitte zugeordnet
und läuft als Seil ohne Ende über die Rollen r', r'#, l@. und r8 am Rumpfe und über
die Rollen und r'° am Tragdeck. Die Seile S' und S' bzw. SZ und S? laufen am Boote
jeweils eine kurze Strecke geineinsain und sind hier finit dem unteren Ende zweier
Steu;rhebel 1I' und HZ fest verbunden, von denen jeder in bekannter Weise einer
Flügelhälfte zugeordnet ist. Diese Hebel haben ihre Drehpunkte in D' und DZ und
können unabhängig voneinander in gleichem Sinne nach vorn oder rückwärts oder wechselseitig
bewegt «-erden.
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Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist nun die, daß bei wechselseitiger
Bewegung der Hebel das mittlere Seil S' über seine Rollen abrollt und so den mittleren
Teil des Tragdeckes in seiner Lage unbeeinflußt läßt, während durch d:n auftretenden
wechselseitigen Zug der Seile S' und S= die Flügel von der 'litte aus auf ihre ganze
Länge wechselseitig verdreht werden. Je nachdem nun der eine Hebel mehr oder weniger
geneigt wird als der andere, machen auch die Flügelhälften unab- i hängig voneinander
die Drehbewegungen in verschiedenem Grade mit. Es kann z. B.
auch
der eine Hebel H' in irgendeiner Lage fe stg12lialteli werden, während nur der Hebel
1-I' nach vorn oder rückwärts bewegt wird. Es bleiben so die Punkte c und d in ilii-er
Lage fest, während sich die Tragfläche von hier aus bis e und f allmählich verwindet.
Sinngemäß kann auch die gegenteilige Bewegung eingeleitet werden.
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Werden indes die Steuerhebel in gleichem Sinne nach vorn oder rückwärts
bewegt, so werden einesteils durch die Seile S' und SZ die beiden Flügelhälften
in gleichem Sinne in Bewegung gesetzt, andernteils macht auch der mittlere Flügelteil,
durch das Seil .S-' angezogen, dieselbe Bewegung in gleichem Sinne, wenn auch in
verschiedenem Grade mit, d. h. (las ganze Tragdeck macht um eine Querachse durch
a und h eine Drehbewegung, wobei die Neigungen der beiden Flügelhälften und der
Flügelmitte verschiedene sind. Diese Verschiedenartigkeit der Neigung ergibt sich
aus der besonderen Anordnung der Seile und bildet einen wesentlichen Bestandteil
der vorliegenden Erfindung. Der Grund, warum der mittlere Flügelteil sich anders
neigt als die Flügelenden, liegt darin, daß das Seil S' einen mehr senkrechten Zug
auf die Flügel ausübt, während die Seile S' und S= unter einem spitzen Winkel an
den Flügelenden angreifen. Normalerweise wird so die Neigung des mittleren Flügelteiles
immer geringer sein als die der äußeren -Enden. Abb. : zeigt in schematischer Darstellung
die Flügelvorderkante in der normalen Lage I und in gestrichelten Linien in der
Lage II, die sie einnimmt, wenn sowohl S" und SZ als auch S3 durch gleichen Hebelzug
um das gleiche Stück Y angezogen werden.
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Uni den Grad der andersgearteten Neigung des mittleren Flügelteiles
nach Bedarf zu regeln, kann in Verbindung mit den Haupthebeln HI und HI ein zweites
Hebelpaar H' und I14 angeordnet werden, deren Drehpunkte D' und D4 (H4 und D4 in
der Zeichnung nicht angegeben) in bekannter Weise versetzt sind, und an deren unteren
Enden das Seil S' angreift, während die Seile S1 und S= nach wie vor an den unteren
Enden der' Haupthebel IIi und H= verbleiben, wie Abb. 3 in schematischer Darstellung
zeigt. Vermöge der nach oben versetzten Drehpunkte D' und D4 der Hebel H3 und H4
werden deren untere Enden einen längeren Weg beschreiben und so auf das mittlere
Seil S3 einen ausgiebigeren Zug ausüben als auf die Seile S' und S=. Die Folge davon
ist, daß der mittlere Flügelteil je nach Anordnung der Drehpunkte D' und D4 anders
geneigt werden kann als die äußeren Flügelenden. Es kann auch vorgesehen werden,
die Drehpunkte verschieblich anzuordnen, wodurch .eine relative @n4erang des mittleren
Teiles in jedem Augenblick erzielt werden kann.
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Die Bewegung der Steuerhebel Hl und HZ kann auch in der Weise erfolgen,
daß ein Hebel mehr bewegt wird als der andere, so claß rechte und linke Flügelhälfte
die Gesamtneigung des Tragdecks in beliebig verschiedenem Grade mitmachen können.
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Durch die -getroffenen Anordnungen wird erreicht, daß rechte und linke
Flügelhälfte unabhängig voneinander in die jeweils günstigste Stellung zum Winde
gebracht werden kann, und daß auch bei Ausführung einer Gesamtneigung des Tragdecks
jedem Flügelteile die jeweils günstigste Lage zum Winde erteilt werden kann, wodurch
die zum Segeln mit Windausnutzung erforderliche Anpassungsfähigkeit der Flügel erreicht
und gleichzeitig den Erfordernissen der Gleichgewichtserhaltung Rechnung getragen
werden soll.
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Mit den Haupthebeln Hl und -HZ ist das bewegliche Höhenruder I mittels
der Steuerseile S4 und S5 so gekuppelt, daß es in gleichem Sinne geneigt werden
kann wie die Tragflächen, und daß es auch. in neutraler Lage verharren kann, während
die Tragfläche Bewegungen ausführt. Es ist ferner die Möglichkeit vorhanden, den
Grad der gleichartigen Neigung des Höhenruders beliebig zu ändern. Zweck dieser
Anordnung ist, mit bloßer Windausnutzung ohne Zuhilfenahme motorischer Kraft ansteigen
zu können bzw. das Ansteigen rationeller zu gestalten. Bei fehlendem Schraubenzuge
könnte durch Einstellen des Höhenruders in der in der Motorflugtechnik üblichen
Weise (beim Ansteigen negativ) ein rationelles Ansteigen des Flugzeuges nicht erreicht
werden, vielmehr würde das Flugzeug nach hinten abrutschen. Wird jedoch die Haupttragfläche
und das Höhenruder in gleichem Sinne positiv geneigt, so wird nicht nur der vordere
Teil des Rumpfes, sondern gleichzeitig das Rumpfende mit angehoben. Auf diese Weise
ist Ansteigen mit bloßer Windausnutzung möglich. Durch negatives Einstellen der
beiden Flächen kann ein rasches Fallen erzielt werden, wie es häufig an Vögeln,
zu beobachten ist.
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Um die beabsichtigte Einstellung zu erzielen, wurden hier folgende
Anordnungen getroffen: Die Steuerseile S4 und S" (Abb. 4) sind in bekannter Weise
an den Hebeln H' und HI in den Punkten g, Ia, i, k verschieblich angeordnet,
so daß die Steuerseile einerseits parallel geführt -,verden können, und daß ihre
Angriffspunkte andernteils mit den Drehpunkten DI und Dz der Haupthebel zusammen
verlegt werden können, um das Höhenruder im indifferenter Lage halten zu können.
Damit bei wechselseitiger Bewegung der-
Hebel zwecks Einleitung
der Verwindung der Haupttragflächen das Höhenruder imbeeinflußt bleibt, sind die
Steuerseile S4 und S' in bekannter Weise über die Rollen r11 und r':' geführt. Abb.
4 zeigt eine schematische Darstellung der Höhensteuerung.
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Abb.5 und 6 zeigen die zwei extremen Möglichkeiten der Seilführung.
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Die ,Verschieblichkeit der Befestigungspunkte wird durch die in Abb.
; wiedergegebene Anordnung in bekannter Weise erreicht. Die Enden der Seile S4 und
S' sind befestigt an den Gleitlagern GI und Gz, die sich auf den Gleitschienen K1
und KZ auf- und abwärts bewegen können. Die Gleitlager sind in geeigneter Weise
miteinander gekuppelt durch das Seil ohne Ende S''', das über die Rollen r13 und
r14 läuft. Das Gleitlager G1 steht ferner durch die Schubstange N in Verbindung
mit einem auf dem Hebel 111 verschieblich angeordneten Handgriffe L. Hebel H;' ist
in gleicher Weise ausgebildet.
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Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende: Werden die Handgriffe
L in ihre oberste Lage gebracht, so entfernen sich die Gleitlager GI und G2 voneinander,
so daß die Steuerseile in die Stellung der Abb. 5 kominen. Werden indes die Handgriffe
gesenkt, so bewegen sich die Gleitlager gegeneinander bis zu den Drehpunkten der
Hebel Hl und H2. Die Steuerseile kommen so in die indifferente Lage der Abb. 6.
Bei normalem Fluge werden die Steuerseile nun in dieser letzteren Lage sein, indem
die Böen der Hauptsache nach durch die Haupttragflächen abgefangen werden. Das Höhenruder
spielt hier nur die Rolle einer Leitfläche. Soll jedoch die Höhenlage geändert werden,
so «-erden durch Aufwärtsführen der Handgriffe die Steuerseile in die Lage der Abb.
5 gebracht. Die so erreichte parallele Führung der Seile hat zur Folge, daß bei
jedem Ausschlage der Hebel das Höhenruder sich in gleichem Sinne neigt wie die Haupttragflächen.
Zuin Zwecke des Steigens werden sich beide positiv einstellen, zum Zwecke des Fallens
beide negativ. Durch teilweises Heben oder Senken der Handgriff kann hierbei der
Grad des gleichartigen Ausschlages des Höhenruders geregelt werden. Steigen und
Fallen bedeutet also hier entgegen der üblichen Steuerung paralleles Anheben oder
Senken des ganzen Flugzeuges in bezug auf seinen vorderen Teil und sein hinteres
Ende.
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Das Seitenruder kann in bekannter Weise durch Fußhebel bewegt werden.
Die Erfindung ist gedacht für einen Einlecker, dessen Flächen aus einem frei tragenden
Holme konstruiert sind und an dem die Rippen durch Seilzug aus zwei Hauptrippen
c, d und e, f beweglich angeordnet sind. E:s läßt sich indes diese Anordnung
auch für andere Konstruktionsarten von Tragflächen und auch für Zwei- und Mehrdecken
durchführen. Anstatt der Seile können auch Torsionsrohre, Hebelübersetzungen mit
Zahnradgetrieben usw. verwendet werden.