DE3943623C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung geht aus von einem umwandelbaren Starr
flügel-Flugzeug, das mit einem Paar von lenkbaren Vor
derrädern und mit mindestens einem Hinterrad ausgerü
stet ist und sowohl als Flugzeug geflogen wie auch als
Kraftfahrzeug auf der Straße betrieben werden kann, wie
es aus der US-PS 45 37 373 bekannt ist.
Die Erfindung betrifft die Kontrollstation eines Starr
flügel-Flugzeugs der Gattung, die mehr oder weniger als
gewöhnliches Tragflächenflugzeug geflogen werden kann
oder in ein Kraftfahrzeug umgebaut werden kann.
Die Idee eines einzigen Fahrzeugs, das als Flugzeug
zur Bewältigung weiter Entfernungen in kürzester
Zeit und dann als Straßenfahrzeug arbeitet, das vom
Flughafen zum Endziel gefahren werden kann, ist
äußerst attraktiv. Jedoch gibt es eine Vielzahl von
Problemen, die die Verwirklichung dieses Konzepts
erschweren, und obwohl vielfach versucht wurde, ein
derartiges Fahrzeug zu konstruieren, hat es nie ein
erfolgreiches Produkt gegeben, das auf den Markt ge
kommen ist.
Es sind verschiedene Vorschläge bekannt geworden,
wie die Kontrollstation eines umwandelbaren Starr
flügel-Flugzeugs mit den erforderlichen Steuerorga
nen ausgelegt werden soll.
Der Vorschlag gemäß US-PS 29 40 688, der sich auf
ein Fahrzeug mit einem Dreiradfahrwerk mit zwei zu
steuernden Vorderrädern und einem Hinterrad bezieht,
sieht vor, daß die Vorderräder und die Querruder in
der Flugzeug-Konfiguration über einen manuell zu be
tätigenden Hebel der einen Ankopplungsmechanismus ak
tiviert, an das Steuerrad angekoppelt werden. Diese
Auslegung stellt ein Sicherheitsrisiko dar, da durch
Bedienungsfehler des Piloten bzw. durch Störungen
in der Umschaltemechanik die Funktion der Querruder
und somit die Flugtauglichkeit des Flugzeugs beein
trächtigt werden kann. Es sind zwei Seitenleitwerks
pedale vorgesehen, die auch als Bremsen für die Vor
derräder in der Flugzeug- und in der Kraftfahrzeug-
Konfiguration benutzt werden, wobei das linke Pedal
die linke und das rechte Pedal die rechte Vorderrad
bremse aktiviert. In der Kraftfahrzeug-Konfiguration
werden die beiden Pedale über ein drittes mittleres
Pedal, das zwischen den beiden Pedalen klappbar an
gebracht ist, betätigt. Dabei drückt das mittlere
Pedal mechanisch auf das linke und rechte Pedal, die
dann ihrerseits die Bremskraft für die beiden Vor
derräder erzeugen. Gleichzeitig wird beim Betätigen
des mittleren Pedals die Bremsung des Hinterrades
bewerkstelligt. D.h., daß drei unabhängige Brems
systeme auf die drei Räder in der Kraftfahrzeug-Kon
figuration wirken, was größte Schwierigkeiten für
die Erzeugung gleichmäßiger Bremskräfte mit sich
bringt und die Fahrzeugsicherheit gefährdet.
Es ist ferner aus der US-PS 33 71 886 eine Steuer
standsausbildung für ein umwandelbares Flugzeug be
kannt, bei der zwei Pedale benutzt werden, die in
der Flugzeug-Konfiguration das Seitenruder und zu
sätzlich, das rechte Pedal die rechte und das linke
Pedal die linke Bremse der Hinterräder betätigt. In
der Kraftfahrzeug-Konfiguration soll über eine hydrau
lische Umschalteinheit das rechte Pedal auf Bremsung
für alle vier Räder und das linke Pedal auf Betäti
gung der Kupplung umgeschaltet werden. Zusätzlich wird
das Seitenruder über eine Blockiereinheit auf Neu
tralposition gehalten. Das Lenkrad soll über ein Ge
triebe von der Vorderrad-Lenkung für die Kraftfahr
zeug-Konfiguration auf die Querruderbetätigung für
die Flugzeug-Konfiguration umgeschaltet werden.
Mit der US-PS 24 10 234 ist ein Vorschlag bekannt ge
worden, nach dem in den Innenraum eines Flugzeugs ein
Landfahrzeug eingefahren wird und der dann als Pilot
handelnde Fahrer die im Innenraum angeordneten Steuer
organe betätigt. Hierzu ist das Landfahrzeug oben of
fen und mit einem erhöhten Sitz ausgebildet und es kann
im Innenraum fest verankert und so positioniert wer
den, das die im Innenraum angeordneten Steuerelemente
des Flugzeugs vom Sitz des Landfahrzeugs erreichbar
sind. Außerdem verfügt das Landfahrzeug über zwei Fuß-
Pedale, die mit Steuerorganen im Flugzeug verbindbar
sind.
Einige weitere Vorschläge für die Auslegung der Steue
rungsorgane der Kontrollstation sind bekannt gewor
den, bei denen ähnliche Umschalte- bzw. An- und Ab
kopplungsmechanismen bei der Umwandlung von dem Kraft
fahrzeug in die Flugzeug-Konfiguration und umgekehrt
benutzt werden sollen. All diese Systeme bergen hohe
Sicherheitsrisiken in sich und können die Fahrzeug
wie die Flugtauglichkeit negativ beeinflussen und
sind außerdem nicht sehr bedienungsfreundlich.
Das Problem eines umwandelbaren Starrflügel-Flugzeugs,
das sowohl als Kraftfahrzeug wie auch als Flugzeug
benutzt werden kann, ist die Zusammenfassung der Funk
tionen und Bauanforderungen zweier völlig unterschied
licher Fahrzeuge zu einer einzigen, benutzerfreundli
chen Konstruktion, die ein Minimum von menschlichem
Eingriff beim Wechsel von der Straßenfahrzeug- zu
Flugzeug-Konfiguration erfordert. Die technologischen
Grundlagen für beide Systeme sind weit entwickelt und
es ist unerläßlich, daß dieses hohe Technologieniveau
für beide Systeme in ein einziges System einfließt
und daß die Funktionsfähigkeit dieser beiden Systeme
beibehalten wird.
Die Steuerung eines Flugzeugs ist völlig verschieden
von der eines Kraftfahrzeugs, denn bei einem Flugzeug
wird ein Kurvenflug durch die Benutzung von pedalge
steuerten Seitenrudern und Steuerrad gesteuerten Quer
rudern bewirkt, während dies bei einem Kraftfahrzeug
dadurch bewirkt wird, daß die Vorderräder mit dem
Steuerrad eingeschlagen werden. Das Steuerrad eines
Kraftfahrzeugs muß fast um zwei Umdrehungen nach links
oder rechts gedreht werden, um den maximalen Einschlag
der Vorderräder zu erzielen, während bei einem Flug
zeug die Querruder bei einer Drehung des Rads um ca.
90° nach einer Seite in die maximale Lage eingeschla
gen werden. Eines der Hauptprobleme bei der Konstruk
tion eines umwandelbaren Flugzeugs ist die Kombina
tion der Steuerungssysteme von Flugzeug und Kraft
fahrzeug mit nur einem Steuerrad, ohne daß es nötig
ist, irgendwelche Manipulationen beim Umschalten von
einer Betriebsart auf die andere vorzunehmen. Die
Höhenruder eines Flugzeugs werden durch Ziehen oder
Drücken am Steuerrad betätigt.
Auch die Bremssysteme für Flugzeuge und Kraftfahr
zeuge sind gänzlich verschieden. Bei einem Flugzeug
werden die Bremsen an den Haupträdern getrennt und
unabhängig gesteuert, indem die Pedale für die linken
oder rechten Seitenruder zur Bremsung des linken oder
rechten Hauptrads gekippt werden. Auf diese Weise
macht das Flugzeug Kurven am Boden. Um das Flugzeug
ohne Kurven zu bremsen, werden beide Seitenruderpe
dale um den gleichen Betrag nach vorn gekippt. Die
Kombination der Seitenruder- und Bremssteuerung in
denselben Pedalen ist beim Landen wichtig, sodaß der
Pilot sowohl Seitenruder als auch Bremsen kontrollie
ren kann. Bei einem Kraftfahrzeug betätigt das Nieder
drücken des Bremspedals alle vier Bremsen gleichzeitig.
Das Problem ist, wie all diese Funktionen erfüllt wer
den können, ohne daß der Pilot oder Fahrer, der mit
beiden Anordnungen vertraut ist, verwirrt wird und
die Kraftfahrzeugsicherheit wie die Flugtauglichkeit
voll erhalten bleibt.
Ein weiterer Unterschied bei den Steuerungssystemen
ist, daß bei einem Flugzeug die Motordrehzahl von ei
nem manuell betätigten Gashebel gesteuert wird, wäh
rend bei einem Kraftfahrzeug die Motordrehzahl von
einem fußbetätigten Gaspedal gesteuert wird.
In Kraftfahrzeugen weist die Standard-Karosserieform
einen rechteckigen Grundriß mit vier Rädern nahe den
vier Ecken auf, und der Schwerpunkt liegt zwecks op
timaler Straßenlage mehr oder weniger zentral zwischen
den Rädern. Andererseits ist bei einem Flugzeug der
Rumpf länglich und normalerweise mit einem dreirädri
gen Fahrgestell versehen, mit einem Vorderrad am Bug
des Flugzeugs und zwei Haupträdern dicht neben dem
Schwerpunkt. Diese Anordnung ist notwendig, um einen
kurzen Hebelarm zwischen dem Schwerpunkt und den
Haupträdern zu liefern, während der längliche Rumpf
einen langen Hebelarm zwischen den Haupträdern und
den Höhenrudern ergibt, so daß eine relativ kleine
Abwärtskraft durch die Höhenruder das durch das Ge
wicht des Flugzeugs am Schwerpunkt erzeugte Moment
überwinden kann, um das Flugzeug während der Start
phase in den Anstellwinkel zu bringen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Kontrollstation mit Steuerungsorganen für ein umwan
delbares Starrflügel-Flugzeug zu schaffen, die die
oben genannten Eigenschaften aufweist und die die
Nachteile bisheriger Konstruktionen vermeidet, wo
bei insbesondere sichergestellt werden soll, daß
keine Fehlfunktionen bei der Übertragung von den
Steuerungsorganen zu den zu steuernden Komponenten
auftreten können.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 ge
kennzeichneten Merkmale gelöst.
Der Kerngedanke der Erfindung besteht dabei darin,
daß die Steuerungsorgane und die zu steuernden Kom
ponenten bei einem Wechsel von der Kraftfahrzeug-
in die Flugzeug-Konfiguration oder umgekehrt nicht
mechanisch (z. B. durch Kupplungen) getrennt werden,
sondern ständig miteinander verbunden bleiben. Da
bei kann bevorzugterweise beim Wechsel von der Kraft
fahrzeug- in die Flugzeug-Konfiguration oder umge
kehrt eine für die augenblickliche Konfiguration
nicht notwendige Funktion der Steuerungsorgane me
chanisch blockiert werden. Mit der ständigen mecha
nischen Verbindung zwischen Steuerungsorgan und zu
steuernden Komponenten ist ein sicherheitstechni
scher Vorteil gegeben, weil insbesondere Fehlfunk
tionen bei der Übertragung von den Steuerungsorga
nen zu den zu steuernden Komponenten vermieden wer
den.
Das Problem war die Auslegung und Anordnung von
Steuerungsorganen in einer Art und Weise, daß eine
permanente Ankopplung aller zu steuernden Komponen
ten mit den jeweiligen Steuerungsorganen ermöglicht
und ein Umschalten der Steuerungsorgane beim Wechsel
von der Kraftfahrzeug- in die Flugzeug-Konfiguration
bzw. umgekehrt verhindert wird. Dies wird im einzel
nen dadurch erreicht, daß die Pedalanordnung linke
und rechte Pedale für die Seitenrudersteuerung und
die individuelle Hinterradbremssteuerung sowie ein
drittes Pedal dicht bei dem rechten Seitenruderpedal
vorsieht, das alle vier Bremsen in der Kraftfahrzeug-
Konfiguration betätigt. Ein viertes Pedal dient als
Gaspedal. Für den Flugzeug-Betrieb ist eine handbe
triebene Drossel vorgesehen.
Ein weiteres entscheidendes Merkmal der vorliegenden
Erfindung ist ein Steuerungssystem, das völlig ver
schieden von allen bisher bekannten oder beschriebe
nen Systemen ist, das die Kontrollfunktion für das
Querruder und die Steuerung der Vorderräder in einer
einzigen, permanent angeschlossenen Steuereinheit
enthält.
Die vier Räder können für den Flugzeug-Betrieb voll
ständig ausgefahren werden oder für den Kraftfahrzeug-
Betrieb teilweise eingefahren werden oder während des
Flugs vollständig eingefahren werden. Ein weiteres
wichtiges Merkmal ist, daß die Hinterräder, in Ver
bindung mit dem Betrieb der Höhenruder, zum Zeitpunkt
des Starts teilweise eingefahren werden können, um
das Flugzeug für den korrekten Anstellwinkel zum
Start anzustellen.
Bei dieser Kontrollstation hat der Pilot beim Flug
alle in konventionellen Flugzeugen üblichen Steue
rungsorgane zur Verfügung, während auch der Fahrer
die in konventionellen Kraftfahrzeugen üblichen
Steuerungsorgane zur Verfügung hat, wobei alle
Steuerungsorgane jederzeit in ihren Positionen ver
bleiben und permanent mit den zu steuernden Kompo
nenten verbunden sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiter
bildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den
Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine teilweise perspektivische Ansicht des
Innern des Rumpfes mit der Kontrollstation,
die die kombinierten Steuerungssysteme für
Flugzeug- und Kraftfahrzeug-Konfiguration
beinhaltet,
Fig. 2 eine teilweise perspektivische Ansicht einer
weiteren Ausführungsform einer kombinierten
Steuerpedalanordnung für Flugzeug- und Kraft
fahrzeug-Konfiguration,
Fig. 3 eine graphische Darstellung des Winkelein
schlags der Querruder und des Winkeleinschlags
der Vorderräder als Funktion des Winkelein
schlags des Steuerrads,
Fig. 4 ein Längsschnitt durch den Steuermechanismus
für die Vorderräder und für die Steuerung der
Querruder und Höhenruder zum Erzeugen der in
Fig. 3 dargestellten Funktionseigenschaften,
Fig. 5 ein vergrößerter Teilschnitt entlang 25-25
von Fig. 4,
Fig. 6 ein vergrößerter Teilschnitt einer Stift- und
Nutanordnung entsprechend dem Schnitt 26-26
in Fig. 5,
Fig. 7 eine Seitenansicht eines Starrflügel-Flug
zeugs in der Flugzeug-Konfiguration mit teil
weise eingefahrenen Hinterrädern bei angeho
benen Höhenrudern, wodurch der Rumpf in ei
nen geeigneten Winkel für den Start geneigt
wird,
Fig. 8 eine schematische Darstellung des elektro
hydraulo-pneumatischen Systems zur Steuerung
der Höhe der Hinterräder beim Start, und
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der Unterseite
des Fahrzeugrumpfes mit dem Aufhängungssystem.
Fig. 1 zeigt die Anordnung der wichtigsten Steuerele
mente für die Kraftfahrzeug- als auch die Flugzeug-Kon
figuration. Das Steuerrad 24 ist über eine Lenkeinheit
104 (die jetzt beschrieben wird) mit der Spurstange 105
für die Vorderräder 14, 15 über ein Getriebe 91 verbun
den, und mit Querrudersteuerseilen 106 wie auch mit
Höhenrudersteuerseilen 93. Durch diese Anordnung ist
das Steuerrad 24 permanent mit den Lenkelementen so
wohl für die Kraftfahrzeug- als auch die Flugzeug-Kon
figuration verbunden, wodurch die Sicherheit des Systems
erhöht wird, neben der Verhinderung von Verwirrung und
Bedienkomplizierung für den Fahrer/Piloten.
Die Seitenruderpedale 107 und 108 befinden sich links
und rechts von der Lenksäule 90 und sind mit Seiten
ruderseilen 109 verbunden. Rechts von den Seitenruder
pedalen 107, 108 befindet sich ein Bremspedal 110 für
den Kraftfahrzeug-Betrieb, und rechts vom Bremspedal
110 ist ein Gaspedal 111 ebenfalls für den Kraftfahr
zeug-Betrieb angeordnet. Für den Flugzeug-Betrieb ist
eine handbetätigte Drossel 112 direkt unterhalb des
Armaturenbretts 26 vorhanden. Somit befinden sich die
Seitenruderpedale 107, 108 und die Drossel 112 für das
Flugzeug an für den Piloten vertrauten Positionen,
und das Brems- 110 und das Gaspedal 111 für das Kraft
fahrzeug an für den Autofahrer vertrauten Positionen,
so daß es kein Problem bei der Bedienung dieser Steuer
elemente im Falle eines plötzlichen Notfalls gibt. Wei
terhin wird die Sicherheit des Systems dadurch noch
erhöht, daß alle Pedale permanent installiert sind
und kein Umschalten, Verstellen oder Umbau dieser
wichtigen Steuerelemente notwendig ist.
Beim Straßenbetrieb und während des Parkens des Flug
zeugs können die Seitenruderpedale 107, 108 von einem
federbelasteten, T-förmigen Hebel 113 in der neutra
len Position gehalten werden, der schwenkbar zur Ab
wärtsbewegung gegen die Rückseiten der Seitenruderpe
dale 107, 108 gelagert ist.
Diese Anordnung verhindert unnötige und ungewollte
Bewegungen der Seitenruderpedale 107, 108 aufgrund von
Wind oder Vibrationen. Die Seitenruderpedale 107, 108
können wieder zu voller Funktionsfähigkeit durch
Drücken auf eines der Pedale gebracht werden, wo
durch die den Hebel 113 haltende Feder überwunden
wird und der Hebel 113 in die nicht-betriebsfähige
Position gebracht wird, wie in Fig. 1 gezeigt.
Der Hebel 99 dient zur Höheneinstellung des Radauf
hängungssystems unter Benutzung des mehr oder weniger
konventionellen Höheneinstellsystems, das man bei
einigen Kraftfahrzeug-Modellen findet, die in etwa
ähnliche Systeme zu dem in Fig. 8 gezeigten nutzen.
Wenn der Hebel 99 sich an einem Ende des Schlitzes
101 befindet, sind die Räder für den Flug vollstän
dig eingefahren, während in anderen Hebelstellungen
die Räder in für die Landung oder den Fahrbetrieb
geeignete Höhenstellungen ausgefahren sind. Befindet
sich der Hebel 99 am anderen Ende des Schlitzes 101,
der Startposition 100, sind die Räder vollständig
ausgefahren, während die Hinterräder 10, 11 von der
Rückwärtsbewegung des Steuerrads 24 zum teilweisen
Einfahren gesteuert werden, wie dies unten beschrie
ben wird.
Eine alternative Pedalanordnung ist in Fig. 2 gezeigt,
wo das Kraftfahrzeug-Bremspedal 114 senkrecht ver
schwenkt werden kann zwischen einer nicht-betriebs
fähigen Position 116, gestrichelt dargestellt, und
einer betriebsfähigen Position, durchgezogen darge
stellt. Das Bremspedal 114 ist an einem Hebel 115 be
festigt, der schwenkbar von einem Bremsbetätigungs
arm 117 getragen wird, und der Hebel 115 ist über
eine konventionelle, federbelastete Endlagenvorrich
tung (nicht dargestellt) beaufschlagt, die den Hebel
115 entweder in die betriebsfähige oder in die nicht
betriebsfähige Position 116 zwingt. Wenn das Brems
pedal 114 sich unten in der betriebsfähigen Position
befindet, wie in Fig. 2 gezeigt, ist genügend Abstand
zwischen dem Bremspedal 114 und den Seitenruderpeda
len 107, 108, um das Bremspedal 114 nach vorn für den
Bremsvorgang zu drücken.
Einer der größten Unterschiede zwischen der Lenkung
eines Kraftfahrzeugs und der eines Flugzeugs ist der
Betrag, um den das Steuerrad 24 gedreht werden muß.
Bei Flugzeug-Betrieb wird ein völliger Einschlag der
Querruder bei einer Drehung des Steuerrads 24 um 90°
aus der zentralen, neutralen Position in eine der
beiden Richtungen erzielt. Beim Kraftfahrzeug-Betrieb
muß das Steuerrad 24 ca. 1 1/2 bis 2 mal aus der zen
tralen, neutralen Position nach einer der beiden Sei
ten gedreht werden, um die Vorderräder 14, 15 auf den
maximalen Einschlagswinkel zu drehen. Um diese konven
tionellen Lenkungseigenschaften sowohl für Flugzeug-
als auch Kraftfahrzeug-Betrieb beizubehalten, weist
die vorliegende Erfindung eine Lenkeinheit 104 auf,
die die Funktionen beider kombiniert, wie in Fig. 3
dargestellt. Fig. 3 ist ein Diagramm, das den Ein
schlag der Querruder und der Vorderräder 14, 15 als
Funktion des Winkeleinschlags des Steuerrads 24 dar
stellt. Bei der ersten Drehung des Steuerrads 24 um
90° werden Querruder und Vorderräder 14, 15 gleichför
mig gedreht. Bei 90°-Drehung des Steuerrads 24 sind
die Querruder in die maximale Stellung gedreht, wäh
rend die Vorderräder 14, 15 sich nur um 4-6 Grad ge
dreht haben. Weiterdrehen des Steuerrads 24 erzeugt
keinen weiteren Einschlag der Querruder, schlägt je
doch die Vorderräder 14-15 weiter ein, bis sie ihren
maximalen Einschlag bei ca. 1 1/2 bis 2 vollen Umdre
hungen des Steuerrads 24 erreichen. Punkt A auf der
y-Achse des Diagramms stellt den maximalen Einschlag
der Querruder dar, während Punkt B den der Vorderrä
der 14, 15 darstellt.
Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch die Lenkeinheit 104,
der aufzeigt, wie die oben beschriebene Funktion er
zielt wird. Das Steuerrad 24 ist an einem Ende der
Lenksäule 90 über Zähne 118 befestigt, und an ihrem
anderen Ende ist die Lenksäule 90 über Zähne 119 und
120 mit einem rohrförmigen Teil 121 verbunden, das
Teil eines Kardangelenks 122 ist. Das Kardangelenk
122 treibt eine Welle 123 an, die zu einem Getriebe
91 an der Spurstange 105 für die Vorderräder 14,15
führt (Fig. 1). Die Zähne 119, 120 erlauben eine Längs
verschiebung der Lenksäule 90 relativ zum Teil 121,
während eine Drehung der Säule auf das Teil 121 über
tragen wird. Das Kardangelenkteil 121 wird drehbar
am Gehäuse 124 mit konischem Ende durch ein Lager
125 gehalten. Die Lenksäule 90 ist über Linearlager
127, 128 sowie Drehlager 129,130 und eine Endplatte
131 mit dem zylindrischen Gehäuse 132 verbunden.
Die Linearlager 127, 128 erlauben, daß die Lenksäule
90 sich linear zum Gehäuse 132 bewegen kann, während
die Drehlager 129, 130 es erlauben, daß die Lenksäule
90 sich relativ zum Gehäuse 132 drehen kann. Das
zylindrische Gehäuse 132 ist über Flansche 133 mit
dem Chassis des Fahrzeugs verbunden.
An den Außenflächen der Lenksäule 90 sind sich längs
erstreckende Zähne 134 angeordnet, die mit den Innen
zähnen 135 im Endteil eines zylindrischen Elements
136 kämmen, das die Lenksäule 90 umgibt und sich im
Gehäuse 124 über einen beträchtlichen Teil der Länge
der Lenksäule 90 erstreckt, z. B. etwas mehr als ein
Drittel ihrer Länge. Die Zähne 134, 135 erlauben wei
terhin, daß die Lenksäule 90 sich frei durch das
zylindrische Element 136 verschieben kann und veran
lassen, das Element 136 sich mit der Lenksäule 90
zu drehen.
Fest an der Außenseite des zylindrischen Elements
136 ist ein Lager 137 mit einer Vielzahl von umlau
fenden Kugeln 138 angeordnet, die in wendelförmigen
Nuten 139 in der Innenfläche des zylindrischen Gehäu
ses 132 laufen. Die Wendelnuten 139 dienen somit als
äußere Laufbahn für die Kugeln 138 und veranlassen
das zylindrische Element 136, sich linear zu bewegen,
wenn es mit der Lenksäule 90 gedreht wird. Um die
Lenksäule 90 angeordnet und in das zylindrische Ge
häuse 132 sich erstreckend, ist eine rohrförmige
Hülse 142 mit einer Trommel 143 an ihrer linken Seite,
um die die Querruder-Steuerseile 106 gewickelt sind.
Die Hülse 142 ist am Gehäuse 132 über ein Kugellager
145 drehbar gelagert, und ihr rechtes Ende erstreckt
sich in das offene Ende des zylindrischen Körpers
136. In der Außenfläche der rohrförmigen Hülse 142
ist eine Wendelnut 140 und eine kurze lineare Nut
141 angeordnet. Nach innen vom offenen Ende des zy
lindrischen Körpers 136 ragt ein Stift 146, der sich
nach unten in Nuten 140, 141 erstreckt und in ihnen
verschiebbar ist, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt,
wenn sich der zylindrische Körper 136 dreht. Die
lineare Nut 141 ist parallel zur Achse des Steuer
rads 24, während die Nut 140 eine Wendel der glei
chen Richtung und Steigung ist wie die Nut 139.
Die lineare Nut 141 befindet sich am Mittelpunkt
der Wendelnut 140, so daß sie diese in einen lin
ken und einen rechten Abschnitt teilt. Der Übergang
von der linearen Nut 141 zu den wendelförmigen Nut
hälften ist gerundet. In den Fig. 4 und 5 ist
der Stift 146 in der Mitte der linearen Nut 141
gezeigt, was der neutralen, zentralen Position des
Steuerrads 24 entspricht.
Die Betriebsweise der Lenkeinheit 104 ist wie folgt:
Wenn das Steuerrad 24 (in Abb.4 strichpunktiert dar gestellt) nach rechts gedreht wird, werden auch Lenk säule 90 und zylindrischer Körper 136 mitgedreht, wo durch der Stift 146 gegen die Seitenwand der linearen Nut 141 anliegt. Der Druck des Stifts 146 gegen die Seite der Nut 141 veranlaßt die rohrförmige Hülse 142, mit dem zylindrischen Körper 136 zu drehen, und wenn dies stattfindet, schieben die in wendelförmigen Nuten 139 laufenden Kugeln 138 den zylindrischen Körper linear nach links, bis der Stift 146 den Eingang zum linken Abschnitt der Nut 140 erreicht. Diese lineare Bewegung des Stifts 146 vom Mittelpunkt der Nut 141 bis zum Eingang des linken Abschnitts der Nut 140 fin det statt, während das Steuerrad 24 um ca. 90° aus der zentralen, neutralen Stellung gedreht wird, und während dieser Zeit bewegen die Trommel 143 und die Querrudersteuerseile 106 die Querruder auf ihren ma ximalen Einschlag. Gleichzeitig dreht die über das Kardangelenk 122, das Getriebe 91 und die Spurstange 105 wirkende Lenksäule 90 die Vorderräder 14,15 um etwa 4-6 Grad nach rechts. Wenn der Stift 146 in den linken Abschnitt der wendelförmigen Nut 140 ein tritt, bewegt er sich entlang der Nut 140, ohne die rohrförmige Hülse 142 zu drehen, da die Nuten 140 und 139 von gleicher Richtung und Steigung sind. Somit verbleiben rohrförmige Hülse 142 und Trommel 143 ortsfest in der Position völlig ausgefahrener Querruder, während die Lenksäule 90 um zusätzlich 1 1/2 bis 2 Umdrehungen weiterdreht, bis die Vorder räder 14, 15 ihre vollständig eingeschlagene Position erreichen. Die Reihenfolge der Vorgänge ist die gleiche wie oben beschrieben, wenn das Steuerrad 24 nach links gedreht wird, außer daß die Richtung umgedreht ist.
Wenn das Steuerrad 24 (in Abb.4 strichpunktiert dar gestellt) nach rechts gedreht wird, werden auch Lenk säule 90 und zylindrischer Körper 136 mitgedreht, wo durch der Stift 146 gegen die Seitenwand der linearen Nut 141 anliegt. Der Druck des Stifts 146 gegen die Seite der Nut 141 veranlaßt die rohrförmige Hülse 142, mit dem zylindrischen Körper 136 zu drehen, und wenn dies stattfindet, schieben die in wendelförmigen Nuten 139 laufenden Kugeln 138 den zylindrischen Körper linear nach links, bis der Stift 146 den Eingang zum linken Abschnitt der Nut 140 erreicht. Diese lineare Bewegung des Stifts 146 vom Mittelpunkt der Nut 141 bis zum Eingang des linken Abschnitts der Nut 140 fin det statt, während das Steuerrad 24 um ca. 90° aus der zentralen, neutralen Stellung gedreht wird, und während dieser Zeit bewegen die Trommel 143 und die Querrudersteuerseile 106 die Querruder auf ihren ma ximalen Einschlag. Gleichzeitig dreht die über das Kardangelenk 122, das Getriebe 91 und die Spurstange 105 wirkende Lenksäule 90 die Vorderräder 14,15 um etwa 4-6 Grad nach rechts. Wenn der Stift 146 in den linken Abschnitt der wendelförmigen Nut 140 ein tritt, bewegt er sich entlang der Nut 140, ohne die rohrförmige Hülse 142 zu drehen, da die Nuten 140 und 139 von gleicher Richtung und Steigung sind. Somit verbleiben rohrförmige Hülse 142 und Trommel 143 ortsfest in der Position völlig ausgefahrener Querruder, während die Lenksäule 90 um zusätzlich 1 1/2 bis 2 Umdrehungen weiterdreht, bis die Vorder räder 14, 15 ihre vollständig eingeschlagene Position erreichen. Die Reihenfolge der Vorgänge ist die gleiche wie oben beschrieben, wenn das Steuerrad 24 nach links gedreht wird, außer daß die Richtung umgedreht ist.
Um die Reibung zwischen dem Stift 146 und der Nut
140, 141 zu reduzieren, kann der Stift mit zwei
Kugel- oder Rollenlagern 147, 148 versehen sein, die
übereinander angebracht sind, wie in Fig. 6 gezeigt,
wobei die äußere Bahn des Lagers 147 an einer Sei
tenwand der Nut 140, 141 läuft und das Lager 148 an
der entgegengesetzten Wand läuft. Die Kugel- oder
Rollenlager 147, 148 sind leicht gegeneinander ver
setzt, so daß jedes Lager nur an einer Seitenwand
läuft. Durch Vorspannen der Lager in der Nut 140, 141
kann ein Spiel vollständig vermieden werden.
Die Lenksäule 90 ist zur linearen Bewegung von den
Lagern 127, 128 abgestützt, wie oben beschrieben,
und die lineare Bewegung steuert die Höhenruder 92.
Zu diesem Zweck ist eine Hülse 149 fest an der Lenk
säule 90 angebracht, und auf die Außenseite der Hülse
149 ist ein Drehlager 150 aufgepreßt, dessen äußere
Laufbahn in einer Nabe 151 angebracht ist, die den
Kontaktarm 89 abstützt, wie in Verbindung mit Fig. 8
beschrieben. Die Nabe 151 stützt ebenfalls den Arm
152 ab, der mit dem Abschnitt 96 des Höhenrudersteuer
seils 93 verbunden ist, das sich parallel zur Achse
der Lenksäule 90 erstreckt. Durch Drücken oder Ziehen
des Steuerrads 24 wird die Lenksäule 90 linear durch
die Lager 127,128 bewegt, wodurch der Arm 152 veran
laßt wird, die Höhenrudersteuerseile 93 zur Betätigung
der Höhenruder 92 mitzuziehen.
Wenn das Fahrzeug sich in der Kraftfahrzeug-Konfi
guration befindet, wird die Längsverschiebebewegung
der Lenksäule 90, die die Höhenruder 92 des Flug
zeugs steuert, nicht benötigt, und daher ist die Säule
90 durch eine Verriegelungsvorrichtung 155 gegen
derartige Verschiebebewegungen gesichert. Die Ver
riegelungsvorrichtung 155 besteht aus einem Kugel
lager 156, dessen innere Laufbahn fest an der Säule
90 gesichert ist, und die äußere Laufbahn ist in die
Nabe eines Rades 157 mit konischem Rand 158 gepreßt.
Eine Klammer 159 ist zwischen einer Position außer
Eingriff, durch die durchgezogenen Linien in Fig. 4
gezeigt, und einer Verriegelungsposition, in ge
strichelten Linien gezeigt, bewegbar, wobei in der
Verriegelungsposition die Klammer 159 den konischen
Rand 158 erfaßt und so die Säule 90 gegen lineare
Verschiebung festhält. Das Kugellager 156 erlaubt
die Drehung der Säule 90, wenn das Steuerrad 24 ge
dreht wird. Somit kombiniert die Lenkeinheit 104
die Funktionen der Höhenruder- und Querruder-Steue
rung für den Flugzeug-Betrieb zusammen mit der Len
kung der Vorderräder 14, 15 für den Kraftfahrzeug-
Betrieb ebenso wie der Höhensteuerung der Hinter
räder 10, 11 beim Start des Flugzeugs, wie dies im
Zusammenhang mit den Fig. 7 und 8 beschrieben
wird.
Ein wichtiger Vorteil der Erfindung besteht in den
Mitteln zur Steuerung der Fluglage des Flugzeugs
beim Start. Das Problem wird durch die Tatsache
verursacht, daß der Schwerpunkt etwa in der Mitte
zwischen den Vorder- 14, 15 und Hinterrädern 10, 11
liegt, die zwecks Stabilität im Kraftfahrzeug-Be
trieb weit auseinanderliegen. Gleichzeitig befin
den sich die Höhenleitwerke mit befestigten Höhen
rudern 92 dicht bei den Hinterrädern 10, 11. Wegen
des kompakten Rumpfes 2, und dies resultiert in
einem relativ kurzen Hebelarm zwischen den Hinter
rädern 10, 11 und dem Höhenleitwerk. Wegen dieses
kurzen Hebelarms ist es nicht möglich, mit dem
Höhenleitwerk genügend Moment zu erzeugen, um den
Rumpf 2 des Flugzeugs in den für den Start nötigen
Anstellwinkel zu kippen. Somit kann die konven
tionelle Methode der gegenwärtigen Flugzeug-Kon
struktionen für den Start nicht eingesetzt werden.
Mit der vorliegenden Erfindung wird das Problem
dadurch gelöst, daß Mittel vorgesehen sind, durch
die bei rückwärtigem Zug am Steuerrad zwecks Be
tätigung der Höhenruder 92 bewirkt wird, daß die
Hinterräder 10, 11 teilweise eingefahren werden,
so daß das vordere Ende des Rumpfes 2 nach oben
gekippt wird und die Tragflächen in einen steilen
Anstellwinkel gebracht werden. Dies ist auch um
kehrbar, was heißt, daß die Hinterräder 10, 11
wieder ausgefahren werden, wenn das Steuerrad 24
nach vorn zurück in die Ausgangslage gedrückt wird.
Fig. 7 zeigt ein umwandelbares Starrflügel-Flugzeug 1
beim Start kurz vor Abheben vom Boden. Das Flugzeug 1
weist im wesentlichen folgende Komponenten auf:
Einen Rumpf 2, die Tragflächen 3, das Höhenleitwerk 7 mit dem Höhenruder 92, einen Propeller 6, der über den Pylon 9 mit dem Rumpf 2 verbunden ist, Energie absorbsions-Bereiche 20, 21, wie die Vorderräder 14, 15, die über Radarme 16, 17 und die Hinterräder 10, 11, die über Radarme 12, 13 am Rumpf angebracht sind. Die Hinterräder 10, 11 sind teilweise versenkt wor den, indem das Steuerrad 24 nach hinten gezogen wurde, und das Flugzeug befindet sich jetzt in einem stei len Anstellwinkel zum Start. Während die Hinterräder 10, 11 zum Start teilweise eingefahren sind, bleiben die Vorderräder 14, 15 vollständig ausgefahren.
Einen Rumpf 2, die Tragflächen 3, das Höhenleitwerk 7 mit dem Höhenruder 92, einen Propeller 6, der über den Pylon 9 mit dem Rumpf 2 verbunden ist, Energie absorbsions-Bereiche 20, 21, wie die Vorderräder 14, 15, die über Radarme 16, 17 und die Hinterräder 10, 11, die über Radarme 12, 13 am Rumpf angebracht sind. Die Hinterräder 10, 11 sind teilweise versenkt wor den, indem das Steuerrad 24 nach hinten gezogen wurde, und das Flugzeug befindet sich jetzt in einem stei len Anstellwinkel zum Start. Während die Hinterräder 10, 11 zum Start teilweise eingefahren sind, bleiben die Vorderräder 14, 15 vollständig ausgefahren.
Diese einzigartige Methode zum Bringen des Flugzeugs
in den steilen Anstellwinkel für den Start wird mit
einem schematisch in Fig. 8 gezeigten Mechanismus er
zielt. Die Hinterräder 10, 11 werden über pneumatisch-
hydraulische Zylinder 65 ein- und ausgefahren, wobei
die Kolbenstangen 67 ihrer Kolben 66 mit den Radarmen
12, 13 verbunden sind. Die Radarme 12, 13 werden um
eine Querachse 68 nach oben oder unten verschwenkt.
Die Zylinder 65 weisen an ihren Enden Kugelkammern
69 auf, und durch Membranen 70 werden diese Kammern
in Ober- und Unterteile aufgeteilt. Das Oberteil
der Kammer ist mit einem Gas 71 unter hohem Druck
gefüllt, während das Unterteil der Kammer und die
Länge der Zylinder 65 über den Kolben 66 mit Hy
draulikflüssigkeit 72 gefüllt ist.
Hydraulikflüssigkeit 72 unter Druck wird den Zylin
dern 65 von einer Pumpe 73 durch Leitungen 74 zuge
führt. In die Zylinder 65 münden in etwa gleichen
Abständen entlang der Zylinderachse Ausgangsleitun
gen 75, 76, 77, 78, die zwischen den Zylindern 65 ver
bunden sind. Die Leitung 75 ist mit beiden Zylin
dern 65 auf dem höchsten Niveau verbunden, und diese
Leitung 75 ist noch mit einem Magnetventil 79 ver
bunden. Das Magnetventil 79 ist ein normalerweise
geschlossenes Ventil, welches bei Betätigung öffnet
und Flüssigkeit in die Rückleitung 95 entleert, die
in einem Reservoir 83 endet. Die Leitung 76 mündet
in beide Zylinder 65 auf dem nächst tieferen Niveau,
und diese Leitung 76 ist mit einem normalerweise
geschlossenen Magnetventil 80 verbunden, das ebenso
in die Rückleitung 95 entleert. Die Leitungen 77, 78
münden ebenfalls in den Zylindern 65, jedoch auf
tieferen Niveaus und sind jeweils mit normalerweise
geschlossenen Magnetventilen 81, 82 verbunden.
Die Magnetventile 79, 80, 81, 82 sind elektrisch über
Leitungen mit an einem Block 88 montierten Kontak
ten 84, 85, 86, 87 verbunden. Die Kontakte 84, 85, 86, 87
werden von einem Kontaktarm 89 nacheinander kontak
tiert, der mit der durch die Achslinie dargestellten
Lenksäule 90 des Steuerrads 24 verbunden ist und
somit bewegt wird, wenn das Steuerrad 24 vom Pilo
ten zwecks Betätigung der Höhenruder 92 nach hinten
gezogen oder nach vorn gedrückt wird. Die Höhenru
der 92 sind an den Höhenleitwerken 7 befestigt und
bilden davon einen integralen Bestandteil und werden
über um Scheiben 94 laufende Höhenrudersteuerseile
93 betätigt, wodurch sich ein kleiner parallel zur
Lenksäule 90 verlaufender Abschnitt 96 ergibt. Der
Kontaktarm 89 oder sein Tragaufbau ist am Abschnitt
96 des Höhenrudersteuerseils 93 befestigt, so daß,
wenn das Steuerrad 24 entlang der Lenksäule 90 ge
zogen oder gedrückt wird, das Höhenrudersteuerseil 93
in einer oder der anderen Richtung mitbewegt wird,
wie durch die Pfeile A angedeutet.
Der Kontaktarm 89 ist elektrisch über die Leitung 97
mit einem normalerweise geöffneten Schalter 98 ver
bunden, der nur dann geschlossen wird, wenn ein Hebel
99 zur Radhöheneinstellung in die Startposition 100
an einem Ende eines Schlitzes 101 bewegt wird. Es
können auch noch andere Positionen für die Radhöhen
einstellung für alle vier Räder entlang dem Schlitz
101 existieren, unter Verwendung üblicher Automobil
praxis (nicht gezeigt) sowie die vollständig versenkte
Position für den Flug.
Die Höhe des Kolbens 66 im Zylinder 65 wird dadurch be
stimmt, welche Ausgangsleitung 75, 76, 77, 78 mit einem
offenen Magnetventil 79, 80, 81, 82 verbunden ist. Die
Leitung mit dem offenen Ventil erlaubt den Austritt
von Hydraulikflüssigkeit 72 aus dem Zylinder 65, so
schnell, wie es die Leitung 74 zuläßt; somit kann
der Kolben 66 vom Hydraulikdruck nicht weiter hinab
gedrückt werden. Welches Magnetventil 79, 80, 81, 82
offen ist, wird dadurch bestimmt, wie schnell das
Steuerrad 24 gezogen wird und welcher Kontakt 84, 85,
86, 87 vom Kontaktarm 89 kontaktiert wird.
Vor dem Start legt der Pilot den Hebel 99 in die
Startposition 100, wodurch Schalter 98 geschlossen
wird. Das Flugzeug wird dann die Startbahn entlang
geführt, bis es die Startgeschwindigkeit erreicht
hat, während welcher Zeit das Steuerrad 24 in der
vorderen neutralen Position gehalten wird, und alle
vier Räder werden gleichförmig in die maximale Posi
tion ausgefahren. Wenn das Flugzeug die Startgeschwin
digkeit erreicht hat, zieht der Pilot das Steuerrad
24 zurück, um die Höhenruder 92 zu aktivieren, und
gleichzeitig wird der Kontaktarm 89 veranlaßt, einen
der Kontakte 87, 86, 85 oder 84 zu berühren, je nach
dem, wie weit das Rad 24 zurückgezogen wird. Falls
z. B. der Kontaktarm 89 auf Kontakt 85 anhält, wird
das Magnetventil 80 aktiviert, wodurch die Ausgangs
leitung 76 geöffnet wird und wodurch die Kolben
66 veranlaßt werden, in den Zylindern 65 anzustei
gen, bis sie die Ausgangsposition für Leitung 76
erreichen. Diese Aufwärtsbewegung der Kolben 66
und Kolbenstangen 67 veranlaßt die Aufhängungsarme
12, 13 dazu, nach oben zu schwenken, wodurch die Rä
der 10, 11 in die teilweise versenkte Position ent
sprechend der Ausgangsposition für Leitung 76 an
gehoben werden. Mit den derart teilweise versenk
ten Hinterrädern 10, 11 befindet sich das Flugzeug
in einem steilen Anstellwinkel gemäß Fig. 7 und
hebt somit vom Boden ab.
Fig. 9 ist eine perspektivische Zeichnung der Unter
seite des Flugzeugs in der Kraftfahrzeug-Konfigura
tion 18 mit allen vier Rädern 10, 11, 14 und 15 aus
gefahren. Wie vorher beschrieben, werden die Hinter
räder 10, 11 an Aufhängungsarmen 12, 13 getragen, und
die Vorderräder 14, 15 an Armen 16, 17. Die Aufhän
gungsarme 12, 13, 16, 17 haben eine im wesentlichen
dreieckige Form, wobei die hinteren Radarme 12, 13
um die Querachse 68 schwenkbar sind, während die
Vorderradarme 16, 17 um die Achse 102 schwenkbar
sind. Die Schwenkachsen 68, 102 befinden sich in
einem beträchtlichen Abstand vor den Radachsen,
wodurch sich ein langer Arm für den senkrechten
Weg der Räder ergibt und somit maximale Energieab
sorption beim Landen.
Die dreieckigen Aufhängungsarme 12, 13, 16, 17 haben
eine ebene Fläche auf ihrer Unterseite, die bei
ausgefahrenen Rädern von ihren jeweiligen Schwenk
achsen nach unten und nach hinten in einem Winkel
ragen, daß bei Notlandung im Wasser diese ebenen
Flächen als geneigte Gleitflächen dienen, die einen
hydrodynamischen Auftrieb zum Tragen eines Teils
des Flugzeug-Gewichts erzeugen. Die dreieckige
Konfiguration der ebenen Flächen resultiert darin,
daß eine kleine Fläche der geneigten Gleitfläche
beim ersten Kontakt auf das Wasser auftrifft, und
wenn dann das Flugzeug tiefer ins Wasser sinkt,
werden die zunehmenden Gleitflächen wirksam, wo
durch das Flugzeug schrittweise ins Wasser hinab
gesenkt wird. Bei normaler Landung auf einer Lande
bahn erzeugen die nach unten und nach hinten geneig
ten ebenen Flächen einen zusätzlichen Luftwiderstand,
der beim Abbremsen des Flugzeugs unterstützt. Bei ei
ner Notlandung auf felsigem oder extrem rauhem Gelände
sorgen die geneigten ebenen Flächen für einen Gleit
effekt, der dem Flugzeug erlaubt, über Hindernisse
hinwegzugleiten. Während des Flugs werden die Aufhän
gungsarme in Kammern 103 an der Unterseite des Rumpfes 2
versenkt, und die ebenen Flächen dienen als Verkleidun
gen für die Kammern und sorgen für eine glatte Unter
fläche.
Die Funktionsweise der Erfindung wird aus der vor
stehenden Beschreibung als mehr oder weniger selbst
erklärend angesehen. In der Flugzeug-Konfiguration
sind die Steuerorgane konventionell und an den glei
chen Positionen angeordnet wie bei einem anderen
Flugzeug. Das Steuerrad 24 betätigt bei Drehung bis
zu 90° die Querruder in eine von beiden Richtungen
aus der zentralen, neutralen Position, während die
Höhenruder 92 durch Drücken oder Ziehen des Steuer
rads 24 betätigt werden. Das Seitenruder wird durch
die Seitenruderpedale 107, 108 betätigt und die
Bremsen an den Hinterrädern 10, 11 durch Vorwärts
drücken auf den Fußteil der Pedale. Die Drossel 112
wird manuell eingestellt, und die Instrumente sind
wie üblich angeordnet. Die Räder werden in den
Rumpf 2 eingefahren, und beim Landen sind alle vier
Räder maximal ausgefahren.
Wenn gewünscht wird, das Flugzeug in die Kraftfahrzeug-
Konfiguration 18 umzuwandeln, ist der erste Schritt,
die Tragflächen 3 und das Leitwerk zu versenken, was
durch Betätigung eines Schalters geschieht. Falls
diese Ausführungsformen einen versenkbaren Propeller
6 aufweisen, kann dieser entweder einzeln oder gemein
sam mit den Höhenleitwerken 7 versenkt werden. In je
dem Fall wird der Antriebsstrang von der Propelleran
triebsachse entfernt und mit der Antriebsachse der
Hinterräder 10, 11 verbunden, unter Benutzung des He
bels 22. Als nächstes werden die Räder teilweise auf
Kraftfahrzeug-Niveau eingefahren. Die Lenksäule 90
wird dann gegen lineare Bewegungen verriegelt, indem
die Klammer 159 mit dem konischen Rand 158 am Rad 157
in Eingriff gebracht wird. Der Hebel 113 wird zur
Anlage gegen die Vorderseiten der Leitruderpedale
107, 108 herabgezogen und setzt diese damit fest.
Alles, was der Fahrer nun noch unternehmen muß, ist,
seinen Fuß zum Gaspedal 111 und zum Bremspedal 110
hinüberzubewegen. Der Ganghebel 27 wird in die ge
wünschte Position gebracht, und das Automobil ist
bereit, in üblicher Weise gefahren zu werden.
Um das Kraftfahrzeug zurück in ein Flugzeug zu ver
wandeln, wird die Reihenfolge der obigen Maßnahmen
umgedreht. Vor dem Start wird der Hebel 99 in die
Startposition 100 gebracht. Das Flugzeug wird dann
die Startbahn entlangbewegt, mit dem Steuerrad 24
nach vorn, bis die Startgeschwindigkeit erreicht ist.
Zu diesem Zeitpunkt wird das Steuerrad 24 nach hin
ten gezogen, wodurch das Höhenruder 92 betätigt wird
und gleichzeitig die Hinterräder 10, 11 teilweise
eingefahren werden, und der Rumpf 2 in den in Fig. 7
gezeigten steilen Anstellwinkel gebracht wird. Das
Flugzeug startet vom Boden und ist in der Luft.
Claims (9)
1. Umwandelbares Starrflügel-Flugzeug (1), das mit
einem Paar von lenkbaren Vorderrädern (14, 15)
und mit mindestens einem Hinterrad (10, 11) ausge
rüstet ist und sowohl als Flugzeug geflogen wie
auch als Kraftfahrzeug auf der Straße betrieben
werden kann,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollstation mit Steuerungsorganen aus gerüstet ist, die mit ihren jeweiligen zu steuern den Komponenten permanent verbunden sind.
dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollstation mit Steuerungsorganen aus gerüstet ist, die mit ihren jeweiligen zu steuern den Komponenten permanent verbunden sind.
2. Umwandelbares Starrflügel-Flugzeug (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Paar von nebeneinander angeordneten Seiten ruderpedalen (107, 108), die zur Steuerung der Seiten ruder in der Flugzeugkonfiguration betriebsfähig sind und das linke Pedal (107) die Bremse des lin ken Hinterrads (10) betätigt und das rechte Pedal (108) die Bremse des rechten Hinterrads (11) be tätigt,
ein Premspedal (110, 114) zur Betätigung der Bremsen an allen vier Rädern (10, 11, 14, 15) in der Kraftfahr zeug-Konfiguration,
ein rechts vom Bremspedal (110; 114) angeordnetes Gaspedal (111) zur Steuerung der Motordrehzahl in der Kraftfahrzeug-Konfiguration,
eine handbetätigte Drossel (112) zur Steuerung der Motordrehzahl in der Flugzeug-Konfiguration, und
eine zur Steuerung der Querruder und Höhenruder in der Flugzeugkonfiguration sowie zur Lenkung der Vor derräder (14, 15) in der Kraftfahrzeug-Konfiguration betriebsfähige Lenkeinheit (104) mit Steuerrad (24), die permanent mit beiden Vorderrädern (14, 15) und den Querrudern verbunden und für deren Betätigung so ausgebildet ist, daß das Steuerrad (24) derart bedienbar ist, wenn es um etwa 90° in irgendeine Richtung gedreht wird, daß die Querruder sich in ihre maximalen Winkelpositionen bewegen, während die Vorderräder (14, 15) nur um einen kleinen Betrag eingeschlagen werden, und wobei bei Drehung über etwa 90° hinaus die Vorderräder (14, 15) weiter bis zu ihrem maximalen Einschlag eingeschlagen werden, während die Querruder in ihren maximalen Winkelpo sitionen stehen bleiben, vorgesehen sind, wobei die Seitenruderpedale (107, 108), die Lenkeinheit (104) mit Steuerrad (24) und die handbetätigte Drossel (112) Steuerorgane für das Fahrzeug in der Flugzeug-Konfiguration und die Lenkeinheit (104) mit Steuerrad (24), das Bremspedal (110; 114) und das Gaspedal (111) Steuerorgane für das Fahrzeug in der Kraftfahrzeug-Konfiguration bil den.
daß ein Paar von nebeneinander angeordneten Seiten ruderpedalen (107, 108), die zur Steuerung der Seiten ruder in der Flugzeugkonfiguration betriebsfähig sind und das linke Pedal (107) die Bremse des lin ken Hinterrads (10) betätigt und das rechte Pedal (108) die Bremse des rechten Hinterrads (11) be tätigt,
ein Premspedal (110, 114) zur Betätigung der Bremsen an allen vier Rädern (10, 11, 14, 15) in der Kraftfahr zeug-Konfiguration,
ein rechts vom Bremspedal (110; 114) angeordnetes Gaspedal (111) zur Steuerung der Motordrehzahl in der Kraftfahrzeug-Konfiguration,
eine handbetätigte Drossel (112) zur Steuerung der Motordrehzahl in der Flugzeug-Konfiguration, und
eine zur Steuerung der Querruder und Höhenruder in der Flugzeugkonfiguration sowie zur Lenkung der Vor derräder (14, 15) in der Kraftfahrzeug-Konfiguration betriebsfähige Lenkeinheit (104) mit Steuerrad (24), die permanent mit beiden Vorderrädern (14, 15) und den Querrudern verbunden und für deren Betätigung so ausgebildet ist, daß das Steuerrad (24) derart bedienbar ist, wenn es um etwa 90° in irgendeine Richtung gedreht wird, daß die Querruder sich in ihre maximalen Winkelpositionen bewegen, während die Vorderräder (14, 15) nur um einen kleinen Betrag eingeschlagen werden, und wobei bei Drehung über etwa 90° hinaus die Vorderräder (14, 15) weiter bis zu ihrem maximalen Einschlag eingeschlagen werden, während die Querruder in ihren maximalen Winkelpo sitionen stehen bleiben, vorgesehen sind, wobei die Seitenruderpedale (107, 108), die Lenkeinheit (104) mit Steuerrad (24) und die handbetätigte Drossel (112) Steuerorgane für das Fahrzeug in der Flugzeug-Konfiguration und die Lenkeinheit (104) mit Steuerrad (24), das Bremspedal (110; 114) und das Gaspedal (111) Steuerorgane für das Fahrzeug in der Kraftfahrzeug-Konfiguration bil den.
3. Umwandelbares Starrflügel-Flugzeug (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Bremspedal (114) zwischen einer versenkten,
nicht-betriebsfähigen Position (116) beim Flugbetrieb
und einer ausgefahrenen betriebsfähigen Position im
wesentlichen direkt über den Seitenruderpedalen (107,
108) in der Kraftfahrzeug-Konfiguration bewegbar ist.
4. Umwandelbares Starrflügel-Flugzeug (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß Mittel (Hebel 113) vorgesehen sind, die mit bei
den Seitenruderpedalen (107, 108) in der Kraftfahrzeug-
Konfiguration in Eingriff bringbar sind, um diese
in der neutralen, mittleren Position zu halten.
5. Umwandelbares Starrflügel-Flugzeug (1) nach einem
der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Steuerrad (24) mit einem Ende einer dreh baren Welle (Lenksäule 90) verbunden ist, wobei das andere Ende der Welle (Lenksäule 90) mit den lenkbaren Vorderrädern (14, 15) zu deren Lenkung verbunden ist, daß ein drehbares Element (142) mit der Welle (Lenksäule 90) verbunden ist,
daß Steuermittel (Querrudersteuerseile 106) für die Querruder mit dem drehbaren Element (Hülse 142) verbunden und betriebsfähig zur Bewegung der Querruder sind, wenn das Element (Hülse 142) gedreht wird,
daß weitere Mittel zur Übertragung der Drehbewe gung von der Welle (Lenksäule 90) zu diesem Element (Hülse 142) betriebsfähig sind, wenn das Steuer rad (24) um etwa 90° zu irgendeiner Seite der neutralen Mittellage gedreht wird, wobei diese weiteren Mittel die weitere Drehung der Welle (Lenksäule 90) über 90° hinaus in beide Richtun gen erlauben, um somit die volle Lenkkontrolle der Räder (14, 15) ohne weitere Drehung des Elements (Hülse 142) zu liefern, in dem das drehbare Ele ment (Hülse 142) die Welle (Lenksäule 90) umgibt und mit einer wendelförmigen Nut (140) auf seiner Außenseite versehen ist, wobei die wendelförmige Nut (140) etwa an ihrem Mittelpunkt von einer sich längs erstreckenden, die wendelförmige Nut (140) in einen linken Abschnitt und einen rech ten Abschnitt teilende Nut (141) unterbrochen ist,
daß ein ortsfestes Gehäuse (132) das drehbaren Ele ment (Hülse 142) umgibt und auf seiner Innenseite eine kontinuierliche, ununterbrochene wendelförmige Nut (139) der gleichen Richtung und Steigung wie die wendelförmige Nut (140) am drehbaren Element (Hülse 142) aufweist,
daß die weiteren Mittel einen zwischen dem drehbaren Element (Hülse 142) und dem ortsfesten Gehäuse (132) angeordneten zylindrischen Körper (136) aufweisen,
daß dieser zylindrische Körper (136) ein Lager (137) an seiner Außenfläche aufweist, das in die wendelförmige Nut (139) im ortsfesten Gehäuse (132) ragt und darin verschiebbar ist,
daß der zylindrische Körper (136) ebenso einen Stift (146) an seiner Innenfläche aufweist, der in die wendelförmige Nut (140) an der Außenfläche des dreh baren Elements (142) ragt,
daß der zylindrische Körper (136) mit der Welle (Lenksäule 90) zur Drehung mit derselben verbunden ist und sich linear entlang der Welle (Lenksäule 90) frei bewegen kann, daß der zylindrische Körper (136) bei Drehung durch die Welle (Lenksäule 90) linear durch Eingriff des Lagers (137) die wendelförmige Nut (139) im Gehäuse bewegt wird, und
daß der Stift (146) am zylindrischen Körper (136) bewirkt, daß sich das drehbare Element (Hülse 142) mit der Welle (Lenksäule 90) dreht, wenn sich der Stift (146) in der sich längs erstreckenden Nut (141) verschiebt, und daß der Stift (146) die Dre hung des drehbaren Elements (142) beendet, wenn der Stift (146) aus der sich längs erstreckenden Nut (141) an ihren Seiten in die wendelförmige Nut (140) am drehbaren Element (Hülse 142) eintritt.
daß das Steuerrad (24) mit einem Ende einer dreh baren Welle (Lenksäule 90) verbunden ist, wobei das andere Ende der Welle (Lenksäule 90) mit den lenkbaren Vorderrädern (14, 15) zu deren Lenkung verbunden ist, daß ein drehbares Element (142) mit der Welle (Lenksäule 90) verbunden ist,
daß Steuermittel (Querrudersteuerseile 106) für die Querruder mit dem drehbaren Element (Hülse 142) verbunden und betriebsfähig zur Bewegung der Querruder sind, wenn das Element (Hülse 142) gedreht wird,
daß weitere Mittel zur Übertragung der Drehbewe gung von der Welle (Lenksäule 90) zu diesem Element (Hülse 142) betriebsfähig sind, wenn das Steuer rad (24) um etwa 90° zu irgendeiner Seite der neutralen Mittellage gedreht wird, wobei diese weiteren Mittel die weitere Drehung der Welle (Lenksäule 90) über 90° hinaus in beide Richtun gen erlauben, um somit die volle Lenkkontrolle der Räder (14, 15) ohne weitere Drehung des Elements (Hülse 142) zu liefern, in dem das drehbare Ele ment (Hülse 142) die Welle (Lenksäule 90) umgibt und mit einer wendelförmigen Nut (140) auf seiner Außenseite versehen ist, wobei die wendelförmige Nut (140) etwa an ihrem Mittelpunkt von einer sich längs erstreckenden, die wendelförmige Nut (140) in einen linken Abschnitt und einen rech ten Abschnitt teilende Nut (141) unterbrochen ist,
daß ein ortsfestes Gehäuse (132) das drehbaren Ele ment (Hülse 142) umgibt und auf seiner Innenseite eine kontinuierliche, ununterbrochene wendelförmige Nut (139) der gleichen Richtung und Steigung wie die wendelförmige Nut (140) am drehbaren Element (Hülse 142) aufweist,
daß die weiteren Mittel einen zwischen dem drehbaren Element (Hülse 142) und dem ortsfesten Gehäuse (132) angeordneten zylindrischen Körper (136) aufweisen,
daß dieser zylindrische Körper (136) ein Lager (137) an seiner Außenfläche aufweist, das in die wendelförmige Nut (139) im ortsfesten Gehäuse (132) ragt und darin verschiebbar ist,
daß der zylindrische Körper (136) ebenso einen Stift (146) an seiner Innenfläche aufweist, der in die wendelförmige Nut (140) an der Außenfläche des dreh baren Elements (142) ragt,
daß der zylindrische Körper (136) mit der Welle (Lenksäule 90) zur Drehung mit derselben verbunden ist und sich linear entlang der Welle (Lenksäule 90) frei bewegen kann, daß der zylindrische Körper (136) bei Drehung durch die Welle (Lenksäule 90) linear durch Eingriff des Lagers (137) die wendelförmige Nut (139) im Gehäuse bewegt wird, und
daß der Stift (146) am zylindrischen Körper (136) bewirkt, daß sich das drehbare Element (Hülse 142) mit der Welle (Lenksäule 90) dreht, wenn sich der Stift (146) in der sich längs erstreckenden Nut (141) verschiebt, und daß der Stift (146) die Dre hung des drehbaren Elements (142) beendet, wenn der Stift (146) aus der sich längs erstreckenden Nut (141) an ihren Seiten in die wendelförmige Nut (140) am drehbaren Element (Hülse 142) eintritt.
6. Umwandelbares Starrflügel-Flugzeug (1) nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die drehbare Welle (Lenksäule 90) auch linear be wegbar ist,
daß Höhenruder-Steuerungsmittel (Höhenrudersteuer seile 93, Scheiben 94, Abschnitt 96) zur Betätigung der Höhenruder vorgesehen sind, wobei die Höhenruder-Steue rungsmittel (Höhenrudersteuerseile 93, Scheiben 94, Abschnitt 96) wenigstens einen sich parallel zur Welle (Lenksäule 90) erstreckenden Teil (Abschnitt 96) aufweisen, und daß ein Arm (152) mit der Welle (Lenksäule 90) ver bunden und mit ihr linear bewegbar ist, der betriebs mäßig mit dem parallelen Teil (Abschnitt 96) der Höhen ruder-Steuerungsmittel (Höhenrudersteuerseile 93, Schei ben 94, Abschnitt 96) zur Betätigung derselben ver bunden sind, wenn die Welle (Lenksäule 90) linear be wegt wird.
daß die drehbare Welle (Lenksäule 90) auch linear be wegbar ist,
daß Höhenruder-Steuerungsmittel (Höhenrudersteuer seile 93, Scheiben 94, Abschnitt 96) zur Betätigung der Höhenruder vorgesehen sind, wobei die Höhenruder-Steue rungsmittel (Höhenrudersteuerseile 93, Scheiben 94, Abschnitt 96) wenigstens einen sich parallel zur Welle (Lenksäule 90) erstreckenden Teil (Abschnitt 96) aufweisen, und daß ein Arm (152) mit der Welle (Lenksäule 90) ver bunden und mit ihr linear bewegbar ist, der betriebs mäßig mit dem parallelen Teil (Abschnitt 96) der Höhen ruder-Steuerungsmittel (Höhenrudersteuerseile 93, Schei ben 94, Abschnitt 96) zur Betätigung derselben ver bunden sind, wenn die Welle (Lenksäule 90) linear be wegt wird.
7. Umwandelbares Starrflügel-Flugzeug (1) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer linearen Rückwärtsbewegung des Steuer
rads (24) ansprechende Mittel (Block 188, Kontaktarm
89) zum gleichzeitigen Anheben der Höhenruder und teil
weisen Versenken der Hinterräder (10, 11) vorgesehen
sind, um den Rumpf (2) auf den geeigneten Anstellwin
kel für den Start zu positionieren.
8. Umwandelbares Starrflügel-Flugzeug (1) nach einem der
vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die auf lineare Rückwärtsbewegungen des Steuer rads (24) ansprechenden Mittel (Block 188, Kontakt arm 89) ein zwischen einer Startposition und anderen Positionen bewegbares Steuerelement (Hebel 99) auf weisen, das in der Startposition das Hinterradver senksystem aktiviert und es in den anderen Positionen inaktiviert.
daß die auf lineare Rückwärtsbewegungen des Steuer rads (24) ansprechenden Mittel (Block 188, Kontakt arm 89) ein zwischen einer Startposition und anderen Positionen bewegbares Steuerelement (Hebel 99) auf weisen, das in der Startposition das Hinterradver senksystem aktiviert und es in den anderen Positionen inaktiviert.
9. Umwandelbares Starrflügel-Flugzeug (1) nach einem
der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor dem Steuerrad (24) auf der Welle (Lenksäule 90) ein Element (Rad 157) angebracht ist, das um die Welle (Lenksäule 90) drehbar ist und das gegenüber linearer Bewegung zur Welle (Lenksäule 90) fest ist, und
daß eine mit diesem Element (Rad 157) zusammenwirkende Verriegelungsvorrichtung (159) vorgesehen ist, wenn sich das Fahrzeug in der Kraftfahrzeug-Konfiguration (18) befindet, um somit die Welle (Lenksäule 90) an einer linearen Bewegung zu hindern, während sie die freie Drehung der Welle (Lenksäule 90) zur Lenkung der Vorderräder (14, 15) erlaubt.
daß vor dem Steuerrad (24) auf der Welle (Lenksäule 90) ein Element (Rad 157) angebracht ist, das um die Welle (Lenksäule 90) drehbar ist und das gegenüber linearer Bewegung zur Welle (Lenksäule 90) fest ist, und
daß eine mit diesem Element (Rad 157) zusammenwirkende Verriegelungsvorrichtung (159) vorgesehen ist, wenn sich das Fahrzeug in der Kraftfahrzeug-Konfiguration (18) befindet, um somit die Welle (Lenksäule 90) an einer linearen Bewegung zu hindern, während sie die freie Drehung der Welle (Lenksäule 90) zur Lenkung der Vorderräder (14, 15) erlaubt.
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