DE498862C - Propeller for aircraft - Google Patents

Propeller for aircraft

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DE498862C
DE498862C DED55347D DED0055347D DE498862C DE 498862 C DE498862 C DE 498862C DE D55347 D DED55347 D DE D55347D DE D0055347 D DED0055347 D DE D0055347D DE 498862 C DE498862 C DE 498862C
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    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/30Blade pitch-changing mechanisms
    • B64C11/32Blade pitch-changing mechanisms mechanical
    • B64C11/34Blade pitch-changing mechanisms mechanical automatic
    • B64C11/346Blade pitch-changing mechanisms mechanical automatic actuated by the centrifugal force or the aerodynamic drag acting on auxiliary masses or surfaces

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Description

Triebschraube für Luftfahrzeuge Es sind bereits zahlreiche Vorschläge gemacht worden, um die selbsttätige Anpassung des Anstellwinkels von Triebschraubenfiügeln an die jeweilige Belastung herbeizuführen. Zum Beispiel wurden die unverrippten Metallflügel in so geringer Dicke ausgebildet und an den Kanten so stark zugeschärft, daß im Betriebszustande eine vom Belastungszustande abhängige Formänderung der Flügel eintritt.Propulsion propulsion for aircraft There are already numerous proposals made to automatically adjust the angle of attack of propeller blades to bring about the respective load. For example, the were unribbed Metal wings formed so thinly and sharpened so sharply at the edges, that in the operating state a change in shape of the wings depending on the load state entry.

Gemäß der Erfindung werden an sich steife Flügel mit der Nabe unter Zuhilfenahme biegsamer Metallamellen so verbunden, daß sich ein schmaler verbiegbarer Streifen ergibt, der in dem Sinne schräg zum Halbmesser liegt, daß das voranlaufende Streifenerde sich weiter außen befindet als das nachfolgende Streifenerde. Durch diese Einrichtung wird erreicht, daß die selbsttätige Veränderung der Flügeleinstellung bei Veränderung der Belastung im erwünschten Sinne zustande kommt.According to the invention are stiff wings with the hub under With the help of flexible metal slats connected so that a narrow bendable one The result is a strip which is inclined to the radius in the sense that the preceding one Strip earth is further out than the following strip earth. By this device is achieved that the automatic change of the wing setting when the load changes in the desired sense.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt.The drawing shows two embodiments of the subject matter of the invention shown.

Es zeigen: Abb. i die Hinteransicht einer gemäß der Erfindung durchgebildeten Triebschraube, Abb. z die von rechts auf Abb. i gesehene Kantenansicht. Volle Linien deuten die Flügeleinstellung auf einen mittleren Anstellwinkel an; die strichpunktierten Linien erläutern die beiden äußersten Anstellwinkel; die Abweichungen von der mittleren Einstellung sind stark übertrieben.They show: Fig. I the rear view of a device formed according to the invention Drive screw, Fig. Z the edge view seen from the right in Fig. I. Full lines indicate the wing setting to a medium angle of attack; the dash-dotted ones Lines explain the two extreme angles of attack; the deviations from the mean Attitudes are greatly exaggerated.

Abb.3 zeigt den in größerem Maßstab wiedergegebenen Querschnitt nach der Linie 3-3 der Abb. 2. Die Flügelstellung entspricht der mit vollen Linien gezeichneten Stellung der Abb. 2.Fig. 3 shows the cross-section reproduced on a larger scale the line 3-3 of Fig. 2. The wing position corresponds to that drawn with full lines Position of Fig. 2.

Abb.3A und 3B zeigen die entsprechenden Querschnitte nach der Linie 3-3 der Abb. z entsprechend den beiden äußersten Ansbellwinkeln, Abb. q. einen in größerem Maßstab gehaltenen Querschnitt durch das Mittelstück, Abb. qA die Seitenansicht eines mit der erfundenen Triebschraube ausgerüsteten Flugzeuges, _ Abb. 4B einen Längsschnitt durch die Na,-benbefestigung nach der Linie 4B-4B der Abb. 4A in größerem Maßstab, Abb.5 die Stirnansicht auf eine abgeänderte Ausführungsform und.Fig.3A and 3B show the corresponding cross-sections after the line 3-3 of Fig. Z corresponding to the two extreme biting angles, Fig. Q. one in larger-scale cross-section through the middle piece, Fig. qA the side view an airplane equipped with the invented propeller, _ Fig. 4B one Larger longitudinal section through the Na, -bene attachment along the line 4B-4B in Fig. 4A Scale, Fig.5 the front view of a modified embodiment and.

Abb.6 die zugehörige Kantenansicht von rechts.Fig.6 the corresponding edge view from the right.

Abb. 7 zeigt das Mittelstück der nämlichen Kantenansicht in größerem Maßstab und zugleich die eine Ölbremse im Längsschnitt.Fig. 7 shows the center piece of the same edge view on a larger scale Scale and at the same time the one oil brake in longitudinal section.

Die Triebschrauben können eine beliebige Anzahl von Flügeln haben; eingezeichnet sind zwei solche Flügel 8. Die Flügel 8 können geschnitten, gegossen, gehobelt oder sonstwie auf einen gewünschten Aasstellwinkel gebracht sein. Dieser Aasstellwinkel kann genau mit dem theoretischen Aasstellwinkel Übereinstimmen, der erforderlich ist, um eignen hohen Wirkungsgrad zu erreichen.The drive screws can have any number of wings; Two such wings 8 are shown. The wings 8 can be cut, cast, planed or otherwise brought to a desired angle. This setting angle can exactly match the theoretical setting angle that is required to achieve your own high degree of efficiency.

Die Flügel 8 sind verwunden, und zwar wird dieses Verwinden durch örtliches Verbiegen der Flügel herbeigeführt. Das Verwinden wird im vorliegenden Beispiel dadurch herbeigeführt, daß die Flügel 8 gelenkig angebracht sind. Die Gelenke 9 können natürlich eine beliebige Bauart haben. Bei der erfindungsgemäßen Triebschraube wird das Gelenk durch eine in die Triebschraube eiungebettete verhältnismäßig dünne biegsame Metallamelle io gebildet, die sich durch 'das Kernstück i i der Triebschraube und noch ein Stück weiter in jeden Flüge18 erstreckt. Ein Vorteil bei der Verwendung biegsamer Metalllamellen zum Anlenken von Flügeln an Naben ist der, daß diese Anordnung durch die Reibung aufgehoben wird, die auftreten würde, wenn -Gelenkbolzen verwendet wären. Diese Reibung würde dann einen verhältnismäßig großen Betrag erreichen, weil die Gelenkbolzen einen verhältnismäßig großen Durchmesser erhalten müßten, um den hohen Beanspruchungen, denen sie ausgesetzt sind, zu widerstehen. Die biegsame Metallamelle io kann beispielsweise zwischen zwei benachbarte Flügelblattlagen angeordnet werden, wenn die Triebschraube aus einer AnzähT von Holzblättern zusammengesetzt ist.The wings 8 are twisted, and this twisting is through local bending of the wings caused. The twisting is in the present Example brought about that the wings 8 are hinged. The joints 9 can of course be of any type. In the drive screw according to the invention the joint becomes relatively thin due to a relatively thin one which is not embedded in the drive screw flexible metal lamella io formed, which is through 'the core piece i i of the drive screw and extends a little further in each flight18. An advantage in using it Flexible metal lamellae for hinging blades to hubs is that this arrangement is canceled out by the friction that would occur if pivot pins were used would be. This friction would then reach a relatively large amount because the hinge pins would have to get a relatively large diameter to the to withstand the high stresses to which they are exposed. The flexible metal lamella io can, for example, be arranged between two adjacent blade layers, when the drive screw is composed of a number of wooden leaves.

Die Gelenke g sind so angeordnet, daß die Achsen der Gelenke unter einem kleineren Winkel als 9o° zur Längsmittellinie der Flügel -an Stellen nahe bei den Gelenken liegen. Infolgedessen erstreckt sich die Linie der örtlichen Verbiegung schief nach außen zu den voranlaufenden Flügelkanten hin. Die Winkel, unter denen die Gelenkachsen liegen, können verändert werden, um verschiedenen Bedingungen. Genüge zu leisten; z. B.' werden, je höher die Fluggeschwindigkeit ist, d. h. je schneller das Flugzeug durch :die Schraube angetrieben wird, die Gelenke' zu den Längsr achsen der Flügel unter desto !kleinerem Winkel angeordnet, so daß für jede gegebene Bewegung der Flügel von der in vollen Linien in Abb. a eingetragenen Stellung ab nach den Stellungen -hin, die in der nämlichen Abbildung in strichpunktierten Linien eingetragen sind, -der Aasstellwinkel der Flügel immer rascher wächst. Mit dem Ausdruck Längsachse des Flügels ist diejenige Linie gemeint, welche . die Schwerpunkte der verschiedenen Querschnitte des Flügels verbindet, Dieser Ausdruck ist bei den Triehschravbenbäuern gebräuchlich. Der Erfinder hat eine derartige Triebschraube entworfen und erprobt, bei welcher die Gelenkachsen unter einem Winkel von 3o° zu den. Längsachsen. der Flügel liegen.The joints g are arranged so that the axes of the joints are below an angle smaller than 90 ° to the longitudinal center line of the wings - at points close to lie at the joints. As a result, the line of local bend extends obliquely outwards towards the leading wing edges. The angles under which the joint axes can be changed to suit different conditions. To do enough; z. B. ' the higher the airspeed, d. H. ever faster the plane through: the propeller is propelled to the joints' The longitudinal axes of the wings are arranged at a smaller angle, so that for each given movement of the wings from the position shown in full lines in Fig. a from the positions - towards those in the same figure in dash-dotted lines Lines are entered, -the angle of the wings grows faster and faster. With the expression longitudinal axis of the wing means that line which. priorities of the various cross-sections of the wing that connects, this expression is used in the Commonly used by Triehschravben farmers. The inventor has such a drive screw designed and tested in which the joint axes close at an angle of 3o ° the. Longitudinal axes. the wings lie.

Bei der Erläuterung der Wirkungsweise tder Flügel der beschriebenen Triebschraube wird angenommen, daß der die Schraube antreibende Motor mit gleichförmiger Geschwindigkeit laufe, obschon in der Praxis die Geschwindigkeit natürlich veränderlich sein kann. Ferner wird angenommen, daß beim Starten, beim Steigen und beim Landen die auf die Flügel wirkenden Luftkräfte verhältnismäßig hoch sind und daß, wenn das Flugzeug sich bei verhältnismäßig waagerechter Kiellage mit hoher Geschwindigkeit bewegt, die Luftkräfte auf die Flügel geringere sind. Dies ist durch wirkliche Versuche in der Luft bestätigt worden. Für das Starten, das Steigen und das Landen des Flugzeuges ist ein kleiner und für hohe Flugzeuggeschwindigkeit ein großer Aasstellwinkel der Schraubenflügel erwünscht.When explaining the operation of the wings of the described Drive screw is assumed that the motor driving the screw with uniform Speed runs, although in practice the speed is of course variable can be. It is also assumed that when taking off, when climbing and when landing the air forces acting on the wings are relatively high and that, if the aircraft moves at high speed with the keel in a relatively horizontal position moves, the air forces on the wings are lower. This is through real experimentation has been confirmed in the air. For taking off, climbing and landing the aircraft is a small and, for high aircraft speed, a large angle of attack Propeller wings desired.

Die Luftkräfte streben, die Flügelspitzen vorwärts in die Lage mit dem Aasstellwinkel null zu schwenken. Die Verstellung der Flügelblätter wirkt indessen die Fliehkraft der umlaufenden Flügel arid zum Teig. der Biegungswiderstand der Gelenkplatten entgegen, mit dem Bestreben, die Massenmittelpunkte der Flügel in die Verlängerung der Gelenkachsen zu bringen. Der Biegungswiderstand der Gelenkplatten isst größer oderkleiner, je nach der Länge -oder der Dicke der Platten und von der Art und Güte des verwendeten Materials oder von mehreren diesen. Eigenschaften zusammen abhängig. Dieser Biegung5w'iderstand ist ein Vorzug der Gelenkbildung unter Verwendung von biegsamen Metallamellen; denn bei anderweitiger Durchbildung der Gelenke würde zur Erzielung des nämlichen Ergebnisses eine besondere Vorrichtung zur Erzeugung eines solchen Widerstandes vorgesehen werden müssen.The forces of the air strive forward into the position with the wing tips to pivot the Aasstellwinkel zero. The adjustment of the blades works, however the centrifugal force of the revolving wings arid to the dough. the resistance to bending of the Articulated plates against, with the endeavor to put the centers of mass of the wings in to bring the extension of the joint axes. The resistance to bending of the hinge plates eats larger or smaller, depending on the length -or the thickness of the plates and on the Type and quality of the material used or of several of these. Properties together addicted. This flexural resistance is a benefit of the articulation using of flexible metal slats; because otherwise the joints would be to achieve the same result a special device for generating such a resistance must be provided.

Kommt unter Überwindung der Fliehkräfte und des Biegungs.widerstandes durch die Luftkräfte eine Verstellung der umlaufenden Flügel zustande, so vergrößert sich ihr Aasstellwinkel. Wenn die Flügel sich in einer -Lage ungefähr zwischen dem Aasstellwinkel null und dem größten Aasstellwinkel befinden, dann. erfolgt in einer ganz bestimmten Stellung ein Ausgleich zwischen. cler Flieh- und Schubkraft. Demgemäß muß, ein je größerer Aasstellwinkel gewünscht wird, ein desto größerer Abstand zwischen der durch ° die Gelenkachsen und der "durch die Schwerpunkte der Flügel gehenden -Ehease sein, die beide parallel zur Umdrehungsebene der Schraube sind. Infolgedessen ist es möglich"cinen Flügel zu bauen, der -selbsttätig einen vorgeschriebenen Anstellwin!kel einhält, wenn er von einem Motor von gegebener Stärke (in PS und Umlaufzahl) angetrieben wird. Ferner stellt sich ein Flügel, der so entworfen ist, daß er im Ruhezustande des Flugzeuges oder in einer anderen bestimmten Lage den wirksamsten Anstellwinkel einnimmt, selbsttätig auf einen größeren Anstellwinkel ein, wenn infolge höherer Fluggeschwindigkeiten, die auf die Flügel wirkenden Luftkräfte abnehmen. Wie oben angegeben, bestätigen Versuche die vorerwähnte Annahme.Comes under overcoming the centrifugal forces and the bending resistance due to the air forces an adjustment of the revolving wing comes about, so enlarged their carrion angle. When the wings are in a position approximately between the Aasstellwinkel zero and the largest Aasstellwinkel are, then. takes place in a very specific position a balance between. the centrifugal and thrust forces. Accordingly must, the greater Aasstellwinkel is desired, the greater the distance between that through ° the joint axes and that "through the centers of gravity of the wings -Ehease, both of which are parallel to the plane of rotation of the screw. Consequently Is it possible to build a wing that automatically requires one Angle of attack complies with if it is driven by a motor of a given power (in horsepower and number of revolutions) will. There is also a wing which is designed to be at rest of the aircraft or in another specific position the most effective angle of attack assumes, automatically to a larger angle of attack, if as a result of higher Airspeeds that decrease air forces acting on the wings. As above stated, tests confirm the aforementioned assumption.

In den Zeichnungen ist zu beachten, daß die biegsame Metallamelle io hinter der durch die Schwerpunkte der Flügel gehenden Ebene angeordnet und zur Umdrehungsebene der Schraube parallel ist. Zum Beispiel kann angenommen werden, d.aß der Schwerpunkt des oberen Flügels bei der mit vollen Linien gezeichneten Lage sich in Abb. :! bei D befindet. Bei der gezeichneten Lage der Platte io hat die Fliehkraft das Bestreben, die Flügel nach hinten in die mit gestrichelten Linier in Abb. z gezeichnete LageA zu schwenken. Die Vergrößerung der auf die Flügel wirkenden Luftkräfte bei Bewegung auf dem Erdboden leistet mehr als bloß die Ausgleichung der Fliehkraft. Die Flügel werden also vorwärts in die mit B bezeichnete Lage geschwenkt. Diese Stellung ist indessen übertrieben, da in Wirklichkeit die Winkelbewegung nur wenige Grade beträgt. Dadurch wird natürlich der Anstellwinkel der Flügel abgeflacht.In the drawings it should be noted that the flexible metal lamella io arranged behind the plane passing through the centers of gravity of the wings and to the Plane of revolution of the screw is parallel. For example, it can be assumed d.was the center of gravity of the upper wing in the position shown in full lines in Fig.:! located at D. In the position shown for the plate io, the Centrifugal force the effort to move the wing backwards in the dashed line position A shown in Fig. z. The magnification of the acting on the wings Air forces when moving on the ground does more than just compensate the centrifugal force. The wings are therefore pivoted forward into the position indicated by B. However, this position is exaggerated, since in reality the angular movement is only a few degrees. This of course flattens the angle of attack of the wings.

Nachdem das Flugzeug die gewünschte Höhe erreicht hat und in eine waagerechte Ebene gesteuert worden ist, nehmen die auf die Flügel wirkenden Luftkräfte wieder ab, und die Flügel nehmen ,die mit strichpunktierten Linien eingetragene Stellung A ein, wodurch der Anstellwinkel zunimmt. Während die Flügel unter den verschiedenen Anstellwinkeln arbeiten, bleibt die Belastung des Motors unverändert.After the aircraft has reached the desired altitude and into a horizontal plane has been controlled, take the air forces acting on the wings off again, and take the wings, those marked with dash-dotted lines Position A on, which increases the angle of attack. While the wings are under the work at different angles of attack, the load on the engine remains unchanged.

In der vorliegenden Beschreibung ist mit dem Ausdruck auf die Flügel wirkende Luftkräfte die Summe der Vortriebkräfte, nämlich des Überdruckes von hintern her und der Saugunterdruck von vorn her auf die Flügel gemeint, mit anderen Worten: die Gesamtschubkraft, welche auf das von der Triebschraube bewegte Flugzeug einwirkt.In the present description, the term refers to the wing Acting air forces the sum of the propulsion forces, namely the overpressure from behind and the suction pressure is meant from the front on the wings, in other words: the total thrust acting on the aircraft moved by the propeller.

Selbstverständlich verändern sich beim Schwingen der Flügel nach vorn und hinten deren Schwerpunktlagen. In den Abb. 3,3A und 3B ist mit der strichpunktierten Linie X die Ebene angegeben, die durch die Schwerpunkte der verschiedenen Flügel geht, dabei aber immer parallel zur Umdrehungsebene der Schraube bleibt. Ferner ist in diesen Abbildungen durch eine strichpunktierte Linie Z eine Ebene angegeben, in welcher die Gelenkachsen liegen. In Abb.3A, die den Flügelanstellwinkel bei hoher Geschwindigkeit darstellt, befindet sich der Schwerpunkt nahe bei der durch das Gelenk gehenden Ebene, und wenn der Abstand des Schwerpunktes von der Gelenkebene abnimmt, so nimmt der Flügelwinkel zu, wie sich aus Vergleichung der Abb.3 und 3B ergibt. Daraus ist ersichtlich, daß bei einer gegebenen Bewegung des Schwerpunktes von der Gelenkebene Z weg der Flügelwinkel sich vergrößert-, indem die Winkellage der Gelenkachse gegenüber einer Linie, welche die Druckmittelpunkte der Flügel mit der Umdrehungsachse der Schraube verbindet, sich vergrößert.Of course, when the wings swing forwards and backwards, their center of gravity changes. In Figs. 3, 3A and 3B, the dash-dotted line X indicates the plane that goes through the centers of gravity of the various wings, but always remains parallel to the plane of rotation of the screw. Furthermore, in these figures, a dash-dotted line Z indicates a plane in which the joint axes lie. In Figure 3A, which shows the wing angle of attack at high speed, the center of gravity is close to the plane passing through the joint, and as the distance between the center of gravity and the joint plane decreases, the wing angle increases, as can be seen from a comparison of Figs. 3 and 3B results. It can be seen from this that with a given movement of the center of gravity away from the hinge plane Z, the wing angle increases by increasing the angular position of the hinge axis relative to a line connecting the pressure centers of the wing with the axis of rotation of the screw.

Bekanntlich tritt zeitweilig eine sehr große Veränderung der Luftkräfte an den Schraubenflügeln von Flugzeugen auf. Diese rasche Veränderung der Luftkräfte kommt bei plötzlichem Landen, beim Absturz, beim Schleifenflug und bei Böen vor. Dementsprechend empfiehlt es sich manchmal, das Zurückschwingen der Schraubenflügel in die verschiedenen Lagen, welche die Veränderungen der Luftkräfte herbeiführen, zu verzögern. Für diesen Fall kann z. B. die folgende Einrichtung vorgesehen sein: Die Nabe i i ist durch ölbremsen mit den Flügeln 8 verbunden (Abb. 5 bis 7). Von der Nabe springen Arme 1 2 vor, an die bei 13 je eine Kolbenstange 1 a. angelenkt ist, die durch je eine Stopfbüchse 15 in das benachbarte Ende eines Zylinders 16 reicht. Im Zylinder spielt ein an die Stange 14 angeschlossener Kolben 17, der mit einem engen Durchlaß 18 versehen ist, um eine begrenzte Flüssigkeitsmenge von der einen Kolbenseite nach der anderen übertreten zu lassen. Innerhalb der Zylinder ist öl i9 oder eine sonstige Flüssigkeit vorgesehen, um der Kolbenbewegung Widerstand entgegenzusetzen. Die ölbremsen sind doppelt wirkend, so daß bei Bewegung der Flügel in beliebiger Richtung die Veränderung des Anstellwin!kels gedämpft wird, d. h. der Flüssigkeitsdruck leistet den Kolben elastischen Widerstand. Besteht zwischen den Luftkräften und der Fliehkraftwirkung ein Unterschied, der dahin strebt, die Schraubenflügel zu verbiegen, so werden die Kolben 17 in die eine oder in die andere Richtung getrieben, und die Flüssigkeit innerhalb der Zylinder wird allmählich durch die öffnungen 18 gedrückt, wodurch die Flügel die Mög- lichkeit erhalten, sich in die verschiedenen Winkellagen einzustellen. Demzufolge sprechen die Flügel nicht auf rasche Druckveränderungen an und rufen demgemäß auch nicht heftige Beanspruchungen hervor, wie solche in manchen Fällen vorkommen würden, wenn keine Einrichtung vorgesehen wäre, um die Bewegung der Flügel in die verschiedenen Anstellwinkel zu verzögern..It is known that there is a very large change in the air forces on the propeller blades of aircraft at times. This rapid change in air forces occurs during sudden landing, during a crash, during looping and gusts. Accordingly, it is sometimes advisable to delay the swinging back of the propeller blades into the various positions that bring about the changes in the air forces. In this case, for. B. the following device can be provided: The hub ii is connected by oil brakes with the wings 8 (Fig. 5 to 7). From the hub jump arms 1 2, to which at 13 each a piston rod 1 a. is articulated, which extends through a stuffing box 15 into the adjacent end of a cylinder 16. A piston 17 connected to the rod 14 plays in the cylinder and is provided with a narrow passage 18 in order to allow a limited amount of liquid to pass from one side of the piston to the other. Oil or some other liquid is provided inside the cylinder to oppose the piston movement. The oil brakes are double-acting, so that when the blades move in any direction, the change in the angle of attack is dampened, ie the fluid pressure provides the piston with elastic resistance. If there is a difference between the air forces and the centrifugal force that tends to bend the propeller blades, the pistons 17 are driven in one or the other direction, and the liquid within the cylinder is gradually pushed through the openings 18, whereby the Sashes are given the opportunity to adjust themselves to the various angular positions. As a result, the wings do not respond to rapid changes in pressure and consequently do not cause severe stresses as would occur in some cases if no device were provided to retard the movement of the wings to the various angles of attack ..

Aus obigem ist ersichtlich, daß,der Erfinder bewegliche Flügelblätter vorgesehen hat, die während des Umlaufs der Triebschraube auch bei gleichbleibender Umdrehungsgeschwindigkeit sich selbsttätig in verschiedene Anstellwinkel dadurch einstellen, daß die resultierende, aus der auf die Flügel wirkenden Fliehkraft und Schubkraft sich dauernd verändert.From the above it can be seen that the inventor has movable blades has provided that during the rotation of the drive screw even with the same Speed of rotation automatically changes to different angles of attack adjust that the resulting centrifugal force acting on the wings and The thrust is constantly changing.

Da die Bewegung des einen Flügelblattes von der des anderen unabhängig ist, so können, wenn die auf die einzelnen Flügel wirkenden Kräfte sich verschieden verändern, die Flügelblätter verschiedene Anstellwinkel einnehmen. Zum Beispiel wenn ein mit seiner Triebschraube ausgerüstetes Flugzeug nach einem Kopfsturz in waagerechten Geradeausflug übergeht, dann wird der Luftüberdruck von hinten her auf dasjenige Flügelstück, das sich unten in seinem Drehkreis befindet, größer als der Überdruck auf das oben im Drehkreis befindliche Flügelstück sein.Because the movement of one blade is independent of that of the other is, so can if the forces acting on the individual wings differ change, the blades assume different angles of attack. For example if an airplane equipped with its propeller falls into level flight passes over, then the air pressure is from behind on that wing piece that is at the bottom of its turning circle is greater than be the overpressure on the wing piece located above in the turning circle.

Bei einem Schraubenflugzeug ist es bereits vorgeschlagen worden, zwei übereinander angeordnete gegensinnig umlaufende Schrauben zu verwenden, die eine Trag- oder Hubwirkung in Richtung der Schraubenachse hervorbringen, wenn der Schraubenflieger in einer Richtung rechtwinklig zur Schraubenachse fortschreitet. Bei einer derartigen Schraube ist es wesentlich, daß starre Schraubenflügel unabhängig voneinander in schwingender Weise gelagert sind, und zwar mittels Go-Ienken, die gegen die Mitbealinie der Schraubenflügel in solcher Weise geneigt sind, daß die Drehachse der Gelenke mit der Mittellinie des Schraubenflügels gegen dessen voranlaufende Kante hin einen spitzen Winkel bildet. Da die Schraube eines Schraubenfliegers im wesentlichen in Richtung ihrer Kante fortschreitet, wenn der Schraubenflieger sich waagerecht fortbewegt, so arbeiten die Schraubenflügel unter anderen Bedingungen wie eine Zug- oder Druckschraube von der Art, wie sie auf einem Flugzeug, einem Luftschiff oder einem Seeschiff angewendet werden. Um durch Benutzung der Erfindung die oben dargelegten Ergebnisse zu erzielen, muß die Triebschraube so angeordnet sein, daß ihre Umdrehungsebene ungefähr rechtwinklig zur waagerechten Fortbewegungsebene des Fahrzeuges, auf dem die Triebschraube arbeitet, liegt. Bei einer solchen Triebschraubenanordnung ist die Verbiegbarkeit der Flügel bisher nicht bekannt gewesen.In the case of a screw plane, it has already been suggested two to use superposed oppositely rotating screws, the one Bring support or lifting effect in the direction of the screw axis when the helicopter progresses in a direction perpendicular to the screw axis. With such a Screw it is essential that rigid screw wings are independent of each other are mounted in an oscillating manner, namely by means of Go-Ienken, which are against the Mitbealinie the screw wings are inclined in such a way that the axis of rotation of the joints with the center line of the screw wing against its leading edge forms acute angle. Since the screw of a helicopter is essentially in Advances towards their edge when the helicopter moves horizontally, so the propeller blades work under different conditions like a tension or compression screw of the kind applied to an airplane, an airship, or a seagoing ship will. In order to achieve the results set out above by using the invention, the drive screw must be arranged so that its plane of rotation is approximately right-angled to the horizontal plane of movement of the vehicle on which the drive screw is working, lies. In such a drive screw arrangement, the bendability of the wings not previously known.

Abgesehen davon, daß die heisammenliegenden Ränder des Nabenstückes i i und der Flügelstücke 8 an den Gelenklinien sich schräg gegen die voranlaufenden Flügelkanten nach außen erstrecken, sind die verhältnismäßig starren Flügelstücke g vom Nabenstück I I durch einen kleinen Abstand getrennt, so daß, wenn die Platten sich mehr und mehr durchbiegen, die Winkel, die die Biegungsachsen mit den Längslinien der Flügel bilden, kleiner werden.. Daher nirnnit das Verhältnis des Steigungswinkels der Flügelblätter zu den auf sie einwirkenden Luftkräften oder zu der Geschwindigkeit, mit der das Flugzeug sich durch die tragende Luft bewegt, zu. Mit anderen Worten: idie Geschwindigkeit, mit der sich der Steigungswinkel der Triebschraube verändert, nimmt allmählich zu, so daß für irgendeine bestimmte Steigung der Triebschraube bei verhältnismäßig niedriger Geschwindigkeit des Flugzeuges ein größerer Steigungswinkel bei verhältnismäßig hoher Fahrgeschwindigkeit erreicht wird, als wenn der Winkel der Gelenkachsen unverändert gelassen wäre, wie dies der Fall sein würde, wenn statt der biegsamen Metallamellen io einfache Gelenkbolzen verwendet wären. Diese Änderung des Winkels der Biegungsachse kommt zustande, weil die Lamelle das Bestreben hat, sich zuerst längs ihrer kürzesten Linie zu verbiegen, nämlich derjenigen Linie, die die einander gegenüberliegenden Ränder der Lamelle verbindet, also beim oberen Gelenk nach Abb. i die untere Ecke rechts mit der oberen Ecke links; später, wenn die Verbiegung zunimmt, verschiebt sich die Biegungsachse oben nach rechts und unten nach links, bis die Biegungsli.nie sich in der Mitte des Spaltes zwischen dem Nabenstück und dem Flügelstück befindet. Infolgedessen ist die Winkelabweichung beim Gelenk um so größer, je weiter der Spalt zwischen den starren Flügelstücken und dem Nabenstück ist.Apart from the fact that the juxtaposed edges of the hub piece ii and the wing pieces 8 at the hinge lines extend obliquely outwards against the leading wing edges, the relatively rigid wing pieces g are separated from the hub piece I I by a small distance, so that when the plates bend more and more, the angles that the bending axes form with the longitudinal lines of the wings become smaller. Hence the ratio of the pitch angle of the wing blades to the air forces acting on them or to the speed with which the aircraft moves through the air moved, too. In other words: the speed at which the pitch angle of the propeller changes gradually increases, so that for any given pitch of the propeller at a relatively low speed of the aircraft a greater pitch angle is reached at a relatively high speed than if the angle of the articulation axes were to be achieved would be left unchanged, as would be the case if simple hinge pins were used instead of the flexible metal lamellas. This change in the angle of the bending axis comes about because the lamella tends to bend first along its shortest line, namely the line that connects the opposite edges of the lamella, i.e. the lower right corner of the upper joint according to Fig with the upper corner on the left; later, when the bending increases, the bending axis shifts up to the right and down to the left until the Biegungsli.nie is in the middle of the gap between the hub piece and the wing piece. As a result, the greater the gap between the rigid wing pieces and the hub piece, the greater the angular deviation in the joint.

Bei Triebschrauben ist es bereits vorgeschlagen worden, die Flügel mit der Nabe durch federnde Gürtelstücke zu verbinden; aber bei einer derartigen Bauweise geht die Verbiegung des Flügels streng in .der Umlaufebene der Triebschraube vor sich und nicht unter einem Winkel zu dieser. Ein Vorzug der Anordnung der biegsamen Metallamelle i o hinter der Ebene, die durch den Massenmittelpunkt der Flügel bei denen Ruhelage geht, ist der, daß sie eine geringere Verwindung der Metallamelle (Ausbiegung aus der ebenen Form) zur Folge hat, als wenn die Lamelle in der Ebene angeordnet wäre, die durch den Massenmittelpunkt der Flügel bei deren Ruhelage geht. -Der Grund hierfür ist der, daß, melle in der Ebene angeordnet wäre, die durch lamelle befindet, um so größer die auf die Flügel wirkenden Luftkräfte sein müssen, um die Lamelle verbogen zu erhalten. Somit wird die Verbiegung der Metallamelle i o auf die beiden Seiten von derjenigen Ebene verteilt, in der sich die Lamelle in der Ruhelage befindet. Zum Beispiel würde eine Verbiegung von x° auf die beiden einander gegenüberliegenden Seiten der Metallamelle io verteilt, eine Verbiegung von nur 2@ gegenüber der Ruhelage, der Ausgangslage der Lamelle, ergeben. Wäre die Metallamelle io in der Ebene angeordnet, die durch den Massenmittelpunkt der Flügel bei deren Ruhelage geht, so würde die Platte oder Lamelle sich nur nach vorn verbiegen, was eine Gesamtverbiegung der Lamelle um x° gegenüber der Ruhelage zur Folge haben würde. Demgemäß ermüdet die in der dargestellten Weise angeordnete biegsame Metallamelle io nicht so rasch wie eine Lamelle, die in der durch den Massenmittelpunkt der ruhenden Flügel verlaufende Ebene angeordnet sein würde.It has already been proposed for drive screws to use the wings to be connected to the hub by resilient belt pieces; but with one of these Construction, the bending of the wing is strictly in the plane of the drive screw in front of you and not at an angle to it. A merit of the arrangement of the pliable Metal lamella i o behind the plane passing through the center of mass of the wing at the rest position is that they have less twisting of the metal lamella (Bending out of the plane shape) has the consequence, as if the lamella in the plane would be arranged, which goes through the center of mass of the wing at their rest position. -The reason for this is that, melle would be arranged in the plane that passes through the lamella located, the greater the air forces acting on the wings must be in order to achieve the Get bent lamella. Thus becomes the bending of the metal lamella i o distributed on both sides of the plane in which the lamella is located is in the rest position. For example, a bend of x ° would affect the two opposing sides of the metal lamella io distributed, a bend of only 2 @ compared to the rest position, the starting position of the lamella. Would be Metal lamella io arranged in the plane passing through the center of mass of the wing in the rest position, the plate or lamella would only bend forward, which result in a total bending of the lamella by x ° compared to the rest position would. Accordingly, the flexible metal lamella arranged as shown fatigues io not as fast as a lamella that is in the through the center of mass of the resting Wing would be arranged running plane.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Triebschraube für Luftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (8) mit der Nabe (i i) unter Zuhilfenahme von biegsamen Metallplatten oder Metalllamellen (i o) verbunden sind, deren schmaler verbiegbarer Streifen in dem Sinne schräg zum Halbmesser liegt, daß -das voranlaufende Streifenende sich weiter außen befindet als das nachfolgende Ende. a. Triebschraube nach. Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die j e ein Gielenk bildenden Metallplatten oder Metalllamellen (io) in einer Querebene hinter derjenigen Querebene des Flügels angeordnet sind, die beim Ruhezustande dies Flügels durch dessen Massenmittelpunkt geht. 3. Triebschraube nach den Ansprüchen i und z, gekennzeichnet durch eine solche Wahl der Abmessungen der Metallplatten oder Metallamellen (io), .daß einer Abnahme des Luftdruckes hinter ,den Schraubenflügeln nicht voll durch die Fliehkraft der umlaufenden Flügel, sondern zum Teil durch den Widerstand ,der Metallamellen gegen Verbiegung entgegengewirkt wird, derart, daß die Flügel einen Anstellwinkel einnehmen, der zu dien auf sie einwirkenden Luftkräften in angemessenem Verhältnis steht. q.. Triebschraube nach Anspruch i, da-,durch gekennzeichnet, daß zwischen die Nabe (i i) und je einen Flügel (i o) j e eine Flüssigkeitsbremse (16) eingeschaltet ist, welche verhindert, daß die Formänderungen der Metallplatten oder der Metalllamellen übermäßig rasch zustande kommen.PATENT CLAIMS: i. Propeller for aircraft, characterized in that the wings (8) are connected to the hub (ii) with the aid of flexible metal plates or metal lamellas (io), the narrow, flexible strip of which is inclined to the radius in the sense that the leading end of the strip is is further out than the following end. a. Drive screw after. Claim i, characterized in that the metal plates or metal lamellae (io) each forming a hinge are arranged in a transverse plane behind that transverse plane of the wing which, when this wing is in rest, passes through its center of mass. 3. Drive screw according to claims i and z, characterized by such a choice of the dimensions of the metal plates or metal lamellas (io), .daß a decrease in air pressure behind, the screw blades not fully by the centrifugal force of the rotating blades, but partly by the resistance , the metal lamellas against bending is counteracted in such a way that the wings assume an angle of attack which is in reasonable proportion to the air forces acting on them. q .. drive screw according to claim i, characterized in that between the hub (ii) and each wing (io) a fluid brake (16) is switched on, which prevents the changes in shape of the metal plates or the metal lamellae excessively quickly occurrence.
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