DE60026394T2 - Kipprotorflugzeug - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Wandelflugzeug.
  • Wie bekannt ist, sind Wandelflugzeuge hybridartige Kipprotorflugzeuge, welche die Vorteile von festen Flügeln, Turbo-Propellerflugzeugen und Hubschraubern vereinen.
  • Ein Flugzeug mit festen Flügeln wird in der Luft gehalten durch den Auftrieb, welcher durch den Flügel erzeugt wird. Ein ausreichender Auftrieb, um das Flugzeug zu halten, kann jedoch nur erreicht werden über und oberhalb einer gegebenen Minimalgeschwindigkeit, welche im Gegenzug nur erreicht werden kann durch Beschleunigen des Flugzeugs auf einer Startbahn mit einer geeigneten Länge. Dies gilt offensichtlich genauso für Nahverkehrs-Turbo-Propellerflugzeuge. Ist ein Turbo-Propellerflugzeug einmal in der Luft, ist es in der Lage, eine Fluggeschwindigkeit von über 500 km/h und eine typische Höhe von 7.500 m zu erreichen und beizubehalten, wodurch es in die Lage versetzt wird, über die meisten Wolkenformationen und atmosphärischen Störungen hinweg zu fliegen. Die kontinuierliche Zunahme im Luftverkehr wird letztlich allerdings zur Folge haben, das kleine – z. B. mit 15 bis 30 Passagieren-Flugzeuge ausgeschlossen werden von Langstreckenrouten, da sie Verkehrsfenster belegen würden, welche profitabler genutzt werden können von größeren Flugzeugen. Flugzeuge mit festen Flügeln sind auch für Umweltprobleme verantwortlich, insbesondere im Hinblick auf eine akustische Belästigung von Wohngegenden im Umkreis von Flughäfen, welche notwendigerweise bei einer geringen Flughöhe auftreten.
  • Ein Helikopter wird in der Luft gehalten durch den Auftrieb, welcher von dem Rotor bereitgestellt wird, der relativ zu der Luft durch die Triebwerke gedreht wird, wobei es keinen Bedarf für eine horizontale Geschwindigkeit gibt, sodass ein Helikopter vertikal abheben und landen kann auf kleinen Oberflächen, welche nicht viel größer sind als er selbst. Damit ein Helikopter eine horizontale Geschwindigkeit einnimmt, müssen Teile seines Auftriebs nach vorne gerichtet werden, was erreicht wird durch ein leichtes Kippen der Rotorscheibe. Einschränkungen, welche inhärent sind in der Aerodynamik des Rotors, begrenzen allerdings die Maximalgeschwindigkeit eines Helikopters auf lediglich über 300 km/h bei einer normalen Flughöhe von höchstens 3.000 bis 3.500 m und einer kleineren Reichweite als ein Flugzeug mit der gleichen Lade- und Kraftstoffkapazität. Ein fundamentales Kennzeichen, welches typisch ist für Helikopter ist ihre Fähigkeit zu schweben, welche der Grund dafür ist, dass sie fast nur in zivilen und militärischen Such-, Rettungs- oder Notfallanwendungen eingesetzt werden, welche direkte Interventionen in unzugänglichen Gebieten erforderlich machen.
  • Um die Geschwindigkeit, Reichweite und Effizienz eines festflügeligen Turbo-Propellerflugzeugs mit den Schwebe- und Vertikalstart- und Landungsfähigkeiten eines Helikopters zu kombinieren, wurden wandelbare Flugzeuge oder Wandelflugzeuge entwickelt. Diese sind gekennzeichnet durch eine äußere Struktur, welche ähnlich der eines Turbo-Propellerflugzeugs ist, jedoch zwei Rotoren aufweist auf den Enden des Flügels, welche nach oben gekippt werden können, um das Flugzeug im Helikopterbetrieb zu halten und nach vorne für einen Schub im Flugzeugbetrieb, wodurch das Flugzeug in die Lage versetzt wird, in kleinen Gebieten abzuheben und zu landen, auf exakt dieselbe Weise wie ein Helikopter, und mit einer hohen Geschwindigkeit und Höhe zu fliegen wie ein Flugzeug. Die Vorteile gegenüber einem herkömmlichen Helikopter liegen bei einer solchen Kombination in fast der doppelten Fluggeschwindigkeit (500 gegenüber 300 km/h); im Wesentlichen der zweifachen Reichweite für eine gegebene Zuladung und Kraftstoffkapazität, was das Flugzeug offensichtlich profitabler macht; und mehr als die zweifache Flughöhe, sodass das Flugzeug nicht betroffen ist von Wetterbedingungen (Wolken, Turbolenzen) während des größten Teils des Flugs. Die Vorteile gegenüber einem herkömmlichen Flugzeug liegen andererseits in der Fähigkeit des Flugzeugs, in kleinen Gebieten zu starten und zu landen und zu schweben.
  • Wandelflugzeuge sind jedoch hochkomplexe Flugzeuge, welche extrem schwer zu steuern sind. Dies, zusammen mit den damit verbundenen hohen Kosten, ist der Grund, warum sie bis jetzt nur im kleinen Rahmen verwendet wurden, und im Wesentlichen nur für militärische Anwendungen.
  • Zurzeit sind im Wesentlichen zwei Wandelflugzeug-Konfigurationen bekannt: Kipprotor und Kippflügel.
  • Im ersten Fall kann jede Triebwerkrotor-Anordnung gedreht werden bzgl. des relativen Halbflügels, um den Schub des Rotors nach oben zu richten beim Abheben, Landen oder Schweben oder nach vorne beim Fliegen. Dieser Typ von Konfiguration hat einige Nachteile.
  • Insbesondere beeinträchtigt die nach unten gerichtete Last auf den Flügeln, welche durch Störströmrungen der Rotoren verursacht wird, ernsthaft die Schwebeleistung. Die Gegenkraft (gegen den Schub der Rotoren) kann reichen von 10 bis 14 % des Flugzeuggewichts, was ein beträchtlicher Prozentsatz ist im Vergleich zu dem Nutzlast zu Gesamtflugzug-Gewichtsverhältnis von ungefähr 20 %. Um dieses Phänomen zu minimieren, wird der Flügel mit beweglichen Oberflächen ausgestattet mit einem viel größeren Gebiet und einem viel breiteren Bewegungsbereich als bei einem herkömmlichen festflügeligen Flugzeug, was die mechanische Komplexität des Flügels stark erhöht.
  • Darüber hinaus verursacht während der Umwandlung der Strom, welcher von dem Rotor auf den Flügel aufgebracht wird zusammen mit der Fluggeschwindigkeit, dass der Flügel betrieben wird bei einem großen Angriffswinkel bzgl. des relativen Winds, was wiederum Strömungsabrißprobleme (stall) verursacht, welche begleitet werden von Vibrationen, Oszillationslasten und hohem Widerstand. Der Strömungsabriß vermindert auch den sog. Umwandlungskorridor, d. h. den Bereich der zulässigen Rotorpositionen und Flugzeuggeschwindigkeiten während der Umwandlung vom Helikopterbetrieb zum Flugzeugbetrieb und umgekehrt.
  • Ein weiteres Problem, welches sich stellt durch das Zusammenwirken der Rotoren und der festen Flügel von Kipprotor-Wandelflugzeugen ist die Schwierigkeit, eine stabile Autorotation im Helikopterbetrieb zu erreichen.
  • In der sog. Kippflügel-Konfiguration wird die Position des Rotors angepasst durch Drehen der gesamten Flügelantriebssystem-Anordnung, um das Zusammenwirken von der Rotorstörströmung und dem Flügel im Helikopterbetrieb zu verringern. Andererseits ist die Umwandlung vom Helikopter- in den Flugzeugbetrieb und umgekehrt extrem kritisch, weswegen diese Konfiguration kaum praktische Anwendung erfahren hat.
  • Die US-A5096140 offenbart ein Flugzeug, wie es in dem Oberbegriff von Anspruch 1 definiert ist.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wandelflugzeug bereitzustellen, welches so gestaltet ist, dass es die vorstehend genannten Nachteile, welche typischerweise mit den bekannten Typen einhergehen, eliminiert.
  • In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird ein Wandelflugzeug bereitgestellt, welches alle Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung wird beispielhaft beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
  • 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform eines Wandelflugzeugs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 eine Vorderansicht des Wandelflugzeugs gem. 1 mit einem Halbflügel im Helikopterbetrieb und einem Halbflügel im Flugzeugbetrieb zeigt;
  • 3 eine Seitenansicht des Wandelflugzeugs gem. 1 im Helikopterbetrieb zeigt;
  • 4 eine Seitenansicht des Wandelflugzeugs gem. 1 im Flugzeugbetrieb zeigt;
  • 5 eine Seitenansicht des Wandelflugzeugs gem. 1 im Flugzeugbetrieb und einer Landekonfiguration zeigt;
  • 6 eine Draufsicht auf das Wandelflugzeug zeigt mit einem Halbflügel im Helikopterbetrieb und einem Halbflügel im Flugzeugbetrieb und schematisch eine Vorrichtung zum Ändern der Position der Rotoren illustriert;
  • 7 einen schematischen Schnitt entlang der Linie VII-VII in 6 zeigt;
  • 8 den gleichen Schnitt wie in 7 zeigt, aber in einer unterschiedlichen Betriebsposition;
  • 9 einen schematischen Schnitt entlang der Linie IX-IX in 6 zeigt;
  • 10 den gleichen Schnitt wie in 9 zeigt, aber in einer unterschiedlichen Betriebsposition;
  • 11 einen schematischen Schnitt entlang der Linie XI-XI in 6 zeigt;
  • 12 und 13 den gleichen Schnitt wie in 11 zeigen, aber in zwei unterschiedlichen Betriebspositionen;
  • 14 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform eines Wandelflugzeugs zeigt in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
  • 15 eine Vorderansicht des Wandelflugzeugs gem. 14 zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf die 1 bis 4, bezeichnet Nr. 1 als Ganzes ein Wandelflugzeug, welches einen Flugzeugrumpf 2 aufweist; und einen Flügel 4, welcher ein zentrales Teil 5 aufweist, welches am Flugzeugrumpf 2 befestigt ist, und zwei Halbflügel 6, welche abragen von dem Flugzeugrumpf 2.
  • Der Flügel 4 umfasst ein Trägerelement oder röhrenförmiges longitudinales Glied 7, welches sich longitudinal erstreckt über die gesamte Länge des Flügels entlang einer Achse A und auf starre Weise zwei Stützstrukturen 9 verbindet, welche in entsprechenden Zellen (bzw. Gondeln) 10 angeordnet sind, welche an den Enden des Flügels 4 positioniert sind, und die entsprechenden Rotoren 11 tragen, deren Schäfte 12 – von entsprechenden Achsen B1 und B2 – innerhalb der Zellen angeordnet sind.
  • Jeder Halbflügel 6 umfasst feststehende Teilstücke 13, welche an den Flugzeugrumpf 2 angrenzen; und ein bewegliches Teilstück 14, welches sich dreht in Bezug auf das feststehende Teilstück 13 um das Trägerelement 7, d. h. um die Achse A, und umfasst Steueroberflächen (Querruder) 15 zum Steuern des Flugzeugs im Flugzeugbetrieb. Das bewegliche Teilstück 14 bildet das gesamte Flügelteilstück, welches sich erstreckt zwischen dem feststehenden Teilstück 13 und der Zelle 10, welche den entsprechenden Rotor 11 trägt.
  • Das Wandelflugzeug 1 umfasst zwei Triebwerke 20, welche in entsprechenden Antriebszellen 21 angeordnet sind, welche unterhalb der feststehenden Teilstücke 13 der Halbflügel 6 angeordnet sind und auch auf starre Weise verbunden sind mit dem Trägerelement 7; und Triebwerke 20, welche entsprechende Antriebsschäfte 22 aufweisen mit entsprechenden Achsen C1 und C2.
  • Wie schematisch in den 6, 9 und 10 gezeigt, ist jedes Triebwerk 20 auf geeignete Weise verbunden mit dem Trägerelement 7 mittels eines Drehschafts 23, welcher äußerlich koaxial zu dem relativen Antriebsschaft 22 ist und durch zwei seitliche Klammern 24, welche von dem Trägerelement 7 abragen und befestigt sind an den Seiten der Triebwerke.
  • Die Rotoren 11 sind verbunden mit beiden Triebwerken 20 durch eine redundante Übertragung 25 zum Übertragen von Leistung auf beide Rotoren 11, selbst im Falle, dass ein Triebwerk 20 ausfällt.
  • Die Übertragung 25 umfasst im Wesentlichen eine Übertragungsleitung 26 entlang einer Achse A, welche angeordnet ist innerhalb des Trägerelements 7 und die zwei Rotoren 11 miteinander verbindet; zwei Hauptgetriebe 28, welche angeordnet sind in den Zellen 10, und von denen jedes zwischengeschaltet ist zwischen die Übertragungsleitung 26 und einem entsprechenden Schaft 12 des entsprechenden Rotors 11; und zwei Zwischengetriebe 29, von denen jedes zwischengeschaltet ist zwischen dem Antriebsschaft 22 des entsprechenden Triebwerks 20 und der Übertragungsleitung 26. Genauer gesagt, umfasst die Übertragungsleitung 26 einen Zwischenschaft 33, welcher die Zwischengetriebe 29 miteinander verbindet; und zwei Endschäfte 34, welche jeweils ein Zwischengetriebe 29 verbinden mit dem entsprechenden Hauptgetriebe 28.
  • Die Zwischengetriebe 29 umfasst im Wesentlichen entsprechende Kegelgetriebepaare 35 zum Übertragen von Leistung von den Achsen C1, C2 auf die Achse A, und gleichzeitig eine erste Drehgeschwindigkeitsverminderung von den Antriebsschäften 22 der Triebwerke 20 auf die Übertragungsleitungen 26 bewirken; und wobei die Hauptgetriebe 28 im Wesentlichen entsprechende Kegelgetriebepaare 36 umfassen zum Übertragen von Leistung von der Achse A auf die Achsen B1, B2 und gleichzeitig eine zweite Drehgeschwindigkeitsverminderung bewirken, und entsprechende Planetengetriebe 37 zum Bewirken einer weiteren Drehgeschwindigkeitsverminderung.
  • Die Zwischengetriebe 29 umfassen entsprechende Gehäuse 40, welche Teil des Trägerelements 7 sind, welches tatsächlich auf geeignete Weise gebildet ist in einer Anzahl von Segmenten 41; und die Gehäuse 40 sind zwischengeschaltet zwischen und auf starre Weise verbunden mit entsprechenden Paaren von Segmenten 41.
  • Die Hauptgetriebe 28 weisen entsprechende Gehäuse auf, welche Tragestrukturen 9 der Rotoren 11 bilden und auf starre Weise befestigt sind an den Enden des Trägerelements 7.
  • Die Endzellen 10 nehmen entsprechend bekannte Vorrichtungen auf – welche nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind und deshalb nicht gezeigt werden – zum Steuern der zyklischen und kollektiven Neigung (pitch) der Rotoren 11.
  • Dank der vorstehend beschriebenen Architektur bilden die Zellen 10 mit den entsprechenden Rotoren 11, die Antriebszellen 21 mit den entsprechenden Triebwerken 20 und das Trägerelement 7 eine einzige Einheit, welche auf starre Weise um die Achse A gedreht werden kann.
  • Zu diesem Zweck wird das Trägerelement 7 befestigt für eine Drehung durch Lagerbuchsen 45 innerhalb einer Hohlkasten-Struktur 46, welche sich entlang der feststehenden Teilstücke 13 der Halbflügel 6 und dem zentralen Teil 5 des Flügels erstreckt und einen Teil der festen Struktur des Flügels 4 bildet; und die Struktur 46 weist geeignete Öffnungen auf, um den Durchgang und die Bewegung der Arme 50 der Betätiger 48, der Schäfte 23, und der Klammern 24, welche die Triebwerke 20 tragen, zu gestatten.
  • Die Struktur 46 wird befestigt an dem Flugzeugrumpf 2 durch Gitterverbindungs-Träger 47, welche schematisch in den 7 und 8 gezeigt werden.
  • Die Drehung des Trägerelements 7 wird gesteuert durch ein Paar von hydraulischen oder elektromechanischen Betätigern 48 (7 und 8), welche zwischengeschaltet sind zwischen den entsprechenden Verbindungshaltern 49, welche am Flugzeugrumpf 2 befestigt sind und entsprechenden radialen Betätigungsarmen 50, welche auf starre Weise verbunden sind mit dem Trägerelement 7.
  • Die Betätiger 48 sind beweglich zwischen einer ersten maximalen Erstreckungsposition (7), wobei die Achsen B1, B2 der Schäfte 12 der Rotoren 11 vertikal sind und einer zweiten minimalen Erstreckungsposition (8), wobei die Achsen B1, B2 der Schäfte 12 der Rotoren 11 horizontal sind. Die oben genannten Positionen der Achsen B1, B2 korrespondieren mit den entsprechenden Positionen der Achsen C1, C2 der Triebwerke 20 (9 und 10) bei einer Drehung von 90° in Bezug zueinander. Die Konfiguration aus 7 und 9 definiert den Helikopterbetrieb des Wandelflugzeugs 1, und die Konfiguration der 8 und 10 den Flugzeugbetrieb. Die Betätiger 48, welche von einem On-Board-Steuerungssystem gesteuert werden, welches nicht gezeigt ist, können kontinuierlich umschalten von der ersten Position in die zweite Position und umgekehrt, um vom Helikopter- in den Flugzeugbetrieb umzuschalten (und umgekehrt) in Übereinstimmung mit vorbestimmten Gesetzmäßigkeiten.
  • Das Wandelflugzeug 1 umfasst auch zwei Betätiger 55 (11 bis 13), welche jeweils zum Einstellen der Position des beweglichen Teilstücks 14 eines entsprechenden Halbflügels 6 im Bezug auf das feststehende Teilstück 13 dienen. Genauer gesagt, sind die Betätiger 55 beweglich zwischen einer ersten Grenzposition, wobei das bewegliche Teilstück 14 über 90° nach oben gedreht wird (gestrichelte Linie in 11), und einer zweiten Grenzposition, wobei das bewegliche Teilstück 14 in einem negativen Winkel positioniert wird, z. B. von ungefähr 5 bis 15° bzgl. des feststehenden Teilstücks 13 (gestrichelte Linie in 13).
  • Die durchgehenden Linien in den 11 und 13 zeigen die Grenzpositionen des beweglichen Teilstücks 14 im normalen Betriebsbereich des Flugzeugs: jeweils um 90° nach oben gedreht im Helikopterbetrieb und ausgerichtet mit dem feststehenden Teilstück 13 im Flugzeugbetrieb.
  • Da die Drehung der beweglichen Teilstücke 14 gesteuert wird durch spezielle Betätiger, die unabhängig sind von den Betätigern 48 zum Einstellen der Winkelposition des Trägerelements 7 sind, kann die Position der beweglichen Teilstücke 14 eingestellt werden, unabhängig von den Rotoren 11, insbesondere während der Umwandlung, um den besten Anströmwinkel der beweglichen Teilstücke 14 in einem Flugzustand zu erreichen.
  • Die Rotoren 11 umfassen in geeigneter Weise vier Schaufeln 60 und sind im Durchmesser kleiner als die Höhe der Achsen B1, B2 vom Boden aus gesehen, um es den Rotoren 11 zu gestatten, sich auch am Boden zu drehen, und eine Landung im Flugzeugbetrieb, wie nachfolgend beschrieben, zu gestatten.
  • Das Wandelflugzeug 1 funktioniert wie folgt:
    Im Helikopterbetrieb, welcher verwendet wird für den Start, das Schweben und die Landung, werden die Achsen B1, B2 der Schäfte 12 der Rotoren 11 (7 und 9) vertikal gehalten, und die beweglichen Teilstücke 14 der Halbflügel 6 werden gesenkt (11), um das Zusammenwirken zwischen der Störströmung der Rotoren 11 und den beweglichen Teilstücken 14 zu minimieren, welche, wenn sie an die Rotoren 11 angrenzen, der Teil des Flügels 4 sind, welcher am stärksten einem solchen Zusammenwirken ausgesetzt ist.
  • Die abwärts gerichtete Last, welche erzeugt wird durch den Strom, welcher erzeugt wird von den Rotoren 11 auf den Flügel 4, wird deshalb beträchtlich reduziert (weniger als 5 %), sodass die Transporteffizienz beachtlich gesteigert wird.
  • Während der Umwandlung wird das Trägerelement 7 graduell gedreht, um die Achsen B1, B2 der Antriebsschäfte 12 der Rotoren 11 in die horizontale Position zu bringen. Zu diesem Zeitpunkt werden auch die beweglichen Teilstücke 14 der Halbflügel 6 graduell in die Flugzeugbetriebsposition gebracht und jederzeit gleichorientiert gehalten, sie können aber positionsgesteuert werden in Koordination mit aber unabhängig von der Position der Rotoren 11, um den besten Anströmwinkel zu erreichen als eine Funktion des relativen Winds auf dem Flügel, d. h. die Strömung, welche durch die Fluggeschwindigkeit produziert wird, kombiniert mit der durch den Rotor erzeugten (12).
  • Dadurch werden in jedem Moment jegliche Stromabrißeffekte während des Manövers minimiert, und so der Umwandlungskorridor vergrößert, und die Manövrierfähigkeit und die Bequemlichkeit des Flugzeugs verbessert.
  • Auf jeden Fall werden die Teilstücke 13, welche einen wesentlichen Teil des Flügels bilden, nicht stark beeinträchtigt durch die Störströmung der Rotoren und sind befestigt, was beiträgt zur Bereitstellung von Auftrieb während der Umwandlung, und wodurch alle die Probleme, welche typischerweise verbunden sind mit bekannten Kippflügel-Wandelflugzeugen vermieden werden.
  • In speziellen Betriebszuständen kann die Position der beweglichen Teilstücke 14 der Halbflügel 6 eingestellt werden, und zwar nicht nur während der Umwandlung, sondern auch wenn die Rotoren 11 im Helikopterbetrieb sind. Insbesondere kann die maximale positive Kippposition des Teilstücks 14 (gestrichelte Linie in 11) zum Umkehrflug benutzt werden, und die negative Kippposition (gestrichelte Linie in 13) zum Steigern der Traktion auf den Rotoren, und um dabei behilflich zu sein, eine stabile Autorotation bei abgeschalteten Triebwerken zu erreichen.
  • Eine Verkleinerung des Durchmessers der Rotoren 11 ermöglicht, dass das Flugzeug im Flugzeugbetrieb landen kann, offensichtlich an geeigneten Stellen. Zu diesem Zweck können die Rotoren nach oben gedreht werden um einen Winkel α, z. B. von 8° (5) um zu verhindern, dass die Schaufeln den Boden berühren im Falle einer unsanften Landung, mit der ein schwerer Schub auf das Fahrwerk einhergeht.
  • Zusätzlich zu den oben genannten Vorteilen stellt die Benutzung eines Trägerelements 7, mit dem die Enden der Zellen 10 der Rotoren 11 auf starre Weise verbunden sind, die Verbindung der Rotoren sicher, was eine wichtige Funktion dieses Typs von Flugzeug ist.
  • Die Tatsache, dass sich die Triebwerke 20 auch integral mit dem Trägerelement 7 drehen, vereinfacht die Übertragung 25 stark durch Eliminieren von jeder Variation der relativen Position der Triebwerke, der Übertragungsmittel 25 und Rotoren 11; zudem gibt es keine nennenswerte Variation der Position des Schwerpunkts während der Umwandlung.
  • Die 14 und 15 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Das Wandelflugzeug gem. der 14 und 15, welches als Ganzes mit 61 bezeichnet wird, unterscheidet sich von dem Wandelflugzeug 1 durch Triebwerke 20, welche angeordnet sind in den Endzellen (bzw. Endgondeln) 10 des Flügels 4, sodass die Achsen C1, C2 der Antriebsschäfte 22 der Triebwerke 20 in der gleichen vertikalen Ebene angeordnet sind wie die Achsen B1, B2 der Schäfte 12 der Rotoren 11. Ein entsprechendes Getriebe 62 ist zwischengeschaltet zwischen jedem Schaft 22 und dem relativen Schaft 12; und die zwei Getriebe 62 sind verbunden mittels einer Übertragsleitung 26, welche sich innerhalb des Trägerelements 7 erstreckt, welches die Zellen 10 auf starre Weise verbindet.
  • Selbstverständlich können Änderungen an den Wandelflugzeugen 1, 61 vorgenommen werden, wie sie hier beschrieben wurden, ohne jedoch von dem Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims (8)

  1. Wandelflugzeug (1), aufweisend: einen Flugzeugrumpf (2); einen Flügel (4) mit einem zentralen Teil (5), der an dem Flugzeugrumpf (2) befestigt ist, und mit zwei Halbflügeln (6), die von dem Flugzeugrumpf (2) abragen; zwei Rotoren (11), die von zugehörigen Stützstrukturen (9) der Halbkugel (6) getragen werden und die jeweils Schäfte (12) aufweisen; zwei Triebwerke (20), die an den zugehörigen Halbflügeln (6) durch zugehörige Stützmittel (23, 24) befestigt sind; Übertragungsmittel (25), die jeden der Rotoren (11) mit beiden Triebwerken (20) verbinden; und Mittel (7, 48) zum Ändern der Position der Rotoren (11) zwischen einem Helikoptermodus, wobei die Schäfte (12) der Rotoren (11) im Wesentlichen vertikal ausgerichtet sind, und einem Flugzeugmodus, wobei die Schäfte (12) der Rotoren (11) im Wesentlichen horizontal ausgerichtet sind; wobei die Mittel (7, 48) zum Ändern der Position der Rotoren (11) ein Trägerelement (7) aufweisen, welches sich über die gesamte Länge des Flügels (4) erstreckt, sich um eine zugehörige Achse (A) dreht und auf starre Weise die Stützstrukturen (9) der Rotoren (11) verbindet; und erste Betätigungsmittel (48), um das Trägerelement (7) um die Achse (A) zu drehen; die Halbflügel (6) weisen zugehörige feststehende Teilstücke (13), die an den Flugzeugrumpf (2) angrenzen auf, und zugehörige bewegliche Teilstücke (14), die zwischen den befestigten Teilstücken (13) und den zugehörigen Stützstrukturen (9) der Rotoren (11) angeordnet sind und sich um das Trägerelements (7) drehen; zweite Betätigungsmittel (55) sind bereitgestellt, um die beweglichen Teilstücke (14) bezüglich der feststehenden Teilstücke (13) und des Trägerelements (7) zu drehen; dadurch gekennzeichnet, dass die Triebwerke (20) in zugehörigen Zellen (21) angeordnet sind, welche an den feststehenden Teilstücken (13) der Halbflügel (6) angeordnet sind und zusammen mit dem Trägerelement (7) bewegbar sind.
  2. Ein Wandelflugzeug gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützmittel (23, 24) der Triebwerke (20) starr mit dem Trägerelement (7) verbunden sind.
  3. Ein Wandelflugzeug gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (7) röhrenförmig ist; und dass die Übertragungsmittel (25) eine Übertragungsleitung (26) aufweisen, um Bewegungen zwischen den beiden Rotoren (11) zu übertragen, und im Inneren des Trägerelements (7) untergebracht sind.
  4. Ein Wandelflugzeug gemäß einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (7) in frei rotierender Weise im Inneren einer Hohlkastenstruktur (46) gehalten wird, welche am Flugzeugrumpf (2) angebracht ist.
  5. Ein Wandelflugzeug gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlkastenstruktur (46) mit Hilfe von mindestens einem Gitterträger (47) am Flugzeugrumpf (2) befestigt ist.
  6. Ein Wandelflugzeug gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsmittel (25) zwei zwischengeschaltete Getriebe (29) aufweisen, um die zugehörigen Triebachsen (22) der Triebwerke mit der Übertragungsleitung (26) zu verbinden; und zugehörige Hauptgetriebe (28), die jeweils zwischen einem der zugehörigen Enden der Übertragungsleitung (26) und dem zugehörigen Rotor (11) angeordnet sind.
  7. Ein Wandelflugzeug gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die die Rotoren (11) stützenden Stützstrukturen (9) durch jeweilige Gehäuse der Hauptgetriebe (28) definiert sind, welche starr an dem Trägerelement (7) angebracht sind; und dass das röhrenförmige Trägerelement (7) durch eine Anzahl starr miteinander verbundener Elemente (40, 41) definiert ist, welche zugehörige Gehäuse (40) der zwischengeschalteten Getriebe (29) aufweisen.
  8. Ein Wandelflugzeug gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotoren (11) in zugehörigen Zellen (10) untergebracht sind, die sich an den Enden der Halbflügel (6) befinden und in denen die Stützstrukturen (9) der Schäfte (12) der Rotoren (11) untergebracht sind.
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