DE60208929T2 - Propeller, propellerstabilisatoren und propeller verwendende fahrzeuge - Google Patents

Propeller, propellerstabilisatoren und propeller verwendende fahrzeuge Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Hubschrauber und – für die meisten Aspekte der Erfindung – für die Spielzeug- und Hobby-Industrie konstruierte Hubschrauber.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Während die vorliegende Erfindung teilweise Hubschrauber betrifft, die in der Spielzeug- und Hobby-Industrie entwickelt wurden, gibt es zahlreiche Fahrzeugarten, die Propeller zur Auftrieberzeugung oder als Vortriebsmittel verwenden und auf die die vorliegende Erfindung anwendbar ist. Die häufigeren Fahrzeuge dieser Art, die Propeller zur Vor- oder Auftriebserzeugung anwenden, sind luft- bzw. weltraumbasierte Fahrzeuge wie Flugzeuge, Hubschrauber oder unkonventionelle Luftfahrzeuge. Diese Fahrzeuge sind jedoch schwer unter Kontrolle zu halten und erfordern zum Einhalten der Flugbahn eine komplexe Programmierung und Mechanik. In den meisten Fällen erfordert die Steuerung dieser Fahrzeuge für den Flug in einer stabilen horizontalen Lage zahllose Übungsstunden.
  • Beispielhaft für die bekannten Fahrzeuge sind folgende US-Patente. Die US-PS 5 609 312 ist auf einen Modell-Hubschrauber gerichtet und beschreibt eine verbesserte Rumpfkonstruktion zur Aufnahme der Funkfernsteuerung und von Teilen des Antriebszuges in dem Versuch, den Aufbau zu vereinfachen. Die US-PS 5 836 545 ist gerichtet auf ein Drehflügel-Modellflugzeug mit einem Leistungsverteilsystem, das die Motorleistung effizient auf die Drehflügel und den Heckrotor überträgt. Die US-PS 5 879131 ist gerichtet auf ein Hauptpropellersystem für Modellhubschrauber, die wiederholte Abstürze überstehen sollen. Die US-PS 4 604 075 beschreibt einen Spielzeughubschrauber mit einer abnehmbaren, vom Nutzer an den Hubschrauber ansteckbaren Steuereinheit. Hubschrauber mit horizontalen Stabilisiervorrichtungen, die mit auf den Hauptpropeller oder -rotor wirkenden Zentrifugalkräften arbeiten, sind aus der US-A-2 650 667, der US-A-2 510 006 und aus der GB-A-303 819 bekannt.
  • Diese Spielzeuge weisen mindestens einen Propeller auf, der in einer im wesentlichen horizontalen Ebene dreht, um Auftrieb zu erzeugen und aufrecht zu erhalten. Ein Problem, das auftritt, wenn die Propeller in der horizontalen Ebene umlaufen, ist, dass Veränderungen wie Wind- oder Leistungsschwankungen ein Anstellen der Propellerflügel verursachen können, was bewirkt, dass das Luftfahrzeug zusätzlich nickt, dreht oder eine Schräglage annimmt. Dieser Effekt lässt sich mit einer komplizierten Programmierung und Mechanik kompensieren und korrigieren. Wie jedoch oben erwähnt, wird dann das Luftfahrzeug zu teuer oder – speziell für Kinder – zu schwer zu steuern. Es ist extrem schwierig, diese Luftfahrzeuge in einer horizontalen Lage auch nur stabil zu halten.
  • Daher besteht Bedarf an verbesserten Fahrzeugen dieser Art, die mit Auftrieb erzeugenden und aufrecht erhaltenden Propellern arbeiten und die die oben angegebenen Probleme überwinden. Dieser Bedarf sollte kostengünstig und einfach zu befriedigen sein. Die so entstehenden Fahrzeuge sollten auch einfach zu kontrollieren und zu steuern sein, ohne komplizierte Gestänge, Servos, Kreisel oder andere elektromechanische Einrichtungen zu erfordern.
  • Zusätzlich zur verbesserten Stabilität und Steuerung derartiger Fahrzeuge müssen sie auch sicherer werden. Ein Kind oder Nutzer wird oft verletzt, wenn es/er von einem drehenden Propeller erfasst wird. Es besteht also Bedarf an sichereren Propellern.
  • Nach einem anderen Ziel der vorliegenden Erfindung besteht ein ständiger Bedarf an Fahrzeugen, die alternative Mittel zum Antrieb der Propeller einsetzen. Eine solche alternative Einrichtung wäre ein Pneumatik-Motor, der mit Druckgas – bspw. Luft – betrieben wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • In einer ersten Ausführungsform der Erfindung hat der Hubschrauber eine Zelle, die eine Motormechanik zum Antrieb eines Hauptpropellers und eines Heckrotors aufnimmt. Der Hauptpropeller ist an eine Hauptantriebswelle angesetzt, die vertikal durch die Zelle verläuft. Der Hubschrauber weist weiterhin eine Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung auf, die an den Hauptpropeller und an die Hauptantriebswelle angesetzt ist ud dem Hauptpropeller erlaubt, unabhängig von der Zelle frei um die Hauptantriebswelle zu drehen. Dreht der Hauptpropeller und beginnt er anzustellen, will eine von der Drehung des Hauptpropellers erzeugte Zentrifugalkraft den Hauptpropeller um die Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung auf eine Weise verschwenken, die die Anstellneigung ausgleicht, so dass der Hautpropeller in einer im wesentlichen horizontalen Lage verbleibt. Die Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung ist im Kennzeichen des Anspruchs 1 definiert.
  • In einer anderen Ausführungsform will, wenn der Hauptpropeller dreht und um die Hauptantriebswelle zu schwenken beginnt, die Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung den Hauptpropeller elastisch in eine im wesentlichen horizontale Lage zurückführen.
  • In einer Ausführungsform weist der Hauptpropeller ein Paar Flügel auf, die von der Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung auswärts weg verlaufen. Die Flügel haben jeweils eine vorlaufende bzw. Vorderkante, ein zur Stabilisierungsvorrichtung proximales Ende sowie ein distales Ende. Der Hauptpropeller hat auch Sicherheitsbügel, die jeweils an das proximale und das distale Ende jedes Flügels angesetzt sind und vor der Vorderkante jedes Flügels liegen. Weiterhin geht jeder Sicherheitsbügel von einer verhältnismäßig flachen horizontalen Oberfläche am proximalen zu einer breiteren vertikalen Oberfläche am distalen Ende über.
  • Nach einer anderen Ausführungsform hat der Hauptpropeller ein Kreuzstabgelenk, das schwenkbar mit einer Stabilisierungsvorrichtung verbunden ist. Der Hauptpropeller weist zwei Flügel auf, die entlang einer horizontalen Ebene vom Kreuzstabgelenk weg auswärts verlaufen, wobei jeder Flügel ein am Kreuzstabgelenk liegendes und ein distales Ende aufweist. Ein Paar Kreuzstäbe verläuft vom Kreuzstabgelenk in der horizontalen Ebene auswärts. Jeder Kreuzstab hat ein am Kreuzstabgelenk befestigtes proximales sowie ein distales Ende. Ein kreisförmiger Sicherheitsring ist an den distalen Enden jedes Kreuzstabs befestigt und weist Schwenklager zur Aufnahme der distalen Enden des jeweiligen Flügels auf. Ein Flybar ("flybar") verläuft in der horizontalen Ebene von sowohl der Vorder- als auch der Hinterkante jedes Flügels weg auswärts. Dreht der Hauptpropeller und beginnt er anzustellen, wollen die Flybars, deren Drehung eine Zentrifugalkraft erzeugt, die Flügel um die Stabilisierungsvorrichtung schwenken, und zwar so, dass die Anstellneigung ausgeglichen wird und der Hauptpropeller in einer im wesentlichen horizontalen Lage verbleibt.
  • In einer anderen Ausführungsform ist der Hauptpropeller über ein Flügelgelenk schwenkbar an eine Stabilisierungsvorrichtung angesetzt. Zwei Paar Flügel verlaufen in einer horizontalen Ebene vom Flügelgelenk weg auswärts, so dass ein Flügelpaar rechtwinklig zum anderen liegt. Weiterhin kann jedes Flügelpaar unabhängig vom anderen schwenken. Die Flügel haben jeweils ein am Flügelgelenk liegendes proximales sowie ein distales Ende. Kreisförmige Sicherheitsringe weisen Schwenklager zur Aufnahme der distalen Enden der Flügel auf. Dreht der Hauptpropeller und beginnt er anzustellen, wollen die Flybars, deren Drehung eine Zentrifugalkraft erzeugt, die Flügel die Stabilisierungsvorrichtung so schwenken, dass die Anstellneigung ausgeglichen wird und der Hauptpropeller in einer im wesentlichen horizontalen Lage verbleibt.
  • Zusätzlich zu den Flybars können beschwerte Enden vorgesehen sein, um die von deren Drehung erzeugte Zentrifugalkraft zu erhöhen.
  • In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat ein pneumatisch angetriebener Hubschrauber eine Zelle, die eine pneumatische Motormechanik aufnimmt, die zum Antrieb eines Hauptpropellers dient. Ein Nutzer kann eine externe Pumpe an einen Einlaufverteiler in der pneumatischen Motormechanik ansetzen, um Luft in ein Reservoir zu pumpen und dort unter Druck zu setzen. Ein Pneumatikmotor nutzt die druckbeaufschlagte Luft im Reservoir, um die Hauptantriebswelle anzutreiben. Zwischen dem Hauptpropeller und der Hauptantriebswelle ist eine Stabilisierungsvorrichtung angeordnet, die dem Hauptpropeller erlaubt, unabhhängig von der Zelle um die Hauptantriebswelle zu drehen und frei zu schwenken. Dreht der Hauptpropeller und beginnt er anzustellen, will eine von seiner Drehung erzeugte Zentrifugalkraft ihn um die Stabilisierungsvorrichtung auf eine Weise schwenken, die die Anstellneigung ausgleicht, so dass der Hubschrauber in einer im wesentlichen horizontalen Lage verbleibt.
  • Zahlreiche Vorteile und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung und deren Ausführungsformen an Hand der beigefügten Zeichnungen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Zum besseren Verständnis wird auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen.
  • 1 ist eine Perspektive eines erfindungsgemäßen Hubschraubers mit einer ersten Stabilisierungsvorrichtung und einem ersten Hauptpropeller, der mit zwei Flügeln und Sicherheits-Halbbügeln vor den Vorderkanten der Flügel ausgeführt ist;
  • 2 ist eine Sprengansicht des Hubschraubers der 1;
  • 3 ist eine Perspektivansicht eines Combo-Zahnrads, das eine interne Kühlung der Zelle ermöglicht;
  • 4 ist eine vergrößerte Perspektive der ersten Stabilisierungsvorrichtung der 1;
  • 5 ist eine Nahansicht einer zweiten Stabilisierungsvorrichtung mit einer elastischen Einrichtung zum Stabilisieren des Hauptpropellers;
  • 6a ist eine Nahansicht einer dritten Stabilisierungsvorrichtung mit einer Doppelschwenkanordnung;
  • 6b ist eine Sprengansicht der Anordnung der 6a;
  • 7 ist eine Perspektivansicht eines zweiten Hauptpropellers mit zwei Flügeln, mit Sicherheits-Halbbügeln und ein Paar Flybars, die von Mittelpunkt des zweiten Hauptpropellers auswärts abstehen;
  • 8 ist eine Perspektivansicht eines dritten Hauptpropellers mit einem Paar schwenkbarer Flügel, zwei Flybar-Paaren, die von den proximalen Enden der Flügel aus auswärts vorstehen, einem Kreuzstab und einem Vollkreis-Sicherheitsring;
  • 9 ist eine Perspektivansicht eines vierten Hauptpropellers mit zwei (voneinander unabhängigen und zueinander rechtwinkligen) Paaren von Schwenkflügeln, einem Vollkreis-Sicherheitsring und einem Flybar, der von der Vorderkante jedes Flügels jeweils rechtwinklig absteht;
  • 10 ist eine Perspektivansicht eines fünften Hauptpropellers mit einem Flügelpaar und einem Flybar-Paar, die beide von der Mitte des fünften Hauptpropellers her auswärts vorstehen;
  • 11 ist eine Perspektivansicht eines sechsten Hauptpropellers mit einem Flügelpaar und einem Kreuzstab, der die Flügel im Mittelpunkt des sechsten Hauptpropellers schneidet, und weiterhin mit kreisförmigen Sicherheitsbügeln, die an die distalen Enden der Flügel und Kreuzstäbe angesetzt sind;
  • 12 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform mit einem pneumatisch angetriebenen Hubschrauber mit einem an eine Stabilisierungsvorrichtung angesetzten Hauptpropeller; und
  • 13 ist eine umgekehrte Sprengansicht des Hubschraubers der 12.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Während sich die Erfindung in vielen unterschiedlichen Formen ausführen lässt, beschreibt die vorliegende Anmeldung ausführlich die bevorzugten Ausführungsformen derselben an Hand der beigefügten Zeichnungen. Es sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Offenbarung die der Erfindung zu Grunde liegenden Prinzipien an Beispielen darlegen, nicht aber den Umfang der Erfindung und/oder der dargestellten Ausführungsformen einschränken soll.
  • Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ein Hubschrauber, ist in der 1 gezeigt. Wie ein typischer Hubschrauber weist die vorliegende Ausführungsform eine Zelle 12 auf, die beliebige elektronische und mechanische Komponenten sowie ein Chassis aufnimmt. An den Unterteil der Zelle 12 ist ein Fahrwerk 14 angesetzt, mit dem der Hubschrauber 10 auf einer gegebenen Fläche aufsetzen kann. Der Hubschrauber 10 weist einen Hauptpropeller 20 und einen Heckrotor 22 für die korrigierende Gegendrehung auf. Sowohl der Hauptpropeller 20 als auch der Heckrotor 22 werden von einem Motoranordnung angetrieben, die unten ausführlicher diskutiert ist. Die Konstruktion, Gestalt oder Länge des Hauptpropellers 20 hängen im Einzelfall von der Größe und vom Gewicht des Hubschraubers 10 ab, so dass der zum Abheben und Flug erforderliche Auftrieb erzeugt wird. Der Heckrotor 22 führt eine vorbestimmte Drehung aus, die das vom Hauptpropeller 20 beim Umlauf mit der Höchstdrehzahl erzeugte Drehmoment ausgleicht. Die vorbestimmte Drehung ergibt sich aus einer Anzahl von Faktoren, die aus dem Stand der Technik bekannt sind.
  • Die Motoranordnung 30 hat eine Energiequelle 32 wie bspw. einen Akkumulatorsatz, die einen Motor 34 speist. Der Motor 23 wird aus einer Schaltungsplatine 36 gesteuert. Eine Sender-/Empfänger-Einheit 38 lässt sich ebenfalls einsetzen, damit der Hubschrauber 10 ferngesteuert werden kann. Die Energieversorgung 32 ist durch eine Tür 40 im unteren Chassis 26 hindurch zugänglich. Wie unten ausführlicher beschrieben, kann das Fahrzeug auch mit alternativen Energiequellen arbeiten – bspw. mit einem penumatischen Antrieb, der die Notwendigkeit eines Motors zum Antrieb des Hauptpropellers beseitigen würde.
  • Der Motor 34 treibt ein Motorritzel 42, das mit einem Combo-Kronenrad 44 kämmt. Das Combo-Kronenrad 44 ist im oberen Chassis 24 drehbar gelagert. Das Combo-Kronenrad 44 sitzt auch auf einem Ende einer Hauptantriebswelle 46. Die Hauptantriebswelle 46 verläuft vom Combo-Kronenrad 44 aufwärts durch das ober Chassis 24. Das andere Ende der Hauptantriebswelle 46 ist über eine Einrichtung zum Stabilisieren des Hubschraubers in einer horizontalen Lage (hier als erste Stabilisierungsvorrichtung 50 bezeichnet und unten ausführlicher diskutiert) am Hauptpropeller 20 befestigt.
  • Wie oben festgestellt, wird auch der Heckrotor 22 von der Motoranordnung 30 angetrieben. Die Kronenzahnung des Combo-Kronenrads 44 kämmt mit einem Heckrotorritzel 52, das eine Heckantriebswelle 54 dreht. Ein Heckausleger 56 ist mit einer Schelle 58 oder sonstwie am oberen Chassis 24 befestigt. Eine Heckbuchse 60 im Heckausleger 56 sorgt für Stabilität. Das andere Ende der Heckantriebswelle 54 trägt ein hinteres Heckrotorritzel 62. Das Heckrotorritzel 62 kämmt mit einem Heckrotor-Kronenrad 64 und dreht eine Heckrotorachse 66. Der Heckrotor 22 ist auf der Heckrotorachse 66 so festgelegt, dass bei drehender Heckrotor-Antriebsachse 54 der Heckrotor 22 dreht. Ein Heckrotor-Zahnradgehäuse 68 nimmt das Heckrotor-Kronenrad 64, das hintere Heckrotorritzel 62 und die Heckrotorachse 66 auf.
  • Der Hubschrauber 10 lässt sich mit einem Schalter 70 in einer Montageplatte 72 auf der Zelle 12 des Hubschraubers 10 ein- und ausschalten. Der Ein-/Aus-Schalter 70 kann auch eine Abdeckung 74 aufweisen, die ein versehentliches Betätigen verhindert, wenn bspw. der Hubschrauber abstürzt. Weiterhin kann die Energiequelle 32 über einen Ladestecker 76 aufladbar sein. Der Hubschrauber 10 kann Lüftungsöffnungen 78 enthalten, durch die hindurch Luft die Motoranordnung 30 oder die Energieversorgung 32 im laufenden Betrieb kühlen kann. Für Lüftung bzw. Kühlung sorgt weiterhin das neuartige Combo-Zahnrad 44.
  • Wie die 3 weiter zeigt, weist das Combo-Zahnrad 44 eine mittige Bohrung 44a auf, mit der es auf die Hauptantriebswelle 46 und das obere Chassis 24 aufsetzbar ist. Das Combo-Zahnrad 44 hat eine Außenzahnung 44b, die mit dem Motorritzel 42 kämmt, und eine Kronenzahnung 44c, die mit dem Heckrotorritzel 52 kämmt. Weiterhin hat das Combo-Zahnrad 44 Gebläseflügel 44d, die so liegen, dass, wenn das Motorritzel 42 das Combo-Zahnrad 44 dreht, die Gebläseflügel 44d Luft durch die Lüftungsöffnungen 78 in das Chassis ziehen, die die internen Bauteile des Fahrzeugs kühlt.
  • Wie wiederum die 2 zeigt, ist zur weiteren Stabilisierung des oberen Chassis 24 ein Gitter 80 über diesem angeordnet, so dass im zusammengebauten Zustand das Gitter 80 von einem Innenbereich der Zelle 12 aufgenommen werden kann.
  • Die Stabilisierungsvorrichtung 50 ist definiert durch das Aufsetzen des Hauptpropellers 20 auf einen frei schwenkbaren Hauptrotorkopf 82 (4). Der Hauptrotorkopf 82 ermöglicht dem Hauptpropeller 20, um seinen Mittelpunkt 84 zu schwenken. Zusätzlich kann der Rest des Hubschraubers 10 unter dem frei schwenkbaren Hauptrotorkopf 82 als Pendel schwingen. Der Hauptrotorkopf 82 – vorzugsweise ein U-förmiges Gelenk – ist an einem Rotorlager 86 befestigt, das seinerseits an der Unterseite des Hauptpropellers 20 befestigt ist. Das Rotorlager 86 ist über einen Schwenkstift 88 schwenkbar am Hauptrotorkopf 82 befestigt. Der Hauptrotorkopf 82 ist so auf die Hauptantriebswelle 46 aufgesetzt, dass, wenn letztere dreht, der Hauptrotorkopf 82 mitdreht. Dadurch drehen sich das Rotorlager 86 und der Hauptpropeller 20. Wichtig ist, dass der Hauptpropeller 20 vorzugsweise so gelagert ist, dass die Hauptpropellerflügel 90 parallel zum Schwenkpunkt 88 verlaufen. Dadurch kann der Hauptpropeller 20 in der gleichen Richtung wie die Flügel 90 schwenken, so dass letztere selbstregelnd sind.
  • Wie weiter die 12 zeigt, weist eine erste Ausführungsform des Hauptpropellers 20 (in 1 gezeigt) ein Paar Flügel 90 mit einem Paar Sicherheitsbügeln 92 vor den Vorderkanten 94 der Flügel 90 auf. Jeder Sicherheitsflügel 92 beginnt im Mittelpunkt 84 des Hauptpropellers 20 und verläuft auf einer Kreis- oder elliptischen Bahn von der Vorderkante 94 des Flügels weg. Die Sicherheitsbügel 92 gehen dann in die Außenkante bzw. das distale Ende 96 des zugehörigen Flügels 90 über. Mit dem Verlauf der Sicherheitsbügel 92 auswärts zum distalen Ende 96 des jeweiligen Flügels 90 gehen sie von einer verhältnismäßig flachen horizontalen zu einer breiteren vertikalen Oberfläche über. Der Sicherheitsbügel 92 und seine Verbreiterung bewirkt eine Vergrößerung seines Flächeninhalts, die die Kraft eines Aufpralls auf eine größere Fläche verteilt und damit die Flügel 90 bei Aufschlägen schützt. Wird der Hubschrauber von einem Kind benutzt, verhindern die Sicherheitsbügel 92, dass die distalen Enden 96 der F1ügel 90 dessen Hände oder Augen verletzen. Zusätzlich kann der Heckrotor 22 genau so konfiguriert sein wie der Hauptpropeller 20.
  • Zusammen mit dem Umstand, dass der Hauptpropeller 20 frei schwenkbar an den Hubschrauber 10 angesetzt ist, ergeben die Sicherheitsbügel 92 einen Hubschrauber, der selbststabilisierend ist. M.a.W.: der Hauptpropeller 20 wird bei fliegendem Hubschrauber 10 in einer im wesentlichen horizontalen Lage gehalten. Es ist bekannt, dass in echtem Hubschrauberflug die rückwärts laufende Vorderkante des Hauptpropellerflügels mit zunehmender Fluggeschwindigkeit einen stärkeren Auftrieb erzeugt als der gegenüberliegende Flügel. In Folge des ungleichen Auftriebs nimmt der Hubschrauber eine Schräglage ein. Mit der vorliegenden Ausführungsform des Hauptpropellers 20 erzeugen die Sicherheitsbügel 92 eine Zentrifugalkraft, die die Anstellneigung des drehenden Hauptpropellers 20 ausgleichen will, so dass der Hauptpropeller 20 in im wesentlichen der gleichen Horizontalebene verbleibt. Die Sicherheitsbügel 92 erhöhen auch das Gewicht der Flügel 90 und verstärken damit den Kreisel- bzw. Gyroskopeffekt, der den Hauptpropeller 20 stabilisiert.
  • Beginnt der drehende Hauptpropeller 20 anzustellen, verlassen die Sicherheitsbügel 92 die Horizontalebene. Das Gewicht der Sicherheitsbügel erzeugt jedoch einen Kreiseleffekt, der den Hauptpropeller 20 nivelliert, indem er die F1ügel 90 um den Schwenkstift 88 der ersten Stabilisierungsvorrichtung schwenkt. Die Flügel 90 schwenken so mit dem sich ändernden Anstellwinkels des Hauptpropellers 20, dass letzterer in seiner Drehung in eine im wesentlichen horizontale Ebene zurückkehrt und dadurch den Hubschrauber 10 horizontal stabilisiert, nivelliert und in im Wesentlichen der gleichen Lage hält. Beginnt entsprechend der Hauptteil des Hubschraubers 10 (unter der ersten Stabilisierungsvorrichtung 50) zu wanken, gleicht die erste Stabilisierungsvorrichtung 50 diese Bewegung aus und bringt den Hubschrauber in eine im wesentlichen horizontale Lage zurück. Daher stellt die vorliegende Erfindung eine neuartige mechanische Anordnung bereit, mit der sich Änderungen der horizontalen Lage des Hubschraubers auch ohne kostspielige Servos und Programmierungen ausgleichen lassen.
  • Im Betrieb ermöglicht die vorliegende Erfindung dem Hubschrauber 10 den gradlinigen Steigflug und das Beibehalten einer ortsfesten bzw. Schwebeposition. Beginnend mit überhaupt keiner Steuerung ("freier Flug") kann der Hub schrauber 10 mehrere Formen einer Steuerung aufweisen, einschl. einer Elektronik mit einem Mikroprozessor für den "vorprogrammierten" bzw. "programmierbaren" Flug oder einen Funkempfänger für die Verwendung mit einem tragbaren Sender, und zwar jeweils einzeln oder in beliebiger Kombination.
  • Wie bereits festgestellt, läuft der Heckrotor 22 mit einer vorbestimmten Drehung um, die das vom Hauptpropeller 20 mit der Höchstdrehzahl erzeugte Drehmoment ausgleicht. Mit einer einfachen kostengünstigen Fernsteuerung kann ein Nutzer in der Lage sein, die Drehzahl des Hauptpropellers 20 zu ändern. Senkt der Nutzer die Drehzahl des Hauptpropellers 20, dreht der Heckrotor 22 so, dass seine Gegendrehkraft beim Verlangsamen eine andere ist als die, die erforderlich ist, um den Hubschrauber 10 bei der Höchstdrehzahl oder beim Beschleunigen am Drehen zu hindern. Der Hubschrauber 10 beginnt also, sich um die Hauptantriebswelle 46 zu drehen, was dem Nutzer auf einfache Weise erlaubt, den Hubschrauber zu drehen bzw. zu wenden.
  • Die 5 zeigt eine andere bzw. zweite Stabilisierungsvorrichtung 100 auf eine Hauptantriebswelle 46 aufgesetzt. Die zweite Stabilisierungsvorrichtung 100 weist ein Wellengelenk 102 auf, das am Ende der Hauptantriebswelle 46 befestigt ist. Das Wellengelenk 102 hat Schenkel 104, deren Enden 106 abgerundet sein können. Das Wellengelenk 102 ist zur Aufnahme eines Propellergelenks 108 bemessen, das im Mittelpunkt 84 des Hauptpropellers 20 angesetzt ist. Die Gelenke 102, 108 sind um den Schwenkstift 110 schwenkbar miteinander verbunden. Auf das Propellergelenk 108 ist zwischen den Enden 106 des Wellengelenks 102 und dem Hauptpropeller 20 ein elastischer O-Ring bzw. Stabilisierer 112 aufgesetzt.
  • Beginnt der drehende Hauptpropeller 20 eine im wesentlichen horizontale Ebene zu verlassen, drücken die Enden 106 des Wellengelenks 102 sich in den elastischen O-Ring 112 ein. Da dieser seine Ausgangsform beibehalten will, übt er vermittels seiner Elastizität eine Reaktionskraft auf das Wellengelenk 102 aus, die den Hauptpropeller 20 in einer Gegenrichtung schwenkt und schließlich den Hauptpropeller wieder in eine im wesentlichen horizontale Ebene bzw. Lage zurückführt. Die Reaktionskraft kann auch überkompensieren, so dass der Hauptpropeller 20 über die Horizontalebene hinaus schwenkt und die Enden 106 des Wellengelenks 102 sich in einen anderen Teil des O-Rings 112 eindrücken. Dies wird durch eine neue Reaktionskraft ausgeglichen, so dass eine gedämpfte Schwingung entsteht, bis der Hauptpropeller wieder in einer im wesentlichen horizontalen Ebene liegt.
  • Zusätzlich ist bevorzugt, die Flügel 90 des Hauptpropellers 20 in eine zur Schwenkebene rechtwinklige Ebene zu bringen. Weist also der Hauptpropeller 20 Flybars (wie unten beschrieben) auf, tragen diese dazu bei, die von der zweiten Stabilisierungsvorrichtung 100 bewirkte Stabilität zu verstärken.
  • Die 6a und 6b stellen eine andere bzw. dritte Stabilisierungsvorrichtung 120 dar. Die dritte Stabilisierungsvorrichtung 120 ist zwischen eine Hauptantriebswelle 46 und einen Hauptpropeller 20 (nicht gezeigt) eingefügt. Sie weist einen frei schwenkbaren Rotoransatz 122 auf, der dem Hauptpropeller 20 ermöglicht, um seinen Rotationsmittelpunkt zu schwenken. Zusätzlich kann der Rest des Hubschraubers 10 unter dem Rotoransatz 122 als Pendel schwingen. Der Rotoransatz 122 hat Rastnasen 124, die reibschlüssig in einen Mittelteil des Hauptpropellers 20 eingreifen. Mit einem Schwenkstift 128 ist der Rotoransatz 122 schwenkbar an ein Schwenkgelenk 126 angesetzt, was dem Rotoransatz 122 ermöglicht, in einer ersten Richtung zu schwenken. Das Schwenkgelenk 126 ist auch mit einem Paar Schwenkstiften 134 in einer zweiten Richtung schwenkbar an einem U-förmigen Teil 132 befestigt, das ein Joch 130 bildet.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass der Hauptpropeller 20 vorzugsweise so auf den Rotoransatz 122 gesetzt ist, dass die Hauptpropellerflügel 90 parallel zur ersten Schwenkrichtung um den ersten Schwenkstift 128 verlaufen. Dadurch kann der Hauptpropeller 20 in der gleichen Richtung schwenken wie die Flügel 90, so dass diese beim An- oder Schrägstellen zur Selbstregelung des Hauptpropellers 20 beitragen. Weiterhin liegen die erste und die zweite Schwenkrichtung vorzugsweise rechtwinklig zueinander, damit der Hauptpropeller 20 rechtwinklig vom Hubschrauber 10 weg schwenken kann.
  • Bei drehendem Hauptpropeller 20 entsteht eine normale Zentrifugalkraft. Beginnt er anzustellen, erzeugt die dritte Stabilisierungsvorrichtung 120 zusammen mit der normalen Zentrifugalkraft einen Kreiseleffekt, in Folge dessen der Hauptpropeller 20 sich einnivelliert. Dieses Einnivellieren wird erreicht, wenn der Hauptpropeller 20 in der erste Schwenkrichtung zu schwenken beginnt. Der Hauptpropeller 20 schwenkt dabei entlang einer sich ändernden Anstellung (im Kreiseleffekt erzeugt) so, dass er zur Drehung in einer im wesentlichen horizontalen Ebene zurückkehrt; folglich wird der Hubschrauber 10 horizontal stabilisiert und nivelliert. Beginnt entsprechend der Hubschrauber 10 (unter der Stabilisierungsvorrichtung) zu wanken, gleicht die dritte Stabilisierungsvorrichtung 120 diese Bewegung aus und bringt den Hubschrauber 10 in eine im wesentlichen horizontale Lage zurück.
  • Bei allen drei offenbarten Stabilisierungsvorrichtungen schafft die vorliegende Erfindung eine neuartige mechanische Vorrichtung, mit der sich jede Änderung der horizontalen Lage des Hubschraubers auch ohne teure Servos und Programmierungen ausgleichen lässt.
  • Zusätzlich hierzu sind die hier offenbarten Stabilisatoren auf ein Luftfahrzeug mit einem oder mehr in einer Horizontalebene frei oder angetrieben drehenden Propellern anwendbar. Die Propeller sind jeweils auf eine vertikal durch die Zelle verlaufende Welle aufgesetzt. Das Luftfahrzeug weist weiterhin eine Stabilisierungsvorrichtung (wie hier beschrieben) auf, die jeweils zwischen einen Propeller und die entsprechenden Welle eingefügt ist. Die Stabilisierungsvorrichtung erlaubt dem Propeller, relativ zu seiner Welle zu schwenken.
  • Beginnt jedoch ein drehender Propeller zu schwenken, gleicht die Stabilisierungsvorrichtung dieses Schwenkbewegung aus, so dass der Propeller in einer im wesentlichen horizontalen Ebene verbleibt.
  • In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann der Hubschrauber verschiedene Hauptpropeller und Heckrotoren aufweisen. Weiterhin kann jeder Hauptpropeller und/oder Heckrotor an eine der offenbarten Stabilisierungsvorrichtungen angesetzt sein.
  • Die 7 zeigt eine zweite Hauptpropeller-Ausführungsform 140 an einen Hubschrauber 10 angesetzt. Der zweite Hauptpropeller 140 weist ein Paar entgegengesetzter Flügel 90 mit – elliptischen oder kreisförmigen – Sicherheitsbügeln 92 vor der Vorderkante 94 beider Flügel 90 auf. Zusätzlich erstreckt sich von der Mitte 142 des Hauptpropeller 140 ein Paar Flybars 144 mit beschwerten Enden 146 auswärts. Die Flybars 144 erteilen dem Hauptpropeller 140 zusätzliche Stabilität und schwächen die Auswirkung ab, die Wind auf den Propeller 140 haben kann. Bei drehendem Hauptpropeller 140 zieht die Zentrifugalkraft die beschwerten Enden 146 der Flybars 144 geradlinig nach außen, so dass der Hauptpropeller 140 stabiler wird, da er im Betrieb weniger leicht verschwenken kann. Der Heckrotor 22 dieser Ausführungsform des Hubschraubers kann auch entsprechend dem Hubschrauber 10 ausgeführt sein, den die 1 zeigt.
  • In einer anderen bzw. dritten Ausführungsform 150 des Hauptpropellers, wie sie die 8 zeigt, weist dieser zwei schwenkbare F1ügel 90, einen vollkreisförmigen Sicherheitsring 152 und zwei Paare Flybars 154 auf. Der Sicherheitsring 152 ist mit zwei Kreuzstäben 158 in der Mitte 156 des dritten Hauptpropellers 150 festgelegt. Die Kreuzstäbe 158 sind an ein Kreuzstabgelenk 160 im Mittelpunkt 156 des dritten Hauptpropellers 150 angesetzt. Der Sicherheitsring 152 hat zwei Schwenklager 162, die die zum Mittelpunkt 156 des dritten Hauptpropellers 150 Enden 96 der Flügel 90 aufnehmen. Die Schwenklager 162 und das Kreuzstabgelenk 160 lassen die Flügel 90 unabhängig vom Sicherheitsring 152 schwenken. Die beiden Flybar-Paare 154 sind an die zum Mittelpunkt 156 des Hauptpropellers 150 proximalen Enden der Flügel 90 angesetzt. Zusätzlich können die Flybars 154 an den Enden 164 beschwert sein. Da die Flybars 154 an den Flügeln 90 befestigt sind, schwenken sie mit ihnen.
  • Gemeinsam mit der einzigen Schwenkachse der Flügel 90 tragen die Flybars 154 dazu bei, den umlaufenden dritten Hauptpropeller 150 im Gleichgewicht zu halten. Wie zu den vorigen Propeller-Ausführungsformen festgestellt, schwenken bei drehendem Propeller die Flügel 90, um eine Schräglage oder ungleiche Auftriebkräfte auszugleichen. Zusätzlich zieht bei drehendem Propeller die Zentrifugalkraft die beschwerten Enden 164 der Flybars 154 nach außen, so dass die Flügel 90 stabiler werden, da es für sie schwerer wird zu schwenken. Selbst wenn die Flybars 154 keine beschwerten Enden hätten, würde die Zentrifugalkraft sie selbst immer noch nach außen ziehen und so die Stabilität des dritten Hauptpropellers 150 erhöhen.
  • In einer anderen Ausführungsform, wie sie die 9 zeigt, benutzt der Hubschrauber 10 eine vierte Ausführungsform 170 des Hauptpropellers, die vier schwenkbare Flügel 172 mit einem vollkreisförmigen Sicherheitsring 174 und Flybars 176 aufweist, die separat an jeden Flügel 172 angesetzt sind. Die Flügel 172 sind zu zwei Paaren (172a, 172b) und diese jeweils rechtwinklig zueinander angeordnet. Der Sicherheitsring 174 hat vier Schwenklager 178, die jeweils ein Ende eines Flügels 172 aufnehmen, das distal zum Mittelpunkt 180 des vierten Hauptpropellers 170 liegt. Der Mittelpunkt 180 hat ein Doppelgelenk 182, das gemeinsam mit den Schwenklagern 178 die beiden Flügelpaare 172a, 172b unabhängig voneinander schwenken lässt. Von der Vorderkante 184 jedes Flügels 172 steht jeweils ein Flybar 176 ggf. mit einem beschwerten Ende 186 auswärts vor.
  • Das zweiachsige Schwenklager, das die beiden Paare (172a, 172b) unabhängig schwenkenden Flügel 172 bilden, trägt dazu bei, den vierten Hauptpropeller 170 beim Umlauf im Gleichgewicht zu halten. Zusätzlich zieht bei drehendem vierten Hauptpropeller eine Zentrifugalkraft die Flybars 176 und insbesondere deren beschwerte Enden 186 nach außen und erhöht so die Stabilität, indem sie die Weite einer etwaigen Schwenkauslenkung der Flügel 172 verringert.
  • In einer noch anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die die 10 zeigt, weist ein Hubschrauber 188 eine fünfte Ausführungsform 190 eines Hauptpropellers auf. Der Hubschrauber 188 kann auch ähnlich einer beliebigen der Hubschrauberformen ausgeführt sein, die oben oder unten erläutert sind. Der fünfte Hauptpropeller 190 hat zwei Flügel 192, die in seinem Mittelpunkt 194 an eine Stabilisierungsvorrichtung 200 angesetzt sind. Zwei rechtwinklige Flybars 196 schneiden den Hauptpropeller 190 im Mittelpunkt 194. Die Flybars 196 können jeweils ein beschwertes Ende haben. Laufen der Hauptpropeller 190 und die Flybars 196 um, kann der Hauptpropeller 190 anzustellen beginnen; die Flybars 196 verlassen dann die Horizontalebene. Die beschwerten Enden 198 erzeugen einen Kreiseleffekt, in Folge dessen die Flybars 196 durch Schwenken in der Stabilisierungsvorrichtung 200 in die Horizontale zurückkehren wollen. Dadurch schwenkt auch der Hauptpropeller 190 um die Achse der Flybars 196, was die Anstellung des Hauptpropeller 190 so ändert, dass die Flügel 192 und die Flybars 196 in die gleiche Horizontalebene zurückkehren und damit der Hubschrauber 188 in der Horizontalen stabilisiert wird und in dieser Lage verbleibt.
  • Die 11 zeigt eine sechste Ausführungsform 210 des Hauptpropellers mit einem Paar Flügeln 212, die von einer zentralen Lagerung 214 auswärts weg verlaufen. Ein Paar Querstäbe 216 erstreckt sich ebenfalls von der zentralen Lagerung 214 weg und verläuft rechtwinklig zu den Flügeln 212. Um bei drehendem Hauptpropeller einen Nutzer vor den Flügeln und diese sowie die Querstäbe zu schützen, ist an den Enden 213 der Flügel 217 und den Enden 217 der Querstäbe 216 ein kreisförmiger Sicherheitsring 218 befestigt.
  • Wie sich aus der vorgehenden Beschreibung ergibt, sind alle oben beschriebenen Hauptpropeller an eine Stabilisierungsvorrichtung angesetzt, was die Fähigkeit vergrößert, den Hubschrauber im Betrieb in einer horizontalen Lage zu halten. Die Propeller lassen sich jedoch auch bei einem Hubschrauber vorsehen, der keine Stabilisierungsvorrichtung aufweist, da diese Hauptpropeller bereits für sich das Beibehalten einer im wesentlichen horizontalen Lage durch den Hubschrauber unterstützen.
  • Wie in den 1 sowie 79 dargestellt, kann das Fahrwerk 14 Öffnungen 15 aufweisen derart, dass der Hubschrauber 10 sich auf eine Abflug- bzw. Landeplattform (nicht gezeigt) richtig aufsetzen lässt. Diese Plattform kann so ausgeführt sein, dass sie sowohl die Energiequelle des Hubschraubers lädt als auch seinen Hauptpropeller so schnell in Drehung versetzt, dass er von ihr abhebt. Die Abflugplattform kann auch mit Akkumulatoren und einem Zeitgeber zum Laden des Hubschraubers sowie mit einem separaten Motor zum Antrieb des Hauptpropellers versehen sein. Das Ladegerät lässt sich ggf. nach Ablauf einer gewissen Zeitspanne oder nach dem Erreichen einer bestimmten Ladespannung abschaltend ausführen.
  • Wie oben erwähnt, besteht auch ein ständiger Bedarf an einer alternativen Einrichtung zum Antrieb und zur Energieversorgung des Propeller-Fahrzeugs. Eine solche zusätzliche bzw. alternative Einrichtung arbeitet auf ein pneumatisch angetriebenes Fahrzeug, wie es in den 1213 dargestellt ist, die eine zweite Ausführungsform 250 eines Hubschraubers zeigen. Dieser zweite Hubschrauber 250 hat ein äußeres Gehäuse 252, das ein Reservoir 254 für ein Fluid unter Druck aufnimmt. Das Reservoir 254 sitzt fest auf einem Chassis 256, dessen Oberteil 258 im Gehäuse 252 befestigt ist. Ebenfalls am Chassis 256 befestigt sind Landekufen 260, mit denen der Hubschrauber 250 auf eine gegebene Fläche aufsetzbar ist.
  • Das Reservoir 254 hat ein offenes Ende 262, das ein Ende 264 einer Einlassanordnung 266 aufnimmt. Die Einlassanordnung 266 ist mit einer Kappe 268 am offenen Ende 262 festgelegt. Eine pneumatische Motormechanik 270 weist einen Einlassverteiler 272 auf, der an eine externe Pumpe (vergl. 12) anschließbar ist. Die in den Verteiler 272 eintretende Luft strömt zunächst durch ein Rohr 274, das an eine erste Öffnung 276 in der Einlassanordnung 266 angesetzt ist, und dann durch das offene Ende 262 in das Reservoir 254. Pumpt der Nutzer weiter Luft in das Reservoir 254, steigt dessen Innendruck. Ein am Einlassvertailer 272 befestiger pneumatischer Motor 278 steht über eine zweite Öffnung 280 in der Einlassanordnung 266 in Strömungsverbindung mit dem Reservoir 254. Die in das und aus dem Reservoir führende Luftströmung wird mit verschiedenen bekannten Ventilen (nicht gezeigt) im Einlassverteiler 272, dem pneumatischen Motor 278 und/oder der Einlassanordnung 266 gesteuert. Der pneumatische Motor 278 nutzt das unter Druck stehende Fluid aus dem Reservoir 254 aus, um eine Hauptantriebswelle 282 zu drehen.
  • Die Hauptantriebswelle 282 ist mit einer Stabilisierungsvorrichtung 284 verbunden, die ihrerseits an einem Hauptpropeller 286 befestigt ist. Die Stabilisierungsvorrichtung 284 und der Hauptpropeller 286 können in einer beliebigen der oben erwähnten Ausführungsformen vorliegen. Wie in den 12 und 13 dargestellt, ist die Stabilisierungsvorrichtung 284 vorzugsweise die dritte Stabilisierungsvorrichtung gem. 6a, 6b und der Hauptpropeller 286 vorzugsweise der sechste Hauptpropeller gem. 11.
  • Wie weiter die 12 und 13 zeigen, weist die Stabilisierungsvorrichtung 284 (entsprechend der dritten Stabilisierungsvorrichtung der 6a, 6b) einen frei schwenkbaren Rotoransatz 122 auf, der den Hauptpropeller 286 um seinen Rotationsmittelpunkt frei schwenken lässt. Der Rest des Hubschraubers 250 kann unter dem Rotoransatz 122 als Pendel schwingen. Der Rotoransatz 288 hat Nasen 124, die reibschlüssig in einen Mittelbereich des Propellers 286 einrasten. Der Rotoransatz 122 ist mit einem ersten Schwenklagerstift 128 an ein Schwenkgelenk 126 schwenkbar angesetzt und kann in einer ersten Richtung schwenken. Das Schwenkgelenk 126 ist auch mit den Schwenklagerstiften 134 an einem ein Joch 130 bildenden U-förmigen Teil 132 befestigt und in einer zweiten Richtung schwenkbar.
  • Vorzugsweise ist der Hatptpropeller 286 am Rotoransatz 122 so befestigt, dass seine Flügel 212 parallel zur ersten Schwenkrichtung um den ersten Schwenkstift 128 verlaufen. Dadurch kann der Hauptpropeller 286 in der gleichen Richtung schwenken wie die Flügel 212, so dass letztere beim Anstellen oder in der Schräglage eine Selbstregelung des Hauptpropellers 286 unterstützen. Weiterhin liegen die erste und die zweite Schwenkrichtung vorzugsweise rechtwinklig zueinander, damit der Hauptpropeller 286 rechtwinklig zum Hubschrauber 250 schwenken kann.
  • Ebenfalls am Hubschrauber 250 befestigt ist ein vertikales Ruder 288, das mit einer Schelle 292 auf einem Hals 290 des Reservoirs 254 festgelegt ist. Die Schelle 292 sitzt an einem auswärts vorstehenden waagerechten Ausleger 294. Der Ausleger 294 ist an einen Ruder-Clip 296 und dieser seinerseits an das vertikale Ruder 288 angesetzt ist.
  • Bei drehendem Hauptpropeller 286 erzeugt das Gewicht des Sicherheitsrings 218 und der Querstäbe 212 eine normale Zentrifugalkraft. Beginnt der Hauptpropeller 286 anzustellen, erzeugt die Stabilisierungsvorrichtung 284 zusammen mit dieser normalen Zentrifugalkraft einen Kreiseleffekt, in Folge dessen der Hauptpropeller 286 in die Horizontale zurückkehren will. Dieses Nivellieren wird erreicht, wenn der Hauptpropeller 286 in der ersten Schwenkrichtung zu schwenken beginnt. Der Hauptpropeller 286 schwenkt so entlang eines sich ändernden Anstellwinkels (durch den Kreiseleffekt erzeugt), dass der Hauptpropeller 286 zur Drehung in einer im wesentlichen horizontalen Ebene zurückkehrt und damit der Hubschrauber 250 horizontal stabilisiert wird und in der Horizontalen verbleibt. Beginnt weiterhin der Rumpf des Hubschraubers 250 (unter der Stabilisierungsvorrichtung 284) zu wanken, gleicht die Stabilisierungsvorrichtung 284 diese Bewegung aus und führt den Hubschrauber 250 in eine im wesentlichen horizontale Lage zurück. Folglich schafft die vorliegende Erfindung eine neuartige mechanische Anordnung zum Ausgleich beliebiger Abweichungen von der horizontalen Lage des Hubschraubers auch ohne Servos und Programmierungen.
  • Im Betrieb hebt der zweite Hubschrauber 250 gradlinig aufwärts ab und schwebt in einer ortsfesten Lage. Er kann mit unterschiedlichen Steuerungsarten ausgeführt sein – beginnend mit dem ungesteuerten "freien" Flug über eine Elektronik mit einem Mikroprozessor für einen "vorprogrammierten" oder "programmierbaren" Flug bis zu einem Funkempfänger zum Einsatz mit einem portablen Sender. Diese Steuerungsarten lassen sich einzeln oder in Kombination vorsehen.
  • Zum Betrieb des Hubschraubers 250 muss der Nutzer zunächst das Reservoir 254 mit Luft unter Druck füllen. Hierzu verwendet er eine externe Pumpe 300 (vergl. 12), deren Ablauf 302 er an den Zulauf 304 des Einlassverteilers 272 anschließt. Er beginnt dann, Luft in das Reservoir 254 zu pumpen und dessen Innendruck zu erhöhen. Enthält das Reservoir 254 genug Druckluft, löst der Nutzer den Hubschrauber 250 von der Pumpe 300 und wirft durch Durchdrehen des Hauptpropellers 286 den pneumatischen Motor 278 an. Es ist auch möglich, dass der Hauptpropeller 286 selbsttätig anläuft, wenn das Reservoir 254 genug Druckfluid enthält. Indem der Hauptpropeller 286 dreht, nutzt der Hubschrauber 250 das Druckfluid aus, um abzuheben und sich vom Nutzer zu entfernen. Im freien Flug steigt der Hubschrauber 286 weiter und behält in Folge der Stabilisierungsvorrichtung eine im wesentlichen horizontale Lage bei, ohne zu stark zu rollen oder zu nicken. Ist der Druckluftvorrat im Reservoir 254 erschöpft, dreht der Propeller 286 weiter, wird aber immer langsamer, so dass der Hubschrauber 250 zum Boden zurück gleitet.

Claims (13)

  1. Hubschrauber (10) mit einem Zellengehäuse (12), einer Motormechanik (30) zum Antrieb eines Hauptpropellers (20), der auf eine Hauptantriebswelle (46) aufgesetzt ist, die vertikal durch die Zelle (12) verläuft, und einer Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung (50), die zwischen den Hauptpropeller (20) und die Hauptantriebswelle (46) eingefügt ist und dem Hauptpropeller (20) ermöglicht, unabhängig von der Zelle (12) frei um die Hauptantriebswelle (46) zu schwenken, wobei, wenn bei drehendem Hauptpropeller (20) dieser anzustellen beginnt, seine Drehung eine Zentrifugalkraft bewirkt, die ihn um die Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung (50) so schwenken will, dass die Anstellung ausgeglichen wird und der Hubschrauber (10) in einer im wesentlichen horizontalen Lage verbleibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung (50) einen Haupt-Rotorkopf (82) aufweist, der schwenkbar an einer Rotorlagerung (86) befestigt ist, dass der Haupt-Rotorkopf (82) an der Hauptantriebswelle (46) befestigt ist und ein erstes U-förmiges Gelenk aufweist, das von der Hauptantriebswelle (46) aufwärts ragt, und dass die Rotorlagerung (86) am Hauptpropeller (20) befestigt ist und ein zweites U-förmiges Gelenk aufweist, das vom Hauptpropeller (20) abwärts vorsteht, wobei ein Schwenkstift (88) den Hauptrotorkopf (82) schwenkbar mit der Rotorlagerung (86) so verbindet, dass der Hauptpropeller (20) frei schwenkbar mit der Hauptantriebswelle (46) verbunden ist.
  2. Hubschrauber nach Anspruch 1, weiterhin mit einer zum internen Kühlen der Zelle (12) vorgesehenen Einrichtung (44d, 78), die eine Vielzahl von Lüftungsöffnungen in der Zelle und ein Combo-Zahnrad (44) mit einer Außenzahnung (44b) und einer Kronenzahnung (44c) aufweist, wobei das Combo-Zahnrad (44) in Verbindung mit der Motormechanik (30) steht und eine Vielzahl von Kühlflügeln (44d) aufweist, die so angeordnet sind, dass bei drehendem Combo-Zahnrad (44) die Kühlflügel (44d) Luft durch die Vielzahl von Lüftungsöffnungen (78) in die Zelle (12) ziehen.
  3. Hubschrauber nach Anspruch 1, bei dem die Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung (100) auf den Hauptpropeller (20), wenn dieser relativ zur Antriebswelle (46) schwenkt, eine Reaktionskraft ausübt, die den Hauptpropeller (20) in einer im wesentlichen horizontalen Lage halten will.
  4. Hubschrauber nach Anspruch 3, bei dem das erste U-förmige Gelenk (102) ein Paar Schenkel (104) mit jeweils einem im wesentlichen abgerundeten Ende (106) hat; ein Schwenkstift (110) das zweite U-förmige Gelenk (108) am ersten U-förmigen Gelenk (102) so festlegt, dass die Enden der Schenkel (104) des ersten U-förmigen Gelenks (102) im wesentlichen zum Hauptpropeller (20) weisen; und zwischen den Enden (106) des ersten U-förmigen Gelenks (102) und dem Hauptpropeller (20) ein elastischer O-Ring (112) vorgesehen ist und dieser die Reaktionskraft auf den Hauptpropeller (20) ausübt, wenn letzterer relativ zur Antriebswelle (46) schwenkt, so dass die Reaktionskraft den Hauptpropeller (20) in die im wesentlichen horizontale Lage zurückführen will.
  5. Hubschrauber nach einem der Ansprüche 1–4, dessen Hauptpropeller (20) aufweist: ein Paar Flügel (90), die von der Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung weg auswärts verlaufen und jeweils eine Vorderkante (94), ein – als proximal zur Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung (50) definiertes – proximales Ende und ein distales Ende (96) aufweisen; und einen Sicherheitsbügel (92), der an das proximale und das distale Ende (96) jedes Flügels (90) angesetzt ist und vor der Vorderkante (94) jedes Flügels (90) liegt.
  6. Hubschrauber nach Anspruch 5, dessen Sicherheitsbügel (92) jeweils entlang des Umfangs von einer verhältnismäßig flachen horizontalen Fläche am proximalen zu einer breiteren vertikalen Fläche am distalen Ende (96) übergehen.
  7. Hubschrauber nach einem der Ansprüche 1–4, dessen Hauptpropeller (140) aufweist: ein Paar Flügel (90), die von der Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung in einer Horizontalebene auswärts verlaufen und jeweils eine Vorderkante (94), ein als zur Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung proximal definiertes – proximales Ende und ein distales Ende aufweisen; einen Sicherheitsbügel (92), der an das proximale und das distale Ende jedes Flügels (90) angesetzt ist und vor der Vorderkante des jeweiligen Flügels liegt; und ein Paar Flybars (144), die von der Horizontal-Stabilsierungsvorrichtung in der Horizontalebene auswärts wegverlaufen, wobei, wenn der Hauptpropeller dreht und anzustellen beginnt, die Flybars (144) unter der durch ihre Drehung verursachten zunehmenden Zentrifugalkraft die Flügel (90) um die Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung so schwenken wollen, dass die Anstellung ausgeglichen wird und der Hubschrauber (10) in einer im wesentlichen horizontalen Lage verbleibt.
  8. Hubschrauber (10) nach einem der Ansprüche 1–4, deren Hauptpropeller (150) atfweist: ein Kreuzstabgelenk (160), das an der Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung befestigt ist; ein Paar Flügel (90), die vom Kreuzstabgelenk (160) weg schwenkbar in einer Horizontalebene verlaufen und jeweils ein zum Kreuzstabgelenk (160) proximales und ein distales Ende aufweisen; ein Paar Kreuzstäbe (158), die vom Kreuzstabgelenk (160) weg in der Horizontalebene verlaufen und jeweils ein am Kreuzstabgelenk (160) befestigtes proximales und ein distales Ende aufweisen; einen kreisrunden Sicherheitsring (152), der an den distalen Enden der Kreuzstäbe (158) befestigt ist und Schwenklager (162) zur Aufnahme der distalen Enden (96) der Flügel (90) aufweist; und einen Flybar (154), der jeweils von sowohl einer Vorder- als auch einer Hinterkante jedes Flügels auswärts weg verläuft und sich in der Horizontalebene erstreckt, wobei, wenn der Hauptpropeller (150) dreht und anzustellen beginnt, die Flybars (154) unter der durch ihre Drehung verursachten zunehmenden Zentrifugalkraft die Flügel (172) um die Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung so schwenken wollen, dass die Anstellung ausgeglichen wird und so der Hubschrauber (10) in einer im wesentlichen horizontalen Lage verbleibt.
  9. Hubschrauber (10) nach einem der Ansprüche 1–4, dessen Hauptpropeller (170) aufweist: zwei Paare Flügel (172a, 172b), die in einer Horizontalebene von der Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung weg auswärts so verlaufen, dass die Flügel (172a) des einen Paares rechtwinklig zu den Flügeln (172b) des anderen Paares liegen, wobei jeder Flügel (172) ein zur Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung proximales und ein distales Ende hat; einen kreisrunden Sicherheitsring (174) mit Schwenklagern (178) zur Aufnahme der distalen Enden jedes der Flügel (172); und Flybars (176), die von einer Vorderkante (184) jedes Flügels (172) auswärts abstehen, wobei wenn der Hauptpropeller (170) dreht und anzustellen beginnt, die Flybars (176) unter der durch ihre Drehung verursachten zunehmenden Zentrifugalkraft die Flügel (172) um die Horizontal-Stabilisierungsvorrichtung so schwenken wollen, dass die Anstellung ausgeglichen wird und der Hubschrauber (10) in einer im wesentlichen horizontalen Lage verbleibt.
  10. Hubschrauber nach Anspruch 7, 8 oder 9, dessen Flybars beschwerte Enden (186) aufweisen, um die von ihrer Drehung erzeugte Zentrifugalkraft zu erhöhen.
  11. Hubschrauber nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei dem das Zellengehäuse weiterhin ein Reservoir (254) für druckbeaufschlagte Luft aufweist und die Motormechanik (270) pneumatisch arbeitet und die druckbeaufschlagte Luft aus dem Reservoir (254) zum Drehen der Hauptantriebswelle nutzt.
  12. Hubschrauber nach Anspruch 11, dessen pneumatische Motormechanik einen Einlassverteiler (272) aufweist, der in Strömungsverbindung mit dem Reservoir (254) steht und ermöglicht, Luft aus einer externen Quelle in das Reservoir (254) einzulassen.
  13. Hubschrauber nach Anspruch 12 weiterhin mit einer externen Pumpvorrichtung, die an den Einlassverteiler (272) anschließbar ist, um Luft in das Reservoir (254) zu pumpen und dort unter Druck zu setzen.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE47176E1 (en) 2001-11-07 2018-12-25 Rehco, Llc Propellers and propeller related vehicles

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO317612B1 (no) * 2003-05-20 2004-11-22 Proxflyer As Rotor som genererer loft og bruk av rotor
JP2005152005A (ja) * 2003-11-20 2005-06-16 Taiyo Kogyo Kk 無線操縦ヘリコプター玩具
DE102004032530B4 (de) * 2004-03-08 2015-01-08 Stefan Reich Drehflügler und Steuerung
CN101314409B (zh) * 2008-07-10 2012-04-18 周武双 燕式倾转旋翼机
WO2010082936A1 (en) * 2009-01-19 2010-07-22 Bell Helicopter Textron Inc. Stiff-in-plane rotor configuration
CN102107088B (zh) * 2009-12-24 2013-12-25 斯平玛斯特有限公司 用于玩具直升机的转子的速度反馈控制系统
JP5707367B2 (ja) * 2012-07-20 2015-04-30 ヤマハ発動機株式会社 無人ヘリコプタ
CN103895860A (zh) * 2014-03-28 2014-07-02 西北工业大学 共轴双旋双自由度八旋翼新型两栖航行器
CN106563271A (zh) * 2015-10-09 2017-04-19 马铿杰 尾旋桨控制方位的高空飞行器
CN109153446B (zh) 2016-05-19 2022-01-14 雅马哈发动机株式会社 螺旋桨和由其推进的输送设备
CN109314452B (zh) * 2016-06-21 2021-02-19 深圳市大疆创新科技有限公司 具有倾斜螺旋桨的无人机以及相关系统和方法
CN105966614A (zh) * 2016-06-24 2016-09-28 刘明生 一种空气能飞行器
CN106828904B (zh) * 2017-04-07 2023-05-23 东莞市锦明复合材料有限公司 一种带滑翔功能的新式无人送货巡视机
CN107010215B (zh) * 2017-05-31 2023-06-23 瑞电恩吉能源技术(深圳)有限公司 飞行器
CN109677601B (zh) * 2019-02-22 2024-05-28 一飞智控(天津)科技有限公司 跷跷板式无人机旋翼及无人机
CN111674546B (zh) * 2020-06-19 2023-01-24 南京航空航天大学 一种适用于中小型无人倾转旋翼飞行器的旋翼气动外形
WO2023272489A1 (zh) * 2021-06-29 2023-01-05 深圳市大疆创新科技有限公司 螺旋桨及无人飞行器
CN114228419B (zh) * 2022-01-28 2022-12-20 广东汇天航空航天科技有限公司 飞行汽车的车身结构及飞行汽车

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB303819A (en) * 1927-10-07 1929-01-07 Etienne Oehmichen Sustaining helicopter having oscillating blades
US2510006A (en) * 1946-04-05 1950-05-30 Bell Aircraft Corp Rotating wing aircraft
US2650667A (en) * 1946-04-05 1953-09-01 Bell Aircraft Corp Pivotally mounted rotating wing for aircraft
US2552651A (en) * 1947-09-10 1951-05-15 John F Skold Fan wheel with arcuate blade forming strips
US2684122A (en) * 1952-01-24 1954-07-20 John A Perry Hellcopter rotor structure
US3391746A (en) * 1967-05-15 1968-07-09 Samuel Chayes Helicopter control system
US4604075A (en) * 1985-05-22 1986-08-05 Arco Industries Toy helicopter with a control unit
US4759689A (en) * 1986-01-15 1988-07-26 Stephan Roman Bladed aircraft rotor with flexible blade mountings
US4728311A (en) * 1986-02-07 1988-03-01 Magers R G Toy helicopter
US4881874A (en) * 1988-03-31 1989-11-21 Bell Helicopter Textron Inc. Tail rotor
JP2646267B2 (ja) * 1989-06-06 1997-08-27 有限会社ワイルドギヤー ヘリコプター玩具
US5609312A (en) * 1991-09-30 1997-03-11 Arlton; Paul E. Model helicopter
US5381988A (en) * 1993-12-03 1995-01-17 Kattas; Alex P. Tethered model gyroglider
US5511947A (en) * 1995-02-17 1996-04-30 The Boeing Company Cyclic pitch control having torsion spring system
CA2195581A1 (en) * 1997-01-21 1998-07-21 Stanley Ronald Meek Gyro stabilized triple mode aircraft
DE19802256C1 (de) * 1998-01-22 1999-02-18 Sen Franz Weinhart Hubschrauber mit Steuerung durch Schwerpunktverschiebung
US6006517A (en) * 1998-04-09 1999-12-28 Spin Master Toys, Ltd. Pneumatic engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE47176E1 (en) 2001-11-07 2018-12-25 Rehco, Llc Propellers and propeller related vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
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